Zeitschrift für Zellwissenschaft und Therapie
Offener Zugang

Abstrakt

Schützende Rolle von aus Stammzellen gewonnenen extrazellulären Vesikeln in einem In-vitro-Modell einer durch Hyperglykämie verursachten Endothelschädigung

Chiara Gai, Yonathan Gomez, Ciro Tetta, Maria Felice Brizzi und Giovanni Camussi

Hintergrund: Aus Fettgewebe und Knochenmark stammende mesenchymale Stammzellen sind zwei Populationen multipotenter adulter Stammzellen mit immunsuppressiven, entzündungshemmenden und regenerativen Eigenschaften. Es wurde bereits beschrieben, dass aus Stammzellen stammende extrazelluläre Vesikel (EVs) pro-regenerative und pro-angiogene Fähigkeiten besitzen. Hyperglykämie ist ein pathologischer Zustand, der bei Diabetikern auftritt. Langfristige Auswirkungen von Hyperglykämie sind endotheliale Dysfunktion und Gefäßläsionen, die zu diabetischer Mikroangiopathie führen. Ziel der vorliegenden Studie war es, zu untersuchen, ob aus Stammzellen stammende EVs die durch Hyperglykämie verursachte endotheliale Zelldysfunktion hemmen können, um menschliche Mikroangiopathie nachzuahmen.

Methoden: Wir haben ein in vitro-Hyperglykämiemodell erstellt, indem wir menschliche mikrovaskuläre Endothelzellen 7 Tage lang unter konstanten oder intermittierenden hyperglykämischen Bedingungen kultiviert haben, um einen chronischen Schaden zu simulieren. Am 5. Tag wurden die Endothelzellen 48 Stunden lang mit aus Fettgewebe und mesenchymalen Stammzellen gewonnenen EVs oder nur mit einem Vehikel inkubiert. Am 7. Tag haben wir Apoptose, oxidativen Stress und die Fähigkeit zur kapillarähnlichen Bildung auf Matrigel untersucht.

Ergebnisse: Modelle mit intermittierendem und konstant hohem Blutzuckerspiegel verringerten die Proliferation von Endothelzellen signifikant, erhöhten die Anzahl apoptotischer Zellen, förderten die Oxidation interzellulärer Proteine ​​und verringerten die Bildung kapillarähnlicher Strukturen. Die Behandlung mit beiden Arten von EVs stellte die Proliferation signifikant wieder her, hemmte Apoptose und Oxidation und stellte die kapillarähnliche Bildung wieder her.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass aus mesenchymalen Stammzellen aus Fettgewebe und Knochenmark gewonnene EVs die durch hohe Glukosekonzentrationen verursachte endotheliale Dysfunktion hemmen können, die eine diabetische mikrovaskuläre Verletzung imitiert.