Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1061410.32607/20758251-2012-4-3-16-30ReviewsОбзорыReview ArticleThe Use of Cellular Technologies in Treatment of Liver PathologiesИспользование клеточных технологий в лечении патологий печениPetrakovaO. S.ПетраковаO. С.
Russian Federation
PetrakovaOl@yandex.ruCherniogloE. S.ЧерниоглоE. С.
Russian Federation
PetrakovaOl@yandex.ruTerskikhV. V.ТерскихВ. В.
Russian Federation
PetrakovaOl@yandex.ruKalistratovaE. N.КалистратоваE. Н.
Russian Federation
PetrakovaOl@yandex.ruVasilievA. V.ВасильевA. В.
Russian Federation
PetrakovaOl@yandex.ruKoltzov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of SciencesИнститут биологии развития им. Н.К. Кольцова РАНМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваKoltzov Institute of Developmental Biology, Russian Academy of SciencesИнститут биологии развития им. Н.К. Кольцова РАНLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова1509201243VOL 4, NO3 (2012)ТОМ 4, №3 (2012)163017012020Copyright ©; 2012, Petrakova O.S., Chernioglo E.S., Terskikh V.V., Kalistratova E.N., Vasiliev A.V.Copyright ©; 2012, Петракова O.С., Черниогло E.С., Терских В.В., Калистратова E.Н., Васильев A.В.2012Petrakova O.S., Chernioglo E.S., Terskikh V.V., Kalistratova E.N., Vasiliev A.V.Петракова O.С., Черниогло E.С., Терских В.В., Калистратова E.Н., Васильев A.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10614

Cell techniques find increasing application in modern clinical practice. The II and III phases of clinical trials are already under way for various cellular products used for the restoration of the functions of the cornea, larynx, skin, etc. However, the obtainment of functional cell types specific to different organs and tissues still remains a subject of laboratory research. Liver is one of the most important organs; the problems and prospects of cellular therapy for liver pathologies are currently being actively studied. Cellular therapy of liver pathologies is a complex multistage process requiring a thorough understanding of the molecular mechanisms occurring in liver cells during differentiation and regeneration. An analysis of the current cellular therapy for liver pathologies is presented, the use of various cell types is described, the main molecular mechanisms of hepatocyte differentiation are analyzed, and the challenges and prospects of cell therapy for liver disorders are discussed in this review.

Клеточная терапия находит все большее применение в современной клинической практике. Уже проходят клинические испытания (фазы II и III) клеточных продуктов, предназначенных для восстановления таких тканей, как кожа, роговица, гортань и др. Однако получение дифференцированных клеток, характерных для большинства органов, представляет собой более сложную задачу. Предметом лабораторных исследований остается получение функционирующих нейронов, кардиомиоцитов, клеток печени, поджелудочной железы и т.д. Применение клеточной терапии при патологиях печени - сложный многостадийный процесс, требующий детального понимания особенностей дифференцировки и регенерации гепатоцитов. В представленном обзоре проанализировано современное состояние клеточной терапии патологий печени, описано использование различных типов клеток, рассмотрены основные молекулярно-генетические механизмы дифференцировки гепатоцитов, а также проблемы и перспективы развития данного метода.

