Выстилка пуповины , ткань пуповины или мембрана выстилки пуповины — это самый внешний слой пуповины . Поскольку сама пуповина является продолжением плаценты, мембрана выстилки пуповины является продолжением амниотической оболочки, покрывающей плаценту. Выстилка пуповины состоит из двух слоев: амниотического (или эпителиального) слоя и субамниотического (или мезенхимального) слоя. Выстилка пуповины является богатым источником двух штаммов стволовых клеток (CLSC): эпителиальных стволовых клеток (из амниотического слоя) (CLEC) и мезенхимальных стволовых клеток (из субамниотического слоя) (CLMC). Обнаруженный базирующейся в Сингапуре корпорацией CellResearch в 2004 году, это самый известный источник для сбора человеческих стволовых клеток.
Сообщается, что субамниотическая область выстилки пуповины является источником мезенхимальных стволовых клеток , называемых (CLMC). [1] [2] Эти клетки экспрессируют специфические маркеры МСК, такие как NT5E ( кластер дифференциации 73), эндоглин (CD105), а также Oct 3/4 и NANOG . Кроме того, эти CLMC также могут быть дифференцированы in vitro в остеогенные, хондрогенные и адипогенные линии. МСК из субэпителиальной области выстилки пуповины могут быть расширены in vitro более чем на 30 пассажей или 90 удвоений популяции без потери их способности к многолинейной дифференцировке или старения. [3]
МСК, выделенные из мембраны пуповинной выстилки, как сообщается, являются иммунопривилегированными. По сравнению с МСК из костного мозга, МСК пуповинной выстилки продемонстрировали более эффективное подавление иммунитета, предположительно, из-за более низкой экспрессии HLA класса I на их поверхности, а также более высокой экспрессии иммуносупрессивных цитокинов. [4] По сравнению с МСК из пуповинной крови, плаценты и студня Вартона, МСК пуповинной выстилки продемонстрировали самый высокий потенциал пролиферации и миграции. Кроме того, они экспрессировали более низкие уровни HLA класса I и II, что способствовало их более низкой иммуногенности. [5]
Доклинические исследования, проведенные на МСК спинномозговой оболочки , выявили их потенциал в восстановлении повреждений сердечной мышцы, вызванных ишемией. Исследование, проведенное на модели крыс, показало улучшение функции сердца и уменьшение поврежденного миокарда, когда МСК спинномозговой оболочки в сочетании с носителем из фибринового геля и васкуляризированным трансплантатом были введены в ишемическую область. [6] Аналогичное исследование, объединяющее МСК спинномозговой оболочки с переносчиками эндотелиальных клеток в фибриновой матрице in vivo, также показало улучшение функции сердца, уменьшение образования рубцовой ткани и лучшую васкуляризацию. [7]
Было показано, что амниотический слой выстилки пуповины содержит большую популяцию эпителиальных стволовых клеток (EpSC) . Эти EpSC выстилки пуповины демонстрируют классические маркеры плюрипотентных стволовых клеток, такие как SSEA-4, Oct-4, SOX2 и Nanog. [8] Они также экспрессируют p63, специфический маркер эпителиальных клеток-предшественников. [9] [10] Органотипическая культура EpSC выстилки пуповины in vitro с использованием метода интерфейса воздух-жидкость привела к образованию стратифицированного эпителия с экспрессией различных форм цитокератинов. [8] Кроме того, из-за их сходства с точки зрения фенотипической экспрессии кератинов по сравнению с нормальными человеческими эпидермальными кератиноцитами, EpSC выстилки пуповины имеют потенциал быть альтернативным источником клеток для восстановления и регенерации кожи. [11]
Исследования на животных с EpSC пуповинной оболочки показали, что генетические модификации с использованием гена проинсулина позволили трансплантированным стволовым клеткам снизить уровень глюкозы в крови у животных с диабетом. [12] Эти клетки также экспрессируют HLA-G в трансмембранной и растворимой форме, что способствует их иммуносупрессивному поведению. Исследования in vitro также показали, что EpSC пуповинной оболочки могут дифференцироваться биохимически, становясь гепатоцитоподобными клетками (клетки печени), как показано экспрессией гепатоцитоспецифичных маркеров, таких как β-фетопротеин, альбумин и гепатоцитоспецифичные цитокератины. [13]
EpSC пуповинной выстилки демонстрируют сходство с лимбальными стволовыми клетками с точки зрения экспрессии ABCG2, HES1 и BMI1 в дополнение к p63. [10] При трансплантации в глаза кролика с дефектами роговицы на каркасе человеческой амниотической мембраны эти стволовые клетки могли восстановить естественную морфологию эпителия роговицы, аналогичную таковой на естественной поверхности роговицы. [14] Стволовые клетки включали уникальную экспрессирующую муцин эпителиальную стволовую клетку пуповинной выстилки (CLEC-muc), экспрессирующую ( MUC1 ). [15] Такие результаты не были получены при использовании человеческой амниотической мембраны без клеток, что указывает на терапевтическую ценность EpSC пуповинной выстилки .