Мезенхимальные стволовые клетки

Военно-медицинские исследования, том 10, Номер статьи: 36 (2023) Цитировать эту статью

684 доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Кожные раны характеризуются повреждением кожи в результате травмы, разрывов, порезов или ушибов. Поскольку такие травмы свойственны всем группам людей, иногда они могут представлять собой серьезное социально-экономическое бремя. В настоящее время все больше исследований сосредоточено на роли внеклеточных везикул (ВВ), полученных из мезенхимальных стволовых клеток (МСК), в заживлении кожных ран. В качестве бесклеточной терапии ЭВ, полученные из МСК, продемонстрировали значительный потенциал применения в области заживления ран как более стабильный и безопасный вариант, чем традиционная клеточная терапия. Лечение на основе ЭВ, полученных из МСК, может значительно способствовать восстановлению поврежденных субструктур, включая регенерацию сосудов, нервов и волосяных фолликулов. Кроме того, ЭВ, полученные из МСК, могут ингибировать образование рубцов, влияя на связанные с ангиогенезом и антифибротические пути, способствуя поляризации макрофагов, раневому ангиогенезу, пролиферации клеток и миграции клеток, а также ингибируя избыточное производство внеклеточного матрикса. Кроме того, эти структуры могут служить основой для компонентов, используемых при заживлении ран, и их можно превратить в биоинженерные электромобили для поддержки заживления травм. Посредством разработки стандартизированных стратегий культивирования, выделения, очистки и доставки лекарств исследование детального механизма ЭВ позволит использовать их в качестве клинических методов лечения ран. В заключение можно сказать, что терапия на основе ЭВ, полученная из МСК, имеет важные перспективы применения при заживлении ран. Здесь мы предоставляем всесторонний обзор их текущего состояния, возможностей применения и связанных с ними недостатков.

Травмы и заживление кожи представляют собой серьезную клиническую проблему, которая влечет за собой значительное социальное и медицинское бремя. Заживление ран представляет собой сложный процесс, включающий свертывание крови, воспаление, образование новых тканей и ремоделирование тканей [1, 2]. В процессе заживления ран гемостаз происходит в течение секунд-минут [3]. Поврежденные сосуды сокращаются, тромбоциты утилизируются, а пути коагуляции активируются за счет воздействия на субэндотелиальный матрикс с образованием сгустков фибрина, которые обеспечивают каркас для воспалительных клеток [4]. Нейтрофилы проникают в область травмы в течение 24 ч, привлекаемые хемокинами, а затем макрофаги, привлекаемые побочными продуктами клеточного апоптоза [3]. Во время воспалительной фазы заживления ран макрофаги притягиваются к ране и демонстрируют полярные фенотипы М1 и М2. Макрофаги первого типа, называемые макрофагами М1, участвуют в высвобождении цитокинов и уничтожении патогенов. Их фенотипы переходят от M1 к M2, когда макрофаги фагоцитируют нейтрофилы. Макрофаги М2 поддерживают ангиогенез, восстановление внеклеточного матрикса (ECM), высвобождение противовоспалительных цитокинов и разрешение воспаления [5]. Пролиферативная фаза начинается на 3-й день и обычно длится 3–6 недель, за исключением сложных, трудно заживающих ран. В это время эндотелиальные клетки пролиферируют и мигрируют, образуя новые кровеносные сосуды [4]. Фибробласты производят коллаген I и III, образуя ЕСМ. ЕСМ представляет собой бесклеточный коллагеновый каркас, который создает среду, способствующую усиленной пролиферации и миграции фибробластов и кератиноцитов [6]. Процесс ремоделирования начинается на 3-й неделе и может длиться несколько лет. ВКМ разрушается матриксными металлопротеиназами (ММП), и коллаген типа I заменяет коллаген типа III [4], как показано на рис. 1.

Воспроизведено с разрешения Ref. [7]. Авторские права принадлежат Elsevier BV, 2021. Воспроизведено с разрешения Ref. [8]. Copyright 2022 Чалдай, Рисалити и Моничи.

Принципиальная схема процесса восстановления кожи. Четыре фазы восстановления травмы: фазы гемостаза, воспаления, пролиферации и ремоделирования происходят последовательно и могут перекрываться. Тромбоциты играют роль в фазе гемостаза. Нейтрофилы играют противоинфекционную функцию преимущественно во время воспалительной фазы. Макрофаги участвуют как в воспалительной, так и в пролиферативной фазах и играют разные роли в зависимости от фенотипических вариаций (M1 и M2). Васкуляризация, а также формирование внеклеточного матрикса (ECM) происходят во время пролиферативной фазы, тогда как ремоделирование ECM может занять месяцы или даже годы.