cell transplantationcellular therapydifferentiationliverдифференцировкаклеточная терапияпеченьтрансплантация клетокThe work was supported by the RFBR (project no. 11-04-12061-ofi-M-2011).Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 11-04-12061-офи-М-2011).Michalopoulos G.K., Barua L., Bowen W.C. // Hepatology 2005. V. 41. № 3. P. 535-544.Uryvaeva I.V. Stem cells in liver regeneration. The stem cells biology and cellular technologies. Medicine, 2009. V. 2. P. 456.Conigliaro A., Brenner D.A., Kisseleva T. // Stem Cells and Cloning: Advances and Applications. 2010. V. 3. P. 39-47.Dabeva M.D., Shafritz D.A. // Semin. Liver Dis. 2003. V. 23 № 4. P. 349-362.Uryvaeva I.V. // Tsitologiia. 1979. V. 21. № 12. P.1427-1437.Roskams T. // J. Hepatol. 2006. V. 45 № 1. P. 1-4.Hussein M.A. // World J. Gastroenterol. 2010. V. 28. № 16. P. 4019-4030.Michalopoulos G.K. // J. Cell Physiol. 2007. V. 213. № 2. P. 286-300.Thorgeirsson S.S., Factor V.M., Grisham J.W. // Handbook of Stem Cells. 2004. V. 2. P. 497-512.Jensen C.H., Jauho E.I., Santoni-Rugiu E., Holmskov U., Teisner B., Tygstrup N., Bisgaard H.C. // Am. J. Pathol. 2004. V. 164. № 4. P. 1347-1359.Corcelle V., Stieger B., Gjinovci A., Wollheim C.B., Gauthier B.R. // Exp. Cell Res. 2006. V. 10. № 312. P. 2826-2836.Schmelzer E., Zhang L., Bruce A., Wauthier E., Ludlow J., Yao H., Moss N., Melhem A., McClelland R., Turner W., et al. // J. Exp. Med. 2007. V. 204. № 8. P. 1973-1987.Theise N.D., Badve S., Saxena R., Henegariu O., Sell S., Crawford J.M., Krause D.S. // Hepatology. 2000. V. 31. № 1. P. 235-240.Korbling M., Katz R.L., Khanna A., Ruifrok A.C., Rondon G., Albitar M., Champlin R.E., Estrov Z. // N. Engl. J. Med. 2002. V. 7. № 346. P. 738-746.Wang X., Willenbring H., Akkari Y., Torimaru Y., Foster M., Al-Dhalimy M., Lagasse E., Finegold M., Olson S., Grompe M. // Nature. 2003. V. 24. № 422. P. 897-901.Camargo F.D., Finegold M., Goodell M.A. // J. Clin. Invest. 2004. V. 113. № 9. P. 1266-1270.Pareja E., Martinez A., Cortes M., Bonora A., Moya A., Sanjuan F., Gomez-Lechon M.J., Mira J. // Cirugia Espanola. 2010. V. 87. № 3. P. 139-147.Bilir B.M., Guinette D., Karrer F., Kumpe D.A., Krysl J., Stephens J., McGavran L., Ostrowska A., Durham J. // Liver Transpl. 2000. V. 6. P. 32-40.Muraca M., Gerunda G., Neri D., Vilei M.T., Granato A., Feltracco P., Meroni M., Giron G., Burlina A.B. // Lancet. 2002. V. 359. P. 317-318.Alexandrova K., Griesel C., Barthold M., Heuft H.G., Ott M., Winkler M. // Cell Transplant. 2005. V. 14. P. 845-853.Habibullah C.M., Syed I.H., Qamar A., Taher-Uz Z. // Transplantation. 1994. V. 58. P. 951.Donato M.T., Serralta A., Jimenez N., Perez G., Castell J.V., Mir J. // Drug Metab. Dispos. 2005. V. 33. P. 108-114.Gomez-Lechon M.J., Lahoz A., Jimenez N., Bonora A., Castell J.V., Donato M.T. // Cell Transplantation. 