Малые внеклеточные везикулы из мезенхимальных стромальных клеток, подвергнутых гипоксии, обладают уникальными свойствами, способствующими ангиогенезу в головном мозге, его ремоделированию и неврологическому восстановлению после очаговой церебральной ишемии у мышей

Малые внеклеточные везикулы (МВВ), полученные из мезенхимальных стромальных клеток (МСК) подходящего типа, способствуют восстановлению после инсульта. Центральную роль в этом процессе играет ремоделирование микрососудов. В настоящем исследовании оценивали влияние МВВ МСК на пролиферацию, миграцию и образование капилляроподобных структур клетками эндотелия микрососудов головного мозга человека (hCMEC/D3) in vitro, а также на ангиогенез после ишемии, ремоделирование головного мозга и неврологическое восстановление после окклюзии средней мозговой артерии у мышей. In vitro МВВ из МСК, подвергнутых гипоксии (1% O₂), но не из МСК в «нормоксических» условиях (21% O₂), дозозависимо усиливали пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток, а также образование капилляроподобных структур и повышали выживаемость эндотелиальных клеток после ишемии. МВВ из гипоксически обработанных МСК изменяли экспрессию в клетках hCMEC/D3 определённого набора микроРНК, ранее связанных с ангиогенезом: экспрессия трёх микроРНК повышалась (miR-126-3p, miR-140-5p, let-7c-5p), а трёх — снижалась (miR-186-5p, miR-370-3p, miR-409-3p). По данным LC/MS-MS, содержание 52 белков в МВВ из гипоксически и нормоксически обработанных МСК различалось. В МВВ из гипоксических МСК содержание 19 белков было повышено, в том числе белков, связанных с взаимодействием внеклеточного матрикса с рецепторами, фокальными контактами, трансэндотелиальной миграцией лейкоцитов, перевариванием и всасыванием белков; содержание 33 белков было снижено, в том числе белков, связанных с метаболическими путями, взаимодействием внеклеточного матрикса с рецепторами, фокальными контактами и актиновым цитоскелетом. После окклюзии средней мозговой артерии МВВ из гипоксически обработанных МСК увеличивали длину микрососудов и плотность точек ветвления в ранее ишемизированной ткани; эффект сохранялся до 56 дней по данным трёхмерной светолистовой микроскопии. Кроме того, они уменьшали отсроченную дегенерацию нейронов и атрофию головного мозга и улучшали неврологическое восстановление. Ангиогенный эффект МВВ in vivo зависел от присутствия полиморфноядерных нейтрофилов: у мышей с истощением нейтрофилов МВВ МСК не влияли на ремоделирование микрососудов. МВВ из гипоксически обработанных МСК обладают особыми ангиогенными свойствами. Предварительное гипоксическое кондиционирование усиливает восстановительный эффект МВВ МСК.22