アポリポ蛋白質A-Iはストレス下でのMSCの生存をサポートします

Apolipoprotein A-I Supports MSCs Survival under Stress Conditions.

• Svetlana Miroshnichenko
• Ivan Usynin
• Alexey Dudarev
• Vadim Nimaev
• Anastasiya Solovieva

抄録

間葉系幹・幹細胞（MSC）移植の安全性は臨床試験で示されているが、その効果は限定的である。移植されたMSCは血中で代謝障害を受けるため、我々は2型糖尿病患者の血漿がMSCの生存率に及ぼす影響を調べ、アポリポ蛋白質A-I（アポA-I）が血清欠乏（SD）、低酸素、活性酸素濃度の上昇といったストレス条件下で細胞を保護できるかどうかを検討した。アポA-Iは抗炎症作用、免疫活性を示し、血糖コントロールを改善し、T2D患者に適しているが、MSCへの影響は不明のままである。我々は、アポA-Iが細胞内の活性酸素を減少させ、MSCの増殖速度をサポートし、酸化条件下での細胞数を増加させることを初めて示した。アポA-Iは、SD/hypoxia条件下でMSCがG0/G1相に優勢な時には細胞周期に影響を与えず、増殖を急速に活性化し、MSCが酸素化条件や酸化条件に移行する間にアポトーシスを減少させることを明らかにした。最後に、T2D患者の血漿は、39％の症例でMSСに細胞毒性効果があり、抗酸化特性に大きなばらつきがあることが明らかになった。ApoA-Iはあらゆる悪条件下で細胞を保護し、T2D患者のMSC移植の効率を高めることができる。

Clinical trials have shown the safety of mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) transplantation, but the effectiveness of these treatments is limited. Since, transplanted MSCs will undergo metabolic disturbances in the bloodstream, we investigated the influence of blood plasmas of type 2 diabetes (T2D) patients on MSCs viability and examined whether apolipoprotein A-I (apoA-I) could protect cells from stressful conditions of serum deprivation (SD), hypoxia, and elevated concentrations of reactive oxygen species (ROS). ApoA-I exhibits anti-inflammatory, immune activities, improves glycemic control, and is suitable for T2D patients but its influence on MSCs remains unknown. For the first time we have shown that apoA-I decreases intracellular ROS and supports proliferative rate of MSCs, thereby increasing cell count in oxidation conditions. ApoA-I did not influence cell cycle when MSCs were predominantly in the G0/G1 phases under conditions of SD/hypoxia, activated proliferation rapidly, and reduced apoptosis during MSCs transition to the oxygenation or oxidation conditions. Finally, it was found that the blood plasma of T2D individuals had a cytotoxic effect on MSСs in 39% of cases and had a wide variability of antioxidant properties. ApoA-I protects cells under all adverse conditions and can increase the efficiency of MSCs transplantation in T2D patients.