2008. V. 17. P. 887-897.Donato M.T., Lahoz A., Montero S., Bonora A., Pareja E., Mir J. // Cell Transplantation. 2008. V. 17. P. 1211-1219.Baccarini U., Adani G.L., Sanna A., Avellini C., Sainz-Barriga M., Lorenzin D. // Transpl. Int. 2005. V. 18. P. 750-754.Sokal E.M. // J. Inherit Metab. Dis. 2006. V. 29. P. 426-430.Selden C., Hodgson H. // Transpl. Immunol. 2004. V. 12. P. 273-288.Horslen S.P., McCowan T.C., Goertzen T.C., Warkentin P.I., Cai H.B., Strom S.C., Fox I.L. // Pediatrics. 2003. V. 111. P. 1262-1267.Dhawan A., Mitry R.R., Hughes R.D., Lehec S., Terry C., Bansal S., Arya R., Wade J.J., Verma A., Heaton N.D., et al. // Transplantation. 2004. V. 78. P. 1812-1814.Horslen S.P., Fox I.J. // Transplantation. 2004. V. 77. P. 1481-1486.Mitry R.R., Dhawan A., Hughes R.D., Bansal S., Lehec S., Terry C., Heaton N.D., Karani J.B., Mieli-Vergani G., Rela M. // Transplantation. 2004. V. 77. P. 1614-1616.Khan A.A., Parveen N., Mahaboob V.S., Rajendraprasad A., Ravindraprakash H.R., Venkateswarlu J., Rao P., Pande G., Narusu M.L., Khaja M.N., et al. // Transplant. Proc. 2008. V. 40. P. 1148-1150.Lysy P.A., Najimi M., Stephenne X., Bourgois A., Smets F., Sokal E.M. // World J. Gastroenterol. 2008. V. 14. P. 3464-3470.Smets F., Najimi M., Sokal E.M. // Pediatr. Transplant. 2008. V. 12. P. 6-13.Lee K.W., Lee J.H., Shin S.W., Kim S.J., Joh J.W., Lee D.H., Kim J.W., Park H.Y., Lee H.H., et al. // Cell Transplant. 2007. V. 16. P. 629-637.Fitzpatrick E., Mitry R.R., Dhawan A. // Journal of Internal Medicine. 2009. V. 266. P. 339-357.Snykers S., Henkens T., De Rop E., Vinken M., Fraczek J., De Kock J., De Prins E., Geerts A., Rogiers V., Vanhaecke T. // Journal of Hepatology. 2009. V. 51. P. 187-211.Rambhatla L., Chiu C.P., Kundu P., Peng Y., Carpenter M.K. // Cell Transplant. 2003. V. 12. № 1. P. 1-11.Soto-Gutierrez A., Navarro-Alvarez N., Rivas-Carrillo J.D., Chen Y., Yamatsuji T., Tanaka N., Kobayashi N. // Cell Transplant. 2006. V. 15. № 4. P. 335-341.Hay D.C., Fletcher J., Payne C., Terrace J.D., Gallagher R.C., Snoeys J., Black J.R., Wojtacha D., Samuel K., Hannoun Z., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 26. № 105. P. 12301-12306.Mizumoto H., Aoki K., Nakazawa K., Ijima H., Funatsu K., Kajiwara T. // Transplant. Proc. 2008. V. 40. № 2. P. 611-613.Weiss T.S., Lichtenauer M., Kirchner S., Stock P., Aurich H., Christ B., Brockhoff G., Kunz-Schughart L.A., Jauch K.W., Schlitt H.J., et al. // Gut. 2008. V. 57. P. 1129-1138.Snykers S., Vanhaecke T., De Becker A., Papeleu P., Vinken M., Van Riet I., Rogiers V. // BMC Dev. Biol. 2007. V. 2. № 7. P. 24.De Kock J., Vanhaecke T., Rogiers V., Snykers S. // Aatex. 2008. V. 14. P. 605-611.Seo M.J., Suh S.Y., Bae Y.C., Jung J.S. