Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1062910.32607/20758251-2012-4-1-23-31ReviewsОбзорыReview ArticleRegulation of Immunity via Multipotent Mesenchymal Stromal CellsГуляция иммунитета мультипотентными мезенхимными стромальными клеткамиRubtsovYu. P.РубцовЮ. П.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comSuzdaltsevaYu. G.СуздальцеваЮ. Г.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comGoryunovK. V.ГорюновK. В.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comKalininaN. I.КалининаН. И.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comSysoevaV. Yu.СысоеваВ. Ю.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comTkachukV. A.ТкачукВ. A.
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваInstitute of Experimental CardiologyРоссийский кардиологический научно-производственный комплекс МЗ и СР РФ1503201241VOL 4, NO1 (2012)ТОМ 4, №1 (2012)233117012020Copyright ©; 2012, Rubtsov Y.P., Suzdaltseva Y.G., Goryunov K.V., Kalinina N.I., Sysoeva V.Y., Tkachuk V.A.Copyright ©; 2012, Рубцов Ю.П., Суздальцева Ю.Г., Горюнов K.В., Калинина Н.И., Сысоева В.Ю., Ткачук В.A.2012Rubtsov Y.P., Suzdaltseva Y.G., Goryunov K.V., Kalinina N.I., Sysoeva V.Y., Tkachuk V.A.Рубцов Ю.П., Суздальцева Ю.Г., Горюнов K.В., Калинина Н.И., Сысоева В.Ю., Ткачук В.A.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10629

Immune cells responsible for inflammation development are involved in tissue damage caused by wounding and various pathologies. Control of immune cell activation could be of significant benefit for regenerative medicine and the treatment of patients with autoimmune and degenerative diseases. It is a proven fact that MCSs (multipotent mesenchymal stromal cells) are capable of suppressing immune responses via the inhibition of dendritic cell maturation and via the restraining of the T, B, and NK cell function in the course of autoimmune diseases and various forms of inflammation. MSCs can be isolated easily from almost every type of tissue or organ and subsequently expanded in vitro. These cells are self-renewable and can be differentiated into various cell types of mesenchymal lineage. The current review contains a collection and critical analysis of data regarding the molecular mechanisms responsible for cross-talk between immune cells and MSCs. Some of these mechanisms can be used for the development of new practical approaches for the treatment of autoimmune diseases.

Клетки иммунной системы отвечают за развитие процесса воспаления и участвуют в повреждении тканей и органов как при травмах, так и при различных патологиях. Контроль активации клеток иммунной системы помог бы достичь значительного прогресса в регенеративной медицине, лечении больных с аутоиммунными и дегенеративными заболеваниями. Доказано, что мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (МСК) способны супрессировать иммунный ответ за счет ингибирования созревания дендритных клеток, угнетения функции Т- и В-лимфоцитов, профессиональных киллеров при аутоиммунных и воспалительных заболеваниях. МСК легко выделить практически из любой ткани или органа и размножить в культуре. Эти клетки способны к самоподдержанию и дифференцировке в клетки мезодермального листа. В настоящем обзоре собраны и проанализированы данные о молекулярных механизмах, обеспечивающих взаимное влияние МСК и клеток иммунитета, которые могут быть использованы при разработке новых подходов к терапии аутоиммунных заболеваний.

