mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-TRO-16762mimmun-3116Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSРоль МСР-1 и SDF-1 в нарушении мобилизации эндотелиальных прогениторных клеток из костного мозга при ишемической болезни сердцаThe role of MCP-1 and SDF-1 in impaired mobilization of endothelial progenitor cells from the bone marrow in coronary heart diseaseЧумаковаС. П.ChumakovaS. P.

Чумакова Светлана Петровна – д.м.н., доцент, профессор кафедры патофизиологии.

634050, Томск, Московский тракт, 2.

Тел.: 8 (909) 539-51-09

Факс: 8 (3822) 53-33-09

Svetlana P. Chumakova - PhD, MD (Medicine), Аssistant Рrofessor, Professor, Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

2 Moskovsky Trakt Tomsk 634050

Phone: +7 (909) 539-51-09

Fax: +7 (3822) 53-33-09

chumakova_S@mail.ruДенисенкоО. А.DenisenkoO. A.

Соискатель кафедры патофизиологии.

Томск

Applicant of the Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

Tomsk

УразоваО. И.UrazovaO. I.

Д.м.н., профессор, член-корр. РАН, заведующая кафедрой патофизиологии.

Томск

PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Head, Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

Tomsk

ШипулинВ. М.ShipulinV. M.

Д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, главный научный сотрудник, НИИ кардиологии – филиал ФГБНУ «Томский НИМЦ РАН»; профессор кафедры госпитальной хирургии с курсом сердечно-сосудистой хирургии ФГБОУ ВО «СибГМУ» МЗ РФ.

Томск

PhD, MD (Medicine), Professor, Honored Scientist of Russia, Chief Research Associate, Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences; Professor, Department of Hospital Surgery with a Course of Cardiovascular Surgery, Siberian State Medical University.

Tomsk

АндреевС. Л.AndreevS. L.

К.м.н., врач – сердечно-сосудистый хирург, старший научный сотрудник отделения сердечно-сосудистой хирургии.

Томск

PhD (Medicine), Cardiovascular Surgeon, Senior Research Associate, Department of Cardiology, Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences.

Tomsk

ВинсМ. В.VinsM. V.

К.м.н., доцент кафедры патофизиологии.

Томск

PhD (Medicine), Аssistant Professor, Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

Tomsk

ГладковскаяМ. В.GladkovskayaM. V.

Очный аспирант и лаборант-исследователь кафедры патофизиологии.

Томск

Full-time Postgraduate Student and Laboratory Researcher, Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

Tomsk

ДёминМ. С.DeminM. S.

Аспирант кафедры патофизиологии.

Томск

Postgraduate Student, Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University.

Tomsk

ДмитриеваА. А.DmitrievaA. A.

Студент 6-го курса медико-биологического факультета.

Томск

6th year Student of the Faculty of Medical Biology, Siberian State Medical University.

Tomsk

ГуломженовА. Г.GulomzhenovA. G.

Студент 6-го курса лечебного факультета.

Томск

6th year Student at the Faculty of Medicine, Siberian State Medical University.

Tomsk

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияSiberian State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ; Научно-исследовательский институт кардиологии – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»РоссияSiberian State Medical University; Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт кардиологии – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»РоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation20242209202426510531060Copyright © Чумакова С.П., Денисенко О.А., Уразова О.И., Шипулин В.М., Андреев С.Л., Винс М.В., Гладковская М.В., Дёмин М.С., Дмитриева А.А., Гуломженов А.Г., 20242024Чумакова С.П., Денисенко О.А., Уразова О.И., Шипулин В.М., Андреев С.Л., Винс М.В., Гладковская М.В., Дёмин М.С., Дмитриева А.А., Гуломженов А.Г.Chumakova S.P., Denisenko O.A., Urazova O.I., Shipulin V.M., Andreev S.L., Vins M.V., Gladkovskaya M.V., Demin M.S., Dmitrieva A.A., Gulomzhenov A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/3116

Актуальным является изучение медиаторов ангиогенеза и мобилизации ранних эндотелиальных прогениторных клеток (ЭПК) из костного мозга у больных ишемической болезнью сердца (ИБС), страдающих и не страдающих ишемической кардиомиопатией (ИКМП).

