ИСТИНА

Атеросклероз представляет собой крайне актуальную медико-социальную проблему, однако не все этапы его развития изучены одинаково хорошо: в настоящее время начальные стадии атерогенеза исследованы меньше всего. Мы предполагаем, что важную роль в начальных этапах формирования атеросклеротических бляшек играет специфическая популяция прогениторных клеток. Особая морфология клеток, находящихся в интиме мест делений кровотока, была обнаружена давно (Полищук 1994; Andreeva, Pugach et al. 1998). В ходе наших исследований было показано, что в местах бифуркаций артерий мышей находится особая популяция клеток, экспрессирующая маркеры прогениторных клеток мезенхимального происхождения (Balatskiy, Kapatsinskaya et al. 2018). Также в 2018 г. методами lineage tracing было установлено, что упомянутые клетки возникают в период эмбрионального развития и сохраняются в незрелом виде в бифуркациях артерий, экспрессируя NG2 и CD146 (Roostalu, Aldeiri et al. 2018). Таким образом, в ходе многолетних исследований идентифицирована уникальная популяция прогениторных клеток, локализующаяся в местах, где атеросклеротические поражения возникают в первую очередь. На современном этапе исследования необходимо понимание функционирования этих клеток и их вклад в атерогенез. В ходе выполнения проекта будет оценена реакция упомянутой популяции прогениторных клеток на различные атерогенные стимулы. Будет оцениваться миграция прогениторных клеток интимы в области с низким напряжениям сдвига. Для этого будет использована модель частичного лигирования сонной артерии мыши. Известно, что перициты могут аккумулировать липиды (Diaz-Flores, Gutierrez et al. 2009), поэтому также будет оценена реакция прогениторных клеток интимы на гиперлипидемию с использованием одной из мышиных моделей атеросклероза. Кроме того, будет оценено увелечение внутриклеточной концентрации кальция в прогениторных клетках интимы в ответ на ангиотензин II, являющийся мощным проатерогенным фактором (Weiss, Kools et al. 2001). Полученные данные помогут установить роль прогениторных клеток интимы в ранних этапах атерогенеза.

Atherosclerosis is a very important medical and social problem, but some stages of its development are not well studied: at the moment the initial stages of atherogenesis are least investigated. We suppose that a specific population of progenitor cells have a significant effect on the initial stages of atherogenesis A special morphology of cells located in the atherosclerosis-prone areas was discovered long ago (Polishchuk 1994; Andreeva, Pugach et al. 1998). In our studies, we demonstrated that a special population of cells expressing markers of progenitor cells of mesenchymal origin (Balatskiy, Kapatsinskaya et al., 2018) is located in the bifurcations of arteries in mice. Also in 2018 it was established by lineage tracing methods that these cells appear during embryonic development and remain immature and expressing NG2 and CD146 in arterial bifurcations (Roostalu, Aldeiri et al., 2018). Thus, after many years of research, a unique population of progenitor cells localized in atherosclerosis-prone areas is identified. At the present time, it is necessary to understand the functioning of these cells and their contribution to atherogenesis. In this project, the reaction of these progenitor cells to various atherogenic stimuli will be evaluated. Migration of progenitor cells of the intima in the region with low shear stresses will be studied using a model of partial carotid artery ligation in mice. It is known that pericytes can accumulate lipids (Diaz-Flores, Gutierrez et al., 2009), so the reaction of intimal progenitor cells to hyperlipidemia will also be evaluated using one of the mouse models of atherosclerosis. Finally, we will evaluate an increase in the intracellular calcium concentration in the intimal progenitor cells after addition of angiotensin II, a powerful atherogenic factor (Weiss, Kools et al., 2001). The data obtained will help establish the role of progenitor cells of the intima in the early stages of atherogenesis.

В ходе выполнения данного проекта впервые будет подробно экспериментально изучена реакция сосудистых прогениторных клеток мезенхимального происхождения на различные проатерогенные стимулы – снижение напряжения сдвига, гиперхолестеринемию и ангиотензин II. Будет установлено, участвуют ли данные клетки в самых ранних этапах атерогенеза. Полученные результаты раскроют ранее неизвестные клеточные механизмы ранних этапов атерогенеза, а кроме того, будут полезны для разработки новых методов терапевтического воздействия на атеросклеротические поражения на начальных этапах их формирования, в том силе при помощи уже известных фармакологических препаратов (ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, блокаторов рецепторов ангиотензина II, ингибиторов ренина и др.).

В настоящее время у коллектива имеются предварительные данные, позволяющие идентифицировать прогениторные клетки мезенхимального происхождения в участках интимы, наиболее подверженных развитию атеросклеротических поражений. Мы продемонстрировали, что эти клетки помимо NG2 и CD146 также экспрессируют PDGFRbeta. Предварительные результаты показали, что изучаемые клетки не экспрессируют нестин, однако эти данные были получены на трансгенных животных и нуждаются в уточнении. Эти результаты были отобраны и представлены на конгрессе Европейского общества кардиологов в 2018 г., а их докладчик, руководитель настоящего Проекта, был удостоен тревел-гранта Совета по фундаментальной науке Европейскогокардиологического общества (Balatskiy, Kapatsinskaya et al. 2018). Члены коллектива хорошо владеют литературными данными по теме атерогенза (изучению различных стадий атерогенеза были посвящена кандидатские диссертации Н.И. Калининой и А.В. Балацкого). Нами отработаны необходимые для настоящего проекта методики, в том числе иммуногистохимический анализ, моделирование низкого напряжения сдвига путём частичного лигирования сонной артерии мыши и анализ кальциевого сигналинга in situ на препаратах аорты. План работы обсуждался со специалистами в этой профессиональной области: Alex Bobik проф., руководителем лаборатории Vascular Biology and Atherosclerosis в Австралии, членом редколлегий 12 международных журналов и д.м.н., вед. науч. сотрудником ГНЦ РФ – ИМБП РАН Еленой Ромуальдовной Андреевой, активно изучавшей перицитоподобные клетки интимы. Для выполнения проекта сформирован коллектив, в который входят специалисты по работе с клеточными культурами, конфокальной микроскопии, прижизненным микроскопическим наблюдениям, анализу сигналинга в единичных клетках, иммуногистохимии, работе с животными. Все члены коллектива имеют учёную степень кандидата наук и являются опытными исполнителями проектов РФФИ.