immune systemmultipotent mesenchymal stromal cellsinflammationautoimmune diseaseregenerationimmune suppressionиммунная системамультипотентные мезенхимные стромальные клеткивоспалениеаутоиммунные заболеваниярегенерацияиммуносупрессияThis work was supported by Government Contract No. 16.512.11.2088 “Studying the Regulation of in vitro Interactions between Mesenchymal Stromal Cells of Adipose Tissue and Immune Cells for the Purpose of Preventing Autoimmune Diseases” of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation.Работа выполнена в рамках Госконтракта (№ 16.512.11.2088) «Исследование регуляции взаимодействий мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани и иммунных клеток in vitro с целью предотвращения аутоиммунных заболеваний» Министерства образования и науки Российской Федерации.Luria E.A., Panasyuk A.F., Friedenstein A.Y. // Transfusion. 1971. V. 11. P 345-349.Kassem M. // Cloning Stem Cells. 2004. V. 6. P 369-374.da Silva Meirelles L., Chagastelles P.C., Nardi N.B. // J. Cell Sci. 2006. V. 119. P 2204-2213.Kastrinaki M.C., Andreakou I., Charbord P., Papadaki H.A. // Tissue Eng. Part C Methods. 2008. V. 14. P. 333-339.Basciano L., Nemos C., Foliguet B., de Isla N., de Carvalho M., Tran N., Dalloul A. // BMC Cell Biol. 2011. V. 30. P. 12.Zimmermann S., Voss M., Kaiser S., Kapp U., Waller C.F., Martens U.M. // Leukemia. 2003. V. 17. P. 1146-1149.Tsai C.C., Chen C.L., Liu H.C., Lee Y.T., Wang H.W., Hou L.T., Hung S.C. // J. Biomed. Sci. 2010. V. 17. P 74.Haniffa M.A., Collin M.P., Buckley C.D., Dazzi F. // Haematologica. 2009. V. 94. P 258-263.Feng J., Mantesso A., De Bari C., Nishiyama A., Sharpe P.T. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. P. 6503-6508.Augello A., Kurth T.B., De Bari C. // Eur. Cell Mater. 2010. V. 20. P 121-133.Jang K.S., Lee K.S., Yang S.H., Jeun S.S. // J. Korean Neurosurg. Soc. 2010. V. 48. P 391-398.Zimmermann C.E., Gierloff M., Hedderich J., Acil Y., Wiltfang J., Terheyden H. // Tissue Eng. Part A. 2011. V. 17. P. 1147-1156.Wei N., Gong P., Liao D., Yang X., Li X., Liu Y., Yuan Q., Tan Z. // Cytotherapy. 2010. V. 12. P. 514-521.Westrich J., Yaeger P., He C., Stewart J., Chen R., Seleznik G., Larson S., Wentworth B., O'Callaghan M., Wadsworth S., et al. // Cell Transplant. 2010. V. 19. P. 937-948.Sordi V. // Transplantation. 2009. V. 15. (9 Suppl). P 42-45.Lau T.T., Wang D.A. // Expert. Opin. Biol. Ther. 2011. V. 11. P. 189-197.Ponte A.L., Marais E., Gallay N., Langonné A., Delorme B., Hérault O., Charbord P., Domenech J. // Stem Cells. 2007. V. 25. P 1737-1745.Dwyer R.M., Potter-Beirne S.M., Harrington K.A., Lowery A.J., Hennessy E., Murphy J.M., Barry F.P., O'Brien T., Kerin M.J. // Clin. Cancer Res. 2007. V. 13. P. 5020-5027.Wynn R.F., Hart C.A., Corradi-Perini C., O'Neill L., Evans C.A., Wraith J.E., Fairbairn L.J., Bellantuono I. // Blood. 2004. V. 104. P 2643-2645.Bhakta S., Hong P., Koc O. // Cardiovasc. Revasc. Med. 2006. V. 7. P 19-24.Theiss H.D., Vallaster M., Rischpler C., Krieg L., Zaruba M.M., Brunner S., Vanchev Y., Fischer R., Gröbner M., Huber B., et al. // Stem Cell Res. 2011. V. 7. P 244-255.Mohty M., Ho A.D. // Exp. Hematol. 2011. V. 39. Р 723-729.Meyerrose T., Olson S., Pontow S., Kalomoiris S., Jung Y., Annett G., Bauer G., Nolta J.A. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2010. V. 62. P. 1167-1174.Schneider R.K., Anraths J., Kramann R., Bornemann J., Bovi M., Knüchel R., Neuss S. // Biomaterials. 2010. V. 31. P. 7948-7959.Kasper G., Glaeser J.D., Geissler S., Ode A., Tuischer J., Matziolis G., Perka C., Duda G.N. // Stem Cells. 2007. V. 25. P. 1985-1994.Tapp H., Deepe R., Ingram J.A., Hanley E.N. Jr., Gruber H.E. // Arthritis Res. Ther. 2008. V. 10. P. R89.Joo S.Y., Cho K.A., Jung Y.J., Kim H.S., Park S.Y., Choi Y.B., Hong K.M., Woo S.Y., Seoh J.Y., Cho S.J., et al. // Cytotherapy. 2010. V. 12. P 361-370.Breitbart E.A., Meade S., Azad V., Yeh S., Al-Zube L., Lee Y.S., Benevenia J., Arinzeh T.L., Lin S.S. // J. Orthop. Res. 2010. V. 28. P. 942-949.Battiwalla M., Hematti P // Cytotherapy. 2009. V. 11. P 503-515.Park K.S., Kim Y.S., Kim J.H., Choi B., Kim S.H., Tan A.H., Lee M.S., Lee M.K., Kwon C.H., Joh J.W., et al. // Transplantation. 2010. V. 89. P 509-517.Kumar S., Wan C., Ramaswamy G., Clemens T.L., Ponnazhagan S. // Mol. Ther. 2010. V. 18. P. 1026-1034.Tang J., Wang J., Zheng F., Kong X., Guo L., Yang J., Zhang L., Huang Y. // Mol. Cell. Biochem. 2010. V. 339. P 107-118.Trzaska K.A., King C.C., Li K.Y., Kuzhikandathil E.V., Nowycky M.C., Ye J.H., Rameshwar P. // J. Neurochem. 2009. V. 110. P 1058-1069.Yang J., Wu H., Hu N., Gu X., Ding F. // Neurochem. Res. 2009. V. 34. P 1685-1694.Neuhuber B., Timothy Himes B., Shumsky J.S., Gallo G., Fischer I. // Brain Res. 2005. V. 1035. P 73-85.Burastero G., Scarfì S., Ferraris C., Fresia C., Sessarego N., Fruscione F., Monetti F., Scarfò F., Schupbach P., Podestà M., et al. // Bone. 2010. V. 47. P 117-126.Granero-Moltó F., Weis J.A., Miga M.I., Landis B., Myers T. J., O'Rear L., Longobardi L., Jansen E.D., Mortlock D.P., Spagnoli A. // Stem Cells. 2009. V. 27. P. 1887-1898.Osyczka A.M., Leboy P.S. // Endocrinology. 2005. V. 146. P. 3428-3437.Ioannou A., Dalle Lucca J., Tsokos G.C. // Clin. Immunol. 2011. V. 141. P 3-14.Maskrey B.H., Megson I.L., Whitfield P.D., Rossi A.G. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2011. V. 31. P. 1001-1006.Ratajczak M.Z., Kim C.H., Wojakowski W., Janowska-Wieczorek A., Kucia M., Ratajczak J. // Leukemia. 2010. V. 24. P 1667-1675.Iadecola C., Anrather J. // Nat. Med. 2011. V. 17. P. 796-808.Witte E., Witte K., Warszawska K., Sabat R., Wolk K. // Cytokine Growth Factor Rev. 2010. V. 21. P 365-379.Rouse B.T., Sehrawat S. // Nat. Rev. Immunol. 2010. V. 10. P. 514-526.Konkel J.E., Chen W. // Trends Mol. Med. 2011. V. 17. P. 668-676.Hoyne G.F. // Clin. Dev. Immunol. 2011. V. 2011. P. 2949-2968.Nurieva R.I., Liu X., Dong C. // Immunol. Rev. 2011. V. 241. P 133-144.Torchinsky M.B., Garaude J., Blander J.M. // Curr. Opin. Immunol. 2010. V. 22. P 55-62.Lei B., Hitomi H., Mori T., Nagai Y., Deguchi K., Mori H., Masaki T., Nakano D., Kobori H., Kitaura Y., et al. // J. Pharmacol. Sci. 2011. V. 117. P. 98-105.Gong K., Chen Y.F., Li P., Lucas J.A., Hage F.G., Yang Q., Nozell S.E., Oparil S., Xing D. // J. Hypertens. 2011. V. 29. P 1810-1819.Umemoto E., Hayasaka H., Bai Z., Cai L., Yonekura S., Peng X., Takeda A., Tohya K., Miyasaka M. // Crit. Rev. Immunol. 2011. V. 31. P 147-169.Marigo I., Dazzi F. // Semin. Immunopathol. 