Обследовано 52 больных ИБС: 30 человек, страдающих ИКМП, и 22 человека, не страдающих ИКМП, 15 здоровых доноров. Содержание ранних ЭПК (VEGFR2+CD34+CD14+) определяли в крови и в костном мозге у больных ИБС методом проточной цитофлуориметрии, концентрацию МСР-1, SDF-1, VEGF-A – методом мультиплексного анализа, HIF-1α – методом иммуноферментного анализа.

Содержание SDF-1 и HIF-1α в крови у больных ИБС без кардиомиопатии было выше, чем у здоровых лиц (соответственно 60,00 (50,00-80,00) пг/мл и 6,00 (5,00-6,20) нг/мл против 30,00 (5,00-45,00) пг/мл, р = 0,049 и 4,60 (3,28-5,11) нг/мл, р = 0,049), при ИКМП – соответствовало норме. При этом концентрация SDF-1 в костном мозге была больше, а уровень HIF-1α меньше, чем их содержание в кровотоке вне зависимости от наличия ИКМП (соответственно 130,0 (90,0-170,0) пг/мл, p = 0,005 и 0,97 (0,80-1,11) нг/мл, p < 0,001). Уровень МСР-1 в крови варьировал в пределах нормы у больных ИБС обеих групп исследования (190,0 (168,0-215,0) пг/мл), а в костном мозге был выше только у пациентов с ИКМП (406,5 (265,0-583,0) пг/мл, p = 0,028). Вне зависимости от наличия ИКМП содержание VEGF-A в крови у больных ИБС соответствовало норме (3,80 (1,00-6,50) пг/мл) и в миелоидной ткани. Численность ЭПК была повышенной в крови у больных ИБС без кардиомиопатии (0,70 (0,46-1,23) и 0,19 (0,13-0,32) %, р < 0,001) и соответствовала их количеству в костном мозге, а у пациентов с ИКМП в крови регистрировались нормальные значения с накоплением этих клеток в миелоидной ткани (0,57 (0,45-0,98) %, p = 0,019).

Развитие ИКМП ассоциировано с аккумуляцией ранних ЭПК в миелоидной ткани вследствие повышенного их удержания избытком МСР-1 в костном мозге при слабовыраженном привлечении в кровоток из-за отсутствия профицита SDF-1 и HIF-1α в крови.

It is relevant to study of angiogenesis mediators and the mobilization of early endothelial progenitor cells (EPС) from bone marrow into the blood in patients with coronary heart disease (CHD), suffering and not suffering from ischemic cardiomyopathy (ICMP).

СHD patients: 30 people with ICMP and 22 people without ICMP, 15 healthy donors. The content of early EPС (VEGFR2+CD34+CD14+) was determined in the blood and bone marrow by flow cytofluorometry, the concentration of MSP-1, SDF-1, VEGF-A – by multiplex analysis, of HIF-1α – by ELISA.

Тhe content of SDF-1 and HIF-1α in peripheral blood in patients with CHD without cardiomyopathy was higher than in healthy individuals (respectively 60.00 (50.00-80.00) pg/mL and 6.00 (5.00-6.20) ng/mL versus 30.00 (5.00-45.00) pg/mL, p = 0.049 and 4.60 (3.28-5.11) ng/mL, p = 0.049), with ICMP corresponded to the norm. Тhe concentration of SDF-1 in the bone marrow was higher, and the level of HIF-1α was less than their content in the bloodstream, regardless of the presence of ICMP (respectively 130.0 (90.0-170.0) pg/mL, p = 0.005 and 0.97 (0.80-1.11) ng/mL, p < 0.001). The level of MCP-1 in the blood varied within the normal range in patients with CHD of both study groups (190.0 (168.0-215.0) pg/mL), and in the bone marrow was higher only in patients with ICMP (406.5 (265.0-583.0) pg/mL, p = 0.028). Regardless of ICMP presence, the content of VEGF-A in the blood of patients with CHD corresponded to the norm (3.80 (1.00-6.50) pg/mL) and in myeloid tissue. The number of EPC was increased in the blood of patients with CHD without cardiomyopathy (0.70 (0.46-1.23) and 0.19 (0.13-0.32) %, p < 0.001) and corresponded to their number in the bone marrow. And in patients with ICMP, normal values of the indicator were recorded in the blood with the accumulation of EPC in myeloid tissue (0.57 (0.45-0.98) %, p = 0.019).

The development of ICMP is associated with the accumulation of early EPC in myeloid tissue due to their increased retention by an excess of MCP-1 in the bone marrow with weak involvement in the bloodstream due to the lack of a surplus of SDF-1 and HIF-1a in the blood.

