Экспериментальное и клиническое обоснование применения стволовых жировых клеток в современной медицине

В литературном обзоре рассматривается важная роль в современной медицине стволовых жировых клеток (ASCs) как сегмента мезенхимальных стволовых клеток. ASCs обладают уникальными характеристиками, такими как высокая способность к дифференцировке и регенерации, что делает их ценным ресурсом в области регенеративной медицины и терапии. Основное внимание уделяется методам изоляции и культивирования ASCs, необходимости соблюдения стандартов контроля за процессами культивирования и хранения стволовых клеток. Описаны молекулярные и клеточные характеристики, позволяющие использовать ASCs в различных сферах медицины, включая лечение кардиоваскулярных, неврологических расстройств, в реконструктивной хирургии и тканевой инженерии. Способность ASCs дифференцироваться в различные типы клеток, в том числе остеоциты, адипоциты, нейтральные клетки, эндотелиальные клетки сосудов, кардиомиоциты, делает перспективным применение этих клеток при лечении широкого круга заболеваний.
Обзор затрагивает важные вопросы безопасности и этики, связанные с использованием ASCs, особенно в контексте их взаимодействия с опухолевыми клетками. Подчеркивается необходимость дальнейшего глубокого и мультидисциплинарного изучения взаимодействия ASCs с клетками «хозяина» для безопасного и полноценного применения их потенциала в клинической практике.
Продемонстрирована возможность использования ASCs при лечении длительно незаживающих диабетических язв и ран за счет увеличения эпителизации и ускорения процессов образования грануляционной ткани. Показана их способность сокращать количество фибробластов в гипертрофированных рубцах.
В заключение обзор подчеркивает значимость ASCs как одного из наиболее перспективных направлений в современной биомедицине и регенеративной медицине. Отмечается, что дальнейшие исследования этих клеток могут открыть новые подходы к лечению и предотвращению многих заболеваний.

1. Si Z, Wang X, Sun C, Kang Y, Xu J, Wang X, Hui Y. Adipose-derived stem cells: Sources, potency, and implications for regenerative therapies. Biomed Pharmacother. 2019;114(108765). https://doi.org/10.1016/j.biopha.2019.108765

2. Khazaei S, Keshavarz G, Bozorgi A, Nazari H, Khazaei M. Adipose tissue-derived stem cells: a comparative review on isolation, culture, and differentiation methods. Cell Tissue Bank. 2022;23:1—16. https://doi.org/10.1007/s10561-021-09905-z

3. Al-Ghadban S, Bunnell BA. Adipose Tissue-Derived Stem Cells: Immunomodulatory Effects and Therapeutic Potential. Physiology (Bethesda). 2020;35(2):125—133. https://doi.org/10.1152/physiol.00021.2019

4. Rivera-Izquierdo M, Cabeza L, Láinez-Ramos-Bossini A, Quesada R, Perazzoli G, Alvarez P, Prados J, Melguizo C. An updated review of adipose derived-mesenchymal stem cells and their applications in musculoskeletal disorders. Expert Opin Biol Ther. 2019;19(3):233—248. https://doi.org/10.1080/14712598.2019.1563069

5. Gentile P, Garcovich S. Concise Review: Adipose-Derived Stem Cells (ASCs) and Adipocyte-Secreted Exosomal microRNA (A-SE-miR) Modulate Cancer Growth and proMote Wound Repair. Journal of Clinical Medicine. 2019;8(6):855. https://doi.org/10.3390/jcm8060855

6. Myriam AH, Adham FM, Hadeer MR, Amira IF. A protocol for primary isolation and culture of adipose-derived stem cells and their phenotypic profile. Alexandria Journal of Medicine. 2020;56(1):42—50. https://doi.org/10.1080/20905068.2020.1750863

7. Wang JM, Gu Y, Pan CJ, Yin LR. Isolation, culture and identification of human adipose-derived stem cells. Exp Ther Med. 2017;13(3):1039—1043. https://doi.org/10.3892/etm.2017.4069

8. Ferroni L, De Francesco F, Pinton P, Gardin C, Zavan B. Methods to isolate adipose tissue-derived stem cells. Methods Cell Biol. 2022;171:215—228. https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2022.04.006