2011. V. 33. P. 593-602.Devine S.M., Cobbs C., Jennings M., Bartholomew A., Hoffman R. // Blood. 2003. V. 101. P 2999-3001.Krampera M., Glennie S., Dyson J., Scott D., Laylor R., Simpson E., Dazzi F. // Blood. 2003. V. 101. P 3722-3729.Liu H., Kemeny D.M., Heng B.C., Ouyang H.W., Melendez A.J., Cao T. // J. Immunol. 2006. V. 176. P. 2864-2871.Romieu-Mourez R., François M., Boivin M.N., Stagg J., Galipeau J. // J. Immunol. 2007. V. 179. P 1549-1558.Corcione A., Benvenuto F., Ferretti E., Giunti D., Cappiello V., Cazzanti F., Risso M., Gualandi F., Mancardi G.L., Pistoia V., et al. // Blood. 2006. V. 107. P. 367-372.Di Nicola M., Carlo-Stella C., Magni M., Milanesi M., Longoni P.D., Matteucci P., Grisanti S., Gianni A.M. // Blood. 2002. V. 99. P 3838-3843.Aggarwal S., Pittenger M.F. // Blood. 2005. V. 105. P 1815-1822.Zhang W., Ge W., Li C., You S., Liao L., Han Q., Deng W., Zhao R.C. // Stem Cells Dev. 2004. V. 13. P. 263-271.Le Blanc K., Rasmusson I., Götherstrom C., Seidel C., Sundberg B., Sundin M., Rosendahl K., Tammik C., Ringdén O. // Scand. J. Immunol. 2004. V. 60. P. 307-315.Nauta A.J., Kruisselbrink A.B., Lurvink E., Willemze R., Fibbe W.E. // J. Immunol. 2006. V. 177. P. 2080-2087.Jiang X.X., Zhang Y., Liu B., Zhang S.X., Wu Y., Yu X.D., Mao N. // Blood. 2005. V. 105. P. 4120-4126.Sotiropoulou P.A., Perez S.A., Gritzapis A.D., Baxevanis C.N., Papamichail M. // Stem Cells. 2006. V. 24. P 74-85.Selmani Z., Naji A., Zidi I., Favier B., Gaiffe E., Obert L., Borg C., Saas P., Tiberghien P., Rouas-Freiss N., et al. // Stem Cells. 2008. V. 26. P 212-222.Rasmusson I., Le Blanc K., Sundberg B., Ringdén O. // Scand. J. Immunol. 2007. V. 65. P. 336-343.Rafei M., Hsieh J., Fortier S., Li M., Yuan S., Birman E., Forner K., Boivin M.N., Doody K., Tremblay M., et al. // Blood. 2008. V. 112. P 4991-4998.Bartholomew A., Sturgeon C., Siatskas M., Ferrer K., McIntosh K., Patil S., Hardy W., Devine S., Ucker D., Deans R., et al. // Exp. Hematol. 2002. V. 30. P 42-48.Hemeda H., Jakob M., Ludwig A.K., Giebel B., Lang S., Brandau S. // Stem Cells Dev. 2010. V. 19. P 693-706.Ryan J.M., Barry F., Murphy J.M., Mahon B.P. // Clin. Exp. Immunol. 2007. V. 149. P 353-363.Du Y.Y., Zhou S.H., Zhou T., Su H., Pan H.W., Du W.H., Liu B., Liu Q.M. // Cytotherapy. 2008. V. 10. P. 469-478.Ortiz L.A., Dutreil M., Fattman C., Pandey A.C., Torres G., Go K., Phinney D.G. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. P 11002-11007.Meisel R., Zibert A., Laryea M., Göbel U., Däubener W., Dilloo D. // Blood. 2004. V. 103. P. 4619-4621.Chen W. // Nat. Immunol. 2011. V. 12. P 809-811.Kang J.W., Kang K.S., Koo H.C., Park J.R., Choi E.W., Park Y.H. // Stem Cells Dev. 2008. V. 17. P. 681-693.Ren G., Zhang L., Zhao X., Xu G., Zhang Y., Roberts A.I., Zhao R.C., Shi Y. // Cell Stem Cell. 2008. V. 2. P. 141-150.Chen K., Wang D., Du W.T., Han Z.B., Ren H., Chi Y., Yang S.G., Zhu D., Bayard F., Han Z.C. // Clin. Immunol. 2010. V. 135. P. 448-458.Spaggiari G.M., Abdelrazik H., Becchetti F., Moretta L. // Blood. 2009. V. 113. P 6576-6583.Nasef A., Chapel A., Mazurier C., Bouchet S., Lopez M., Mathieu N., Sensebe L., Zhang Y., Gorin N.C., Thierry D., et al. // Gene Expr. 2007. V. 13. P. 217-226.Di Ianni M., Del Papa B., De Ioanni M., Moretti L., Bonifacio E., Cecchini D., Sportoletti P., Falzetti F., Tabilio A. // Exp. Hematol. 