Роль рецептора активатора плазминогена урокиназного типа в регуляции ангиогенных свойств Sca1+ васкулогенных клеток-предшественниц

Ключевым этапом, определяющим течение регенеративных процессов в постинфарктном сердце, является формирование новой сосудистой сети. Известно, что рецептор активатора плазминогена урокиназного типа (uPAR) играет важную роль в регуляции функций эндотелиальных клеток и процессах постнатального ангиогенеза. При этом его участие в регуляции свойств сосудистых клеток-предшественниц остается неизученным. Цель исследования. Оценить экспрессию uPAR на поверхности резидентных кардиальных васкулогенных клеток-предшественников (ркВКП) и его влияние на ангиогенные свойства клеток in vitro, а также - постинфарктную васкуляризацию сердца. Материалы и методы. В работе использовали модель инфаркта миокарда у мыши, иммунофлуоресцентные методы исследования криосрезов для проведения характеристики сосудов и ркВКП, оценку ангиогенных свойств васкулогенных клеток-предшественников методом «tube assay» и индукции дифференцировки в специализированной среде. Результаты. Обнаружили, что большинство Sca-1+ ркВКП экспрессируют на своей поверхности урокиназный рецептор и маркеры эндотелиальных клеток, способны к пролиферации и интеграции в состав новообразованных сосудов в зоне повреждения, что указывает на возможное их участие в процессе васкуляризации после инфаркта. После острого ишемического повреждения в миокарде uPAR-/- животных наблюдали нарушение аккумуляции васкулогенных прогениторных клеток (8+2 и 27+7 клеток в поле зрения, соответственно; p = 0,032) и процессов васкуляризации (85+11 и 166+25 капилляров в поле зрения, соответственно; p = 0,033), в сравнении с животными дикого типа. Проведенные исследования показали, что Sca-1+ ркВКП, полученные из сердец uPAR-/-мышей, демонстрировали сниженную способность к формированию капилляроподобных структур и эндотелиальной дифференцировке, в сравнении с Sca-1+ ркВКП из сердец мышей дикого типа. Заключение. Таким образом, дефицит uPAR может приводить к нарушению васкулогенных свойств Sca-1+ ркВКП, что, вероятно, связано с потерей регуляторного влияния специфических лигандов и способностью взаимодействовать с сигнальными медиаторами, такими как интегрины. С позиции регенеративной медицины модуляция активности uPAR может рассматриваться как потенциальная мишень для направленной регуляции свойств васкулогенных клеток-предшественниц и процессов постнатального ангиогенеза.Хайлайт Рецептор активатора плазминогена урокиназного типа вовлечен в регуляцию ангиогенных свойств Sca1+ васкулогенных клеток-предшественниц.

Neoangiogenesis is the key process determining myocardial regeneration after infarction. The urokinase-type plasminogen activator receptor (uPAR) is known to play an important role in the regulation of endothelial cell function and postnatal angiogenesis. However, uPAR its involvement in the regulation of the properties of vascular progenitor cells remains poorly studied. Aim: to evaluate uPAR expression on the surface of resident cardiac vascular progenitor cells (rcVPCs) and its impact on angiogenic cell properties in vitro as well as postinfarction cardiac vascularization. Materials and Methods. We used immunofluorescent analysis of cryosections of a murine myocardial infarction model to characterize vessels and rcVPCs, and evaluatedв the angiogenic properties potential of vasculogenic progenitor cells using the «tube assay» and induction ofinducing differentiation in a specialized medium. Results. We have found that the majority of Sca-1+ rcVPCs express the urokinase receptor and endothelial cell markers on their surface and are capable of proliferation and integration into the newly formed vessels in the injured area, indicating their possible involvement in thecontribution to vascularization process after infarction. After acute ischemic injury, the accumulation of vasculogenic progenitor cells (8+2 and 27+7 cells per visual field, respectively; P = 0.032) and vascularization processes (85+11 and 166+25 capillaries per visual field, respectively; P = 0.033) were observed in myocardium of uPAR-/- animals, compared with wild-type animals. Our studies demonstrated that Sca-1+ rcVCPs derived from uPAR-/- murine hearts demonstrated a reduced ability to form capillary-like structures and endothelial differentiation compared with Sca-1+ rcVCPs from hearts of wild-type mice. Conclusion. Thus, uPAR deficiency may lead to impaired vasculogenic properties of Sca-1+ rcVCPs, which is likely due to the loss of regulatory influence of specific ligands and the ability to interact with signaling mediators such as integrins. From the viewpoint of regenerative medicine, the modulation of uPAR activity can be considered as a potential targetpromising approach for targeted regulation of vasculogenic progenitor cells properties and postnatal angiogenesis.Highlight The urokinase-type plasminogen activator receptor is involved in the regulation of the angiogenic properties of Sca1+ vasculogenic progenitor cells.