9. Neubauer M, Kramer K, Neugebauer J, Moser L, Moser A, Dammerer D, Nehrer S. Isolation and Cultivation of Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Originating from the Infrapatellar Fat Pad Differentiated with Blood Products: Method and Protocol. Methods and Protocols. 2023;6(1):3. https://doi.org/10.3390/mps6010003

10. Palumbo P, Lombardi F, Siragusa G, Cifone MG, Cinque B, Giuliani M. Methods of Isolation, Characterization and Expansion of Human Adipose-Derived Stem Cells (ASCs): An Overview. Int J Mol Sci. 2018;19(7):1897. https://doi.org/10.3390/ijms19071897

11. Ong WK, Tan CS, Chan KL, Goesantoso GG, Chan XH, Chan E, Yin J, Yeo CR, Khoo CM, So JB, Shabbir A, Toh SA, Han W, Sugii S. Identification of specific cell-surface markers of adipose-derived stem cells from subcutaneous and visceral fat depots. Stem cell reports. 2014;2(2):171—179. https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2014.01.002

12. Huang S-J, Fu R-H, Shyu W-C, Liu S-P, Jong G-P, Chiu Y-W, Wu H-S, Tsou Y-A, Cheng Ch-W, Lin Sh-Z. Adipose-Derived Stem Cells: Isolation, Characterization, and Differentiation Potential. Cell Transplantation. 2013;22(4):701—709. https://doi.org/10.3727/096368912X655127

13. Uzbas F, May ID, Parisi AM, Thompson SK, Kaya A, Perkins AD, Memili E. Molecular Physiognomies and Applications of Adipose-Derived Stem Cells. Stem Cell Rev and Rep. 2015;11:298—308. https://doi.org/10.1007/s12015-014-9578-0

14. Garroni G, Balzano F, Cruciani S, Pala R, Coradduzza D, Azara E, Bellu E, Cossu ML, Ginesu GC, Carru C, Ventura C, Maioli M. Adipose-Derived Stem Cell Features and MCF-7. Cells. 2021;10(7):1754. https://doi.org/10.3390/cells10071754

15. Calvo E, Keiran N, Núñez-Roa C, Maymó-Masip E, Ejarque M, Sabadell-Basallote J, Rodríguez-Peña M, Ceperuelo-Mallafré V, Seco J, Benaiges E, Michalopoulou T, Jorba R, Vendrell J, Fernández-Veledo S. Effects of stem cells from inducible brown adipose tissue on diet-induced obesity in mice. Sci Rep. 2021;11:13923. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93224-6

16. Al-Ghadban S, Artiles M, Bunnell BA. Adipose Stem Cells in Regenerative Medicine: Looking Forward. Front Bioeng Biotechnol. 2022;9:837464. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.837464

17. Frese L, Dijkman PE, Hoerstrup SP. Adipose Tissue-Derived Stem Cells in Regenerative Medicine. Transfus Med Hemother. 2016;43(4):268—274. https://doi.org/10.1159/000448180

18. Gimble JM, Nuttall ME. Adipose-derived stromal/stem cells (ASC) in regenerative medicine: pharmaceutical applications. Curr Pharm Des. 2011;17(4):332—9. https://doi.org/10.2174/138161211795164220

19. Qin Y, Ge G, Yang P, Wang L, Qiao Y, Pan G, Yang H, Bai J, Cui W, Geng D. An Update on Adipose-Derived Stem Cells for Regenerative Medicine: Where Challenge Meets Opportunity. Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany). 2023;10(20):e2207334. https://doi.org/10.1002/advs.202207334

20. Zhang J, Liu Y, Chen Y, Yuan L, Liu H, Wang J, Liu Q, Zhang Y. Adipose-Derived Stem Cells: Current Applications and Future Directions in the Regeneration of Multiple Tissues. Stem Cells Int. 2020;2020:8810813. https://doi.org/10.1155/2020/8810813

21. Miana VV, González EAP. Adipose tissue stem cells in regenerative medicine. Ecancermedicalscience. 2018;12:822. https://doi.org/10.3332/ecancer.2018.822

22. Bowles AC, Wise RM, Bunnell BA. Anti-inflammatory Effects of Adipose-Derived Stem Cells (ASCs). Mesenchymal Stem Cells and Immunomodulation. 2016;43—60. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46733-7_4

23. Al-Ghadban S, Bunnell BA. Adipose tissue-derived stem cells: immunomodulatory effects and therapeutic potential. Physiology. 2020;35(2):125—133. https://doi.org/10.1152/physiol.00021.2019