2008. V. 36. P. 309-318.Pevsner-Fischer M., Morad V., Cohen-Sfady M., Rousso-Noori L., Zanin-Zhorov A., Cohen S., Cohen I.R., Zipori D. // Blood. 2007. V. 109. P 1422-1432.Raicevic G., Najar M., Stamatopoulos B., De Bruyn C., Meuleman N., Bron D., Toungouz M., Lagneaux L. // Cell. Immunol. 2011. V. 270. P 207-216.Lei J., Wang Z., Hui D., Yu W., Zhou D., Xia W., Chen C., Zhang Q., Wang Z., Zhang Q., et al. // Cell. Immunol. 2011. V. 271. P 147-156.Raicevic G., Rouas R., Najar M., Stordeur P., Boufker H.I., Bron D., Martiat P., Goldman M., Nevessignsky M.T., Lagneaux L. // Hum. Immunol. 2010. V. 71. P. 235-244.Ren G., Zhao X., Zhang L., Zhang J., L'Huillier A., Ling W., Roberts A.I., Le A.D., Shi S., Shao C., et al. // J. Immunol. 2010. V. 184. P. 2321-2328.Najar M., Raicevic G., Id Boufker H., Stamatopoulos B., De Bruyn C., Meuleman N., Bron D., Toungouz M., Lagneaux L. // Exp. Hematol. 2010. V. 38. P 922-932.Le Blanc K., Rasmusson I., Sundberg B., Götherström C., Hassan M., Uzunel M., Ringdén O. // Lancet. 2004. V. 363. P 1439-1441.Le Blanc K., Frassoni F., Ball L., Locatelli F., Roelofs H., Lewis I., Lanino E., Sundberg B., Bernardo M.E., Remberger M., et al. // Lancet. 2008. V. 371. P. 1579-1586.Yañez R., Lamana M.L., García-Castro J., Colmenero I., Ramírez M., Bueren J.A. // Stem Cells. 2006. V. 24. P 2582-2591.Polchert D., Sobinsky J., Douglas G., Kidd M., Moadsiri A., Reina E., Genrich K., Mehrotra S., Setty S., Smith B., et al. // Eur. J. Immunol. 2008. V. 38. P. 1745-1755.Zappia E., Casazza S., Pedemonte E., Benvenuto F., Bonanni I., Gerdoni E., Giunti D., Ceravolo A., Cazzanti F., Frassoni F., et al. // Blood. 2005. V. 106. P 1755-1761.Rafei M., Campeau P.M., Aguilar-Mahecha A., Buchanan M., Williams P., Birman E., Yuan S., Young Y.K., Boivin M.N., Forner K., et al. // J. Immunol. 2009. V. 182. P. 5994-6002.Rafei M., Birman E., Forner K., Galipeau J. // Mol. Ther. 2009. V. 17. P 1799-1803.Gonzalez M.A., Gonzalez-Rey E., Rico L., Büscher D., Delgado M. // Arthritis Rheum. 2009. V. 60. P 1006-1019.Gonzalez-Rey E., Gonzalez M.A., Varela N., O'Valle F., Hernandez-Cortes P., Rico L., Büscher D., Delgado M. // Ann. Rheum. Dis. 2010. V. 69. P 241-248.Chen B., Hu J., Liao L., Sun Z., Han Q., Song Z., Zhao R.C. // Clin. Exp. Immunol. 2010. V. 159. P. 292-302.Semedo P., Palasio C.G., Oliveira C.D., Feitoza C.Q., Goncalves G.M., Cenedeze M.A., Wang P.M., Teixeira V.P., Reis M.A., Pacheco-Silva A., et al. // Int. Immunopharmacol. 2009. V. 9. P 677-682.Semedo P., Correa-Costa M., Antonio Cenedeze M., Maria Avancini Costa Malheiros D., Antonia dos Reis M., Shimizu M.H., Seguro A.C., Pacheco-Silva A., Saraiva Camara N.O. // Stem Cells. 2009. V. 27. P 3063-3073.Fiorina P., Jurewicz M., Augello A., Vergani A., Dada S., La Rosa S., Selig M., Godwin J., Law K., Placidi C., et al. // J. Immunol. 2009. V. 183. P 993-1004.Madec A.M., Mallone R., Afonso G., Abou Mrad E., Mesnier A., Eljaafari A., Thivolet C. // Diabetologia. 2009. V. 52. P 1391-1399.Boumaza I., Srinivasan S., Witt W.T., Feghali-Bostwick C., Dai Y., Garcia-Ocana A., Feili-Hariri M. // J. Autoimmun. 2009. V. 32. P 33-42.Tsukamoto S., Honoki K., Fujii H., Tohma Y., Kido A., Mori T., Tsujiuchi T., Tanaka Y. // Int. J. Oncol. 2012. V. 40.