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 328. P. 258-264.Sgodda M., Aurich H., Kleist S., Aurich I., Konig S., Dollinger M.M., Fleig W.E., Christ B. // Exp. Cell Res. 2007. V. 313. P. 2875-2886.Stock P., Staege M.S., Muller L.P., Sgodda M., Volker A., Volkmer I., Lutzkendorf J., Christ B. // Transplant. Proc. 2008. V. 40. P. 620-623.Davydova D.A., Vorotelyak E.A., Smirnova Y.A., Zinovieva R.D., Romanov Y.A., Kabaeva N.V., Terskikh V.V., Vasiliev A.V. // Acta Naturae. 2009. V. 2. P. 112-119.Dawn M.D., De Coppi P., Bartsch G., Atala A. // Methods in Enzymology. 2006. V. 419. P. 426-438.Zheng Y.B., Gao Z.L., Xie C., Zhu H.P., Peng L., Chen J.H., Chong Y.T. // Cell Biology International. 2008. V. 32. № 11. P. 1439-1448.Drukker M., Katchman H., Katz G., Even-Tov Friedman S., Shezen E., Hornstein E., Mandelboim O., Reisner Y., Benvenisty N. // Stem Cells. 2006. V. 24. P. 221-229.Agarwal S., Holton K.L., Lanza R. // Stem Cells. 2008. V. 26. P. 1117-1127.Charles E.M., Gordon K. // Cell. 2008. V. 132. P. 661-680.Song Z., Cai J., Liu Y., Zhao D., Yong J., Duo S., Song X., Guo Y., Zhao Y., Qin H., et al. // Cell Research. 2009. V. 19. P. 1233-1242.Cai J., Zhao Y., Liu Y., Ye F., Song Z., Qin H., Meng S., Chen Y., Zhou R., Song Y., et al. // Hepatology. 2007. V. 45. P. 1229-1239.Kheolamai P., Dickson A.J. // BMC Molecular Biology. 2009. V. 10. P. 35.Dong X.J., Zhang G.R., Zhou Q.J., Pan R.L., Chen Y., Xiang L.X., Shao J.Z. // World J. Gastroenterol. 2009. V. 7. № 15. P. 5165-5175.Lavon N., Yanuka O., Benvenisty N. // Differentiation. 2004. V. 72. P. 230-238.Takahashi K., Yamanaka S. // Cell. 2006. V. 126. P. 663-676.Inamura M., Kawabata K., Takayama K., Tashiro K., Sakurai F., Katayama K., Toyoda M., Akutsu H., Miyagawa Y., Okita H., et al. // Molecular Therapy. 2011. V. 19. № 2. P. 400-407.Chun Y.S., Chaudhari P., Jang Y.Y. // Int. J. Biol. 2010. V. 14. № 6. P. 796-805.Hussain S.Z., Strom S.C., Kirby M.R., Burns S., Langemeijer S., Ueda T., Hsieh M., Tisdale J.F. // Dig. Dis. Sci. 2005. V. 50. № 10. P. 1755-1763.Petersen B.E., Bowen W.C., Patrene K.D., Mars W.M., Sullivan A.K., Murase N., Boggs S.S., Greenberger J.S., Goff J.P. // Science. 1999. V. 284. P. 1168-1170.Brulport M., Schormann W., Bauer A., Hermes M., Elsner C., Hammersen F.J., Beerheide W., Spitkovsky D., Harting W., Nussler A., et al. // Hepatology. 2007. V. 46. P. 861-870.Jang Y.Y., Collector M.I., Baylin S.B., Diehl A.M., Sharkis S.J. // Nat. Cell Biol. 2004. V. 6. P. 532-539.Aurich I., Mueller L.P., Aurich H., Luetzkendorf J., Tisljar K., Dollinger M.M., Schormann W., Walldorf J., Hengstler J.G., Fleig W.E., et al. // Gut. 2007. V. 56. P. 405-415.Lange C., Bassler P., Lioznov M.V., Bruns H., Kluth D., Zander A.R., Fiegel H.C. // Transplant. Proc. 2005. V. 37. P. 276-279.Ryan J.M., Barry F.P., Murphy J.M., Mahon B.P. // J. Inflamm. 