Влияние матриклеточного белка тенасцина-с на функциональную активность фибробластов в экспериментальной модели повреждения in vitro

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

К.И. Мелконян
А.С. Асякина
Т.В. Русинова
Е.А. Солоп
А.А. Фоменко
А.А. Козлова
Д.О. Соловий

Аннотация

Заживление ран представляет собой сложный многоступенчатый процесс, включающий последовательные фазы воспаления, пролиферации и ремоделирования. Одним из белков, активно вовлекаемых в процессы репарации, является матриклеточный белок тенасцин-С (TNC), который синтезируется в ответ на повреждение тканей и активно участвует в регуляции клеточной адгезии, миграции, пролиферации и синтезе белков внеклеточного матрикса. В то же время на ранних стадиях заживления ран значительное влияние оказывает интерлейкин-1 альфа (IL1α), выступающий в роли алармина, инициирующего воспалительную активацию фибробластов. Целью данной работы было определить оптимальную концентрацию TNC, способствующую стимуляции миграционной и синтетической активности фибробластов кожи человека in vitro, в том числе в условиях предварительной воспалительной активации с помощью IL1α. Для этого проводили сравнительный анализ миграции и пролиферации клеток, а также измеряли уровень синтеза коллагена I типа с использованием культуры фибробластов человека DF-1 при инкубации с IL1α (50 нг/мл) в течение 24 часов и последующего добавления рекомбинантного TNC в конечных концентрациях: 0.05 мкг/мл, 0.2 мкг/мл и 1 мкг/мл. TNC оказывал дозозависимое влияние на фибробласты: в концентрации 0.2 мкг/мл он стимулировал миграцию и пролиферацию клеток, что сопровождалось статистически значимым увеличением синтеза коллагена I типа по сравнению с контролем, однако этот уровень был ниже, чем при концентрации TNC 1 мкг/мл, где наблюдали выраженное увеличение продукции коллагена. В условиях предварительной стимуляции IL1α влияние TNC усиливалось, особенно при концентрациях 0.2 мкг/мл и 1 мкг/мл, что свидетельствует о потенциале TNC как регулятора клеточной активности в воспалительном микроокружении. Использование более высоких доз не приводило к дополнительному усилению эффекта. Полученные данные могут быть использованы при разработке биоматериалов и терапевтических агентов, направленных на ускорение заживления кожных ран за счёт модуляции клеточной активности, что особенно актуально при лечении хронических или длительно заживающих ран.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Мелконян K., Асякина A., Русинова T., Солоп E., Фоменко A., Козлова A., & Соловий D. (2025). Влияние матриклеточного белка тенасцина-с на функциональную активность фибробластов в экспериментальной модели повреждения in vitro. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 8(3), e00286. https://doi.org/10.18097/BMCRM00286
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Chiquet-Ehrismann, R., Tucker, R.P. (2011) Tenascins and the importanceof adhesion modulation. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 3(5),a004960. DOI
  2. Tracy, L.E., Minasian, R.A., Caterson, E.J. (2016) Extracellular matrix anddermal fibroblast function in the healing wound. Adv Wound Care, 5(3), 119-136. DOI
  3. Boraldi, F., Lofaro, F.D., Bonacorsi, S., Mazzilli, A., Garcia-Fernandez, M.,Quaglino, D. (2024) The role of fibroblasts in skin homeostasis and repair.Biomedicines, 12(7). 1586. DOI
  4. Mathew-Steiner, S.S., Roy, S., Sen, C.K. (2021) Collagen in wound healing.Bioengineering, 8(5), 63. DOI
  5. Wang, Y., Wang, G., Liu H. (2022) Tenascin-C: a key regulator inangiogenesis during wound healing. Biomolecules, 12(11), 1689. DOI
  6. Rock, K.L., Latz, E., Ontiveros, F., Kono, H. (2010) The sterile inflammatoryresponse. Annual Review of Immunology, 28, 321-342. DOI
  7. Midwood, K.S., Orend, G. (2009) The role of tenascin-C in tissue injury andtumorigenesis. Journal of Cell Communication and Signaling, 3(3-4), 287-310. DOI
  8. Glotzbach K., Faissner A. (2024) Substrate-bound and soluble domains oftenascin-C regulate differentiation, proliferation and migration of neural stemand progenitor cells. Frontiers in Cellular Neuroscience, 18, 1357499. DOI
  9. Cavalli, G., Colafrancesco, S., Emmi, G., Imazio, M., Lopalco, G., Maggio,M.C., Sota J., Dinarello, C.A (2021) Interleukin 1α: A comprehensive reviewon the role of IL-1α in the pathogenesis and treatment of autoimmune andinflammatory diseases. Autoimmunity Reviews, 20(3), 102763. DOI
  10. Kim, B., Lee, Y., Kim, E., Kwak, A., Ryoo, S., Bae, S. H., Azam, T., Kim, S.,Kim, S., Dinarello, C.A. (2013) The interleukin-1α precursor is biologicallyactive and is likely a key alarmin in the IL-1 family of cytokines. Frontiers inimmunology, 4, 391. DOI
  11. Bahar, E., Yoon, H. (2021) Modeling and predicting the cell migrationproperties from scratch wound healing assay on cisplatin-resistant ovariancancer cell lines using artificial neural network. Healthcare, 9(7), 911. DOI
  12. Sharma, R.E.K.H.A., Sharma, H., Ahlawat, S., Tantia, M.S. (2018) Anefficient method of generating skin fibroblast cells for cell banking. IndianJournal of Animal Sciences, 88(8), 905-909. DOI
  13. Choi, Y.E., Song, M.J., Hara, M., Imanaka-Yoshida, K., Lee, D.H., Chung,J.H., Lee, S.T. (2020) Effects of tenascin C on the integrity of extracellularmatrix and skin aging. International Journal of Molecular Sciences, 21(22),8693. DOI
  14. Radwanska, A., Grall, D., Schaub, S., Divonne, S.B.D.L.F., Ciais, D.,Rekima, S., Rupp, T., Sudaka, A., Orend, G., Van Obberghen-Schilling, E.(2017) Counterbalancing anti‑adhesive effects of tenascin-C through fibronectinexpression in endothelial cells. Scientific Reports, 7(1), 12762. DOI
  15. Katoh, D., Kozuka, Y., Noro, A., Ogawa, T., Imanaka-Yoshida, K.,Yoshida, T. (2020) Tenascin‑C induces phenotypic changes in fibroblasts tomyofibroblasts with high contractility through the integrin αvβ1/transforminggrowth factor-β/SMAD signaling axis in human breast cancer. The AmericanJournal of Pathology, 190(10), 2123-2135. DOI
  16. Dinarello, C.A. (2018) Overview of the IL-1 family in innate inflammationand acquired immunity. Immunological Reviews, 281(1), 8-27. DOI
  17. Giménez, A., Duch, P., Puig, M., Gabasa, M., Xaubet, A., Alcaraz, J.(2017) Dysregulated collagen homeostasis by matrix stiffening and TGF-β1in fibroblasts from idiopathic pulmonary fibrosis patients: Role of FAK/Akt .International journal of molecular sciences. 18(11), 2431. DOI
  18. Talbott, H.E. Mascharak, S., Griffin, M., Wan, D.C., Longaker, M.T. Woundhealing, fibroblast heterogeneity, and fibrosis (2022). Cell stem cell, 29(8),1161-1180. DOI
  19. Wynn, T.A., Ramalingam, T.R. (2012) Mechanisms of fibrosis: Therapeutictranslation for fibrotic disease. Nature Medicine, 18(7), 1028-1040. DOI