Экзосомальный DMBT1 из стволовых клеток, выделенных из мочи человека, способствует заживлению диабетических ран посредством стимуляции ангиогенеза

Хронические незаживающие раны относятся к наиболее частым осложнениям сахарного диабета и требуют применения современных стратегий лечения. Экзосомы являются важными посредниками паракринного действия клеток и могут непосредственно использоваться в качестве терапевтических средств для восстановления и регенерации тканей.

Методы: Стволовые клетки, выделенные из мочи человека (USC), охарактеризовали методом проточной цитометрии и с помощью оценки их способности к дифференцировке в различные клеточные линии. Экзосомы из стволовых клеток, выделенных из мочи человека (USC-Exos), изолировали из кондиционированной среды USC и идентифицировали с помощью трансмиссионной электронной микроскопии и проточной цитометрии. В серии функциональных тестов in vitro оценивали влияние USC-Exos на активность клеток, участвующих в заживлении ран. Для выявления молекул-кандидатов, опосредующих действие USC-Exos, исследовали белковый состав USC-Exos и USC. Влияние USC-Exos на заживление ран у мышей с сахарным диабетом, индуцированным стрептозотоцином, оценивали по скорости закрытия ран, результатам гистологического и иммунофлуоресцентного анализа. Кроме того, изучали роль белка-кандидата в обусловленной USC-Exos регуляции ангиогенной активности эндотелиальных клеток и заживлении диабетических ран.

Результаты: USC экспрессировали CD29, CD44, CD73 и CD90, но не экспрессировали CD34 и CD45. Эти клетки были способны дифференцироваться в остеобласты, адипоциты и хондроциты. USC-Exos имели чашевидную или сферическую форму, их средний диаметр составлял 51,57 ± 2,93 нм; экзосомы экспрессировали CD63 и TSG101. USC-Exos усиливали функциональную активность клеток, участвующих в заживлении ран, включая ангиогенную активность эндотелиальных клеток. В USC-Exos было повышено содержание белков, участвующих в регуляции биологических процессов, связанных с заживлением ран. В частности, в USC-Exos значительно экспрессировался проангиогенный белок DMBT1 — белок 1, отсутствующий при злокачественных опухолях мозга. Дальнейшие функциональные исследования показали, что белок DMBT1 необходим для обусловленного USC-Exos усиления ангиогенных реакций культивируемых эндотелиальных клеток, а также ангиогенеза и заживления ран у мышей с сахарным диабетом.

Выводы: Полученные данные свидетельствуют о том, что USC-Exos могут стать перспективным методом лечения диабетических ран мягких тканей, поскольку стимулируют ангиогенез посредством переноса белка DMBT1.