Старение мезенхимальных стволовых клеток человека: функциональные изменения и значение для терапии на основе стволовых клеток

Регенеративная медицина проявляет значительный интерес к разработке клеточных терапевтических подходов с использованием мезенхимальных стволовых клеток (МСК), применяемых при различных заболеваниях, связанных со старением. Для успешного проведения такой терапии требуется значительное количество клеток, что обусловливает необходимость их длительного расширения ex vivo. Однако пролиферативный потенциал МСК ограничен, и длительное культивирование с высокой вероятностью вызывает постепенные изменения в МСК. Поэтому значительная доля клеток может подвергаться клеточному старению. В настоящем обзоре сначала рассматриваются фенотипические характеристики стареющих мезенхимальных стволовых клеток человека (hMSC) и возможные связанные с этим функциональные изменения. Накопление окислительного стресса и нарушение регуляции ключевых факторов, контролирующих дифференцировку, приводят к снижению дифференцировочного потенциала стареющих hMSC. Кроме того, стареющие hMSC демонстрируют выраженное снижение миграционной способности и способности к хоумингу. Наконец, многие факторы, присутствующие в секретоме стареющих hMSC, способны усиливать воспалительный ответ на системном уровне, снижать иммуномодулирующую активность hMSC и стимулировать пролиферацию или миграцию раковых клеток. Учитывая неблагоприятные последствия, к которым могут приводить эти изменения, первостепенное значение имеет мониторинг появления фенотипа клеточного старения у hMSC, расширенных в клинических условиях, а также оценка возможных способов предотвращения старения МСК in vitro. Во второй части обзора представлен обновлённый критический анализ возможных стратегий мониторинга и предотвращения старения in vitro. Понимание механизмов, приводящих hMSC к остановке роста, и оценка способов их подавления для сохранения функционального пула стволовых клеток имеют фундаментальное значение для разработки эффективных терапевтических подходов на основе клеток.