2005. V. 26. № 2. P. 8.Le Blanc K., Ringden O. // J. Intern. Med. 2007. V. 262. P. 509-525.Kuo T.K., Hung S.P., Chuang C.H., Chen C.T., Shih Y.R., Fang S.C., Yang V.W., Lee O.K. // Gastroenterology. 2008. V. 134. P. 2111-2121.Chamberlain J., Yamagami T., Colletti E., Theise N.D., Desai J., Frias A., Pixley J., Zanjani E.D., Porada C.D., Almeida-Porada G. // Hepatology. 2007. V. 46. P. 1935-1945.Houlihan D.D., Newsome P.N. // Gastroenterology. 2008. V. 135. P. 438-450.Gaia S., Smedile A., Omede P., Olivero A., Sanavio F., Balzola F., Ottobrelli A., Abate M.L., Marzano A., Rizzetto M., et al. // J. Hepatol. 2006. V. 45. P. 13-19.Gordon M.Y., Levicar N., Pai M., Bechellier P., Dimarakis I., Al-Allaf F., M’Hamdi H., Thalji T., Welsh J.P., Marley S.B., et al. // Stem Cells. 2006. V. 24. P. 1822-1830.Lyra A.C., Soares M.B., da Silva L.F., Fortes M.F., Silva A.G., Mota A.C., Oliveira S.A., Braga E.L., de Cervalho W.A., Genser B., et al. // World J. Gastroenterol. 2007. V. 13. P. 1067-1073.Mohamadnejad M., Namiri M., Bagheri M., Hashemi S.M., Ghanaati H., Zare Mehrijardi N., Kazemi Ashtiani S., Malekzadeh R., Baharvand H. // World J. Gastroenterol. 2007. V. 13. P. 3359-3363.Levicar N., Pai M., Habib N.A., Tait P., Jiao L.R., Marley S.B., Davis J., Dazzi F., Smadja C., Jensen S.L., et al. // Cell Prolif. 2008. V. 41. P. 115-125.Di Bonzo L.V., Ferrero I., Cravanzola C., Mareschi K., Rustichell D., Novo E., Sanavio F., Cannito S., Zamara E., Bertero M., et al. // Gut. 2008. V. 57. P. 223-231.Prusa A.R., Marton E., Rosner M., Bernaschek G., Hengstschlager M. // Hum. Reprod. 2003. V. 18. P. 1489-1493.Tsai M.S., Hwang S.M., Tsai Y.L., Cheng F.C., Lee J.L., Chang Y.J. // Biol. Reprod. 2006. V. 74. P. 545-551.Perin L., Sedrakyan S., Da Sacco S., De Filippo R. // Methods in cell biology. 2008. V. 86. P. 85-99.Zhang P., Baxter J., Vinod K., Tulenko T.N., Dimuzio P. // Stem Cells Develop. 2009. V. 18. P. 1299-1308.Davydova D.A. // Biology Bulletin. 2010. V. 37. № 5. P. 437-445.Dabeva M.D., Hwang S.G., Vasa S.R., Hurston E., Novikoff P.M., Hixson D.C., Gupta S., Shafritz D.A. // Proc. Nat.l Acad. Sci. USA. 1997. V. 8. № 94. P. 7356-7361.Slack J.M. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007. V. 8. № 5. P. 369-378.Zulewski H., Abraham E.J., Gerlach M.J., Daniel P.B., Moritz W., Muller B., Vallejo M., Thomas M.K., Habener J.F. // Diabetes. 2001. V. 50. P. 521-533.Tosh D., Shen C.N., Slack J.M. // Hepatology. 2002. V. 36. P. 534-543.Babaeva A.G., Shubnikova E.A. Structure, function and adaptive growth of salivary glands. M.: MSU. 1979. 192 p.Gvazava I.G., Vasilev A.V., Balan O.V., Terskikh V.V. // Tsitologiia. 2011. V. 53. № 2. P. 129-134.Hisatomi Y., Okumura K., Nakamura K., Matsumoto S., Satoh A., Nagano K., Yamamoto T., Endo F. // Hepatology. 