24. Ceccarelli S, Pontecorvi P, Anastasiadou E, Napoli C, Marchese C. Immunomodulatory Effect of Adipose-Derived Stem Cells: The Cutting Edge of Clinical Application. Front Cell Dev Biol. 2020;8:236. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00236

25. Mazini L, Rochette L, Amine M, Malka G. Regenerative Capacity of Adipose Derived Stem Cells (ADSCs), Comparison with Mesenchymal Stem Cells (MSCs). Int J Mol Sci. 2019;20(10):2523. https://doi.org/10.3390/ijms20102523

26. Gadelkarim M, Abushouk AI, Ghanem E, Hamaad AM, Saad AM, Abdel-Daim MM. Adipose-derived stem cells: Effectiveness and advances in delivery in diabetic wound healing. Biomed Pharmacother. 2018;107:625—633. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.08.013

27. Chang TH, Wu CS, Chiou SH, Chang CH, Liao HJ. Adipose-Derived Stem Cell Exosomes as a Novel Anti-Inflammatory Agent and the Current Therapeutic Targets for Rheumatoid Arthritis. Biomedicines. 2022;10:1725. https://doi.org/10.3390/biomedicines10071725

28. Putri KT, Prasetyono TOH. A critical review on the potential role of adipose-derived stem cells for future treatment of hypertrophic scars. J Cosmet Dermatol. 2022;21(5):1913—1919. https://doi.org/10.1111/jocd.14385

29. Li Y, Zhang W, Gao J, Liu J, Wang H, Li J, Yang X, He T, Guan H, Zheng Z, Han S, Dong M, Han J, Shi J, Hu D. Adipose tissue-derived stem cells suppress hypertrophic scar fibrosis via the p38/MAPK signaling pathway. Stem Cell Res Ther. 2016;7:102. https://doi.org/10.1186/s13287-016-0356-6

30. Protti MP, De Monte L. Dual Role of Inflammasome Adaptor ASC in Cancer. Front Cell Dev Biol. 2020;8:40. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00040

31. Scioli MG, Storti G, D’Amico F, Gentile P, Kim BS, Cervelli V, Orlandi A. Adipose-Derived Stem Cells in Cancer Progression: New Perspectives and Opportunities. Int J Mol Sci. 2019;20(13):3296. https://doi.org/10.3390/ijms20133296

32. Su F, Wang X, Pearson T, Lee J, Krishnamurthy S, Ueno NT, Kolonin MG. Ablation of Stromal Cells with a Targeted Proapoptotic Peptide Suppresses Cancer Chemotherapy Resistance and Metastasis. Mol Ther Oncolytics. 2020;18:579—586. https://doi.org/10.1016/j.omto.2020.08.012

33. West AJ, Deswaerte V, West AC, Gearing LJ, Tan P, Jenkins BJ. Inflammasome-Associated Gastric Tumorigenesis Is Independent of the NLRP3 Pattern Recognition Receptor. Front. Oncol. 2020;12:830350. https://doi.org/10.3389/fonc.2022.83035

34. Ernst M, Najdovska M, Grail D, Lundgren-May T, Buchert M, Tye H, Matthews VB, Armes J, Bhathal PS, Hughes NR, Marcusson EG, Karras JG, Na S, Sedgwick JD, Hertzog PJ, Jenkins BJ. STAT3 and STAT1 mediate IL-11-dependent and inflammation-associated gastric tumorigenesis in gp130 receptor mutant mice. The Journal of clinical investigation. 2008;118(5):1727—1738. https://doi.org/10.1172/JCI34944

35. Xu S, Neamati N. gp130: a promising drug target for cancer therapy. Expert Opin Ther Targets. 2013;17(11):1303—28. https://doi.org/10.1517/14728222.2013.830105

36. Zhang J, LiuY, Chen Y, Yuan L, Liu H, Wang J, Liu Q, Zhang Y. Adipose-Derived Stem Cells: Current Applications and Future Directions in the Regeneration of Multiple Tissues. Stem Cells International. 2020;26. https://doi.org/10.1155/2020/8810813

37. West CC, Murray IR, González ZN, Hindle P, Hay DC, Stewart KJ, Péault B. Ethical, legal and practical issues of establishing an adipose stem cell bank for research. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 2014;67(6):745—51. https://doi.org/10.1016/j.bjps.2014.01.030