2004. V. 39. P. 667-675.Sato A., Okumura K., Matsumoto S., Hattori K., Hattori S., Shinohara M., Endo F. // Cloning Stem Cells. 2007. V. 9. P. 191-205.Matsumoto S., Okumura K., Ogata A., Hisatomi Y., Sato A., Hattori K., Matsumoto M., Kaji Y., Takahashi M., Yamamoto T., et al. // Cloning Stem Cells. 2007. V. 9. P. 176-190.Vierbuchen T., Ostermeier A., Pang Z.P., Kokubu Y., Sudhof T.C., Wernig M. // Nature. 2010. V. 25. № 463. P. 1035-1041.Zhou Q., Brown J., Kanarek A., Rajagopal J., Melton D.A. // Nature. 2008. V. 2. № 455. P. 627-632.Huang P., He Z., Ji S., Sun H., Xiang D., Liu C., Hu Y., Wang W., Hui L. // Nature. 2011. V. 475. P. 386-389.Kyrmizi I., Hatzis P., Katrakili N., Tronche F., Gonzalez F.J., Talianidis I. // Genes Dev. 2006. V. 20. P. 2293-2305.Zaret, K.S. // Nature Rev. Genet. 2008. V. 9. P. 329-340.Lee C.S., Friedman J.R., Fulmer J.T., Kaestner K.H. // Nature. 2005. V. 16. № 435. P. 944-947.McLin V.A., Rankin S.A., Zorn A.M. // Development. 2007. V. 134. № 12. P. 2207-2217.LeCouter J., Moritz D.R., Li B., Phillips G.L., Liang X.H., Gerber H.P., Hillan K.J., Ferrara N. // Science. 2003. V. 299. P. 890-893.Suzuki A., Sekiya S., Buscher D., Izpisua Belmonte J.C., Taniguchi H. // Development. 2008. V. 135. P. 1589-1595.Margagliotti S., Clotman F., Pierreux C.E., Beaudry J.B., Jacquemin P., Rousseau G.G., Lemaigre F.P. // Developmental Biology. 2007. V. 311. P. 579-589.Zong Y., Panikkar A., Xu J., Antoniou A., Raynaud P., Lemaigre F., Stanger B.Z. // Development. 2009. V. 136. P. 1727-1739.Soto-Gutierrez A., Navarro-Alvarez N., Caballero-Corbalan J., Tanaka N., Kobayashi N. // Acta Med. Okayama. 2008. V. 62. P. 63-68.Yabaluri N., Bashyam M.D. // J. Biosci. 2010. V. 35. P. 473-484.Nagaki M., Moriwaki H. // Hepatology Research. 2008. V. 38. P. 961-969.Rausa F.M., Tan Y., Costa R.H. // Molecular and Cellular Biology. 2003. V. 23. P. 437-449.Lazarevich N.L. // Biochemistry. 2000. V. 65. P. 117-133.Kumaran V., Joseph B., Benten D., Gupta S. // Gastroenterology. 2005. V. 129. P. 1643-1653.Kosone T., Takagi H., Horiguchi N., Kakizaki S., Sato K., Watanabe Y., Mori M. // J. Gastroenterol. Hepatol. 2008. V. 23. P. 260-266.Dagher I., Boudechiche L., Branger J., Coulomb-Lhermine A., Parouchev A., Sentilhes L., Lin T., Groyer-Picard M.T., Vons C., Hadchouel M., et al. // Transplantation. 2006. V. 82. P. 1067-1073.Shapiro A.M., Lakey J.R., Ryan E.A., Korbutt G.S., Toth E., Warnock G.L., Kneteman N.M., Rajotte R.V. // N. Engl. J. Med. 2000. V. 343. P. 230-238.Wesolowska A., Olszewski W.L., Durlik M. // Transplant. Proc. 2003. V. 35. P. 2358-2360.Sagias F., Mitry R.R., Hughes R.D., Dhawan A. // 40th Annual Meeting of Espghan. 2007. V. 3. P. 58Walkup M.H., Gerber D.A. // Stem Cells. 2006. V. 24. P. 1833-1840.Behbahan I.S., Duan Y., Lam A., Khoobyari S., Ma X., Ahuja T.P., Zern M.A. // Stem Cell Rev. and Rep. 2011. V. 7. P. 748-759.