хемокиныгипоксияэндотелиальные прогениторные клеткиангиогенезмиграцияишемическая кардиомиопатияchemokineshypoxiaendothelial progenitor cellsangiogenesismigrationischemic cardiomyopathyИсследование выполнено за счет грантов Российского научного фонда: № 22-25-00821, https:// rscf.ru/project/22-25-00821/ (изучение иммунофенотипа клеток, MCP-1, SDF-1) и № 22-25-20038, https://rscf.ru/project/22-25-20038/ и средств Администрации Томской области (изучение VEGF-А и HIF-1α). Публикация размещена при участии Балтийского федерального университета им. И. Канта.ReferencesЧумакова С.П., Уразова О.И., Шипулин В.М., Суходоло И.В., Стельмашенко А.И., Денисенко О.А., Андреев С.Л., Дёмин М.С., Чурина Е.Г. Продукция медиаторов ангиогенеза и структура сосудистой стенки в сердце при ишемической кардиомиопатии // Acta Biomedica Scientifica, 2023. Т. 8, № 6. С. 81-90.Chumakova S.P., Urazova O.I., Shipulin V.M., Sukhodolo I.V., Stelmashenko A.I., Denisenko O.A., Andreev S.L., Demin M.S., Churina E.G. Production of angiogenesis mediators and the structure of the vascular wall in the heart in ischemic cardiomyopathy Acta Biomedica Scientifica = Acta Biomedica Scientifica, 2023. Vol. 8, no. 6. pp. 81-90. (In Russ.)Calabrese E.J. Hormesis and endothelial progenitor cells. Dose Response, 2022, Vol. 20, no. 1, 15593258211068625. doi: 10.1177/15593258211068625Calabrese E.J. Hormesis and endothelial progenitor cells. Dose Response, 2022, Vol. 20, no. 1, 15593258211068625. doi: 10.1177/15593258211068625Chopra H., Hung M.K., Kwong D.L., Zhang C.F., Pow E.H.N. Insights into endothelial progenitor cells: origin, classification, potentials, and prospects. Stem Cells Int., 2018, Vol. 2018, 9847015. doi: 10.1155/2018/9847015.Chopra H., Hung M.K., Kwong D.L., Zhang C.F., Pow E.H.N. Insights into endothelial progenitor cells: origin, classification, potentials, and prospects. Stem Cells Int., 2018, Vol. 2018, 9847015. doi: 10.1155/2018/9847015.Chumakova S.P., Urazova O.I., Shipulin V.M., Andreev S.L., Denisenko O.A., Gladkovskaya M.V., Litvinova L.S., Bubenchikov M.A. Role of angiopoietic coronary endothelial dysfunction in the pathogenesis of ischemic cardiomyopathy. Biomedicines. 2023, Vol. 11, no. 7, 1950. doi: 10.3390/biomedicines11071950.Chumakova S.P., Urazova O.I., Shipulin V.M., Andreev S.L., Denisenko O.A., Gladkovskaya M.V., Litvinova L.S., Bubenchikov M.A. Role of angiopoietic coronary endothelial dysfunction in the pathogenesis of ischemic cardiomyopathy. Biomedicines. 2023, Vol. 11, no. 7, 1950. doi: 10.3390/biomedicines11071950.Cowman S.J., Koh M.Y. Revisiting the HIF switch in the tumor and its immune microenvironment. Trends Cancer, 2022, Vol. 8, no. 1, pp. 28-42.Cowman S.J., Koh M.Y. Revisiting the HIF switch in the tumor and its immune microenvironment. Trends Cancer, 2022, Vol. 8, no. 1, pp. 28-42.Del Buono M.G., Moroni F., Montone R.A., Azzalini L., Sanna T., Abbate A. Ischemic cardiomyopathy and heart failure after acute myocardial infarction. Curr. Cardiol. Rep., 2022, Vol. 24, no. 10, pp. 1505-1515.Del Buono M.G., Moroni F., Montone R.A., Azzalini L., Sanna T., Abbate A. Ischemic cardiomyopathy and heart failure after acute myocardial infarction. Curr. Cardiol. Rep., 2022, Vol. 24, no. 10, pp. 1505-1515.Felker G.M., Shaw G.M., O’Connor C.M. A standardized definition of ischemic cardiomyopathy for use in clinical research. J. Am. Coll. Cardiol., 2002, Vol. 39, no. 2, pp. 208-210.Felker G.M., Shaw G.M., O’Connor C.M. A standardized definition of ischemic cardiomyopathy for use in clinical research. J. Am. Coll. Cardiol., 2002, Vol. 39, no. 2, pp. 208-210.Jiang Q., Huang K., lu F., Deng S., Yang Z., Hu S. Modifying strategies for SDF-1/CXCR4 interaction during mesenchymal stem cell transplantation. Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg., 2022, Vol. 70, no. 1, pp. 1-10.Jiang Q., Huang K., lu F., Deng S., Yang Z., Hu S. Modifying strategies for SDF-1/CXCR4 interaction during mesenchymal stem cell transplantation. Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg., 2022, Vol. 70, no. 1, pp. 1-10.Korbecki J., KojderK., Kapczuk P., Kupnicka P., Gawronska-Szklarz B., Gutowska I., Chlubek D., Baranowska-Bosiacka I. The effect of hypoxia on the expression of CXC chemokines and CXC chemokine receptors – a review of literature. Int. J. Mol. Sci, 2021, Vol. 22, no. 2, 843. doi: 10.3390/ijms22020843.Korbecki J., KojderK., Kapczuk P., Kupnicka P., Gawronska-Szklarz B., Gutowska I., Chlubek D., Baranowska-Bosiacka I. The effect of hypoxia on the expression of CXC chemokines and CXC chemokine receptors – a review of literature. Int. J. Mol. Sci, 2021, Vol. 22, no. 2, 843. doi: 10.3390/ijms22020843.Nagasawa T. CXCL12/SDF-1 andCXCR4. Front.Immunol.,2015,Vol.6,301. doi: 10.3389/fimmu.2015.00301.Nagasawa T. CXCL12/SDF-1 andCXCR4. Front.Immunol.,2015,Vol.6,301. doi: 10.3389/fimmu.2015.00301.Sato Т., Takeda N. The roles of HIF-1α signaling in cardiovascular diseases. J. Cardiol., 2023, Vol. 81, no. 2, pp. 202-208.Sato Т., Takeda N. The roles of HIF-1α signaling in cardiovascular diseases. J. Cardiol., 2023, Vol. 81, no. 2, pp. 202-208.Shi С., Pamer E.G. Monocyte recruitment during infection and inflammation. Nat. Rev. Immunol., 2011, Vol. 11, no. 11, pp. 762-774.Shi С., Pamer E.G. Monocyte recruitment during infection and inflammation. Nat. Rev. Immunol., 2011, Vol. 11, no. 11, pp. 762-774.Singh S., Anshita D., Ravichandiran V. MCP-1: Function, regulation, and involvement in disease. Int. Immunopharmacol., 2021, Vol. 101, Part B, 107598. doi: 10.1016/j.intimp.2021.107598.Singh S., Anshita D., Ravichandiran V. MCP-1: Function, regulation, and involvement in disease. Int. Immunopharmacol., 2021, Vol. 101, Part B, 107598. doi: 10.1016/j.intimp.2021.107598.Teh Y.C., Ding J.L., Ng L.G., Chong S.Z. Capturing the fantastic voyage of monocytes through time and space. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 834. doi: 10.3389/fimmu.2019.00834.Teh Y.C., Ding J.L., Ng L.G., Chong S.Z. Capturing the fantastic voyage of monocytes through time and space. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 834. doi: 10.3389/fimmu.2019.00834.Zhong J., Rajagopalan S. Dipeptidyl peptidase-4 regulation of SDF-1/CXCR4 axis: implications for cardiovascular disease. Front. Immunol., 2015, Vol. 6, 477. doi: 10.3389/fimmu.2015.00477.Zhong J., Rajagopalan S. Dipeptidyl peptidase-4 regulation of SDF-1/CXCR4 axis: implications for cardiovascular disease. Front. Immunol., 2015, Vol. 6, 477. doi: 10.3389/fimmu.2015.00477.Zhou Y., Zhu X., Cui H., Shi J., Yuan G., Shi S., Hu Y. The Role of the VEGF family in coronary heartdisease. Front. Cardiovasc. Med., 2021, Vol. 8, 738325. doi: 10.3389/fcvm.2021.738325.Zhou Y., Zhu X., Cui H., Shi J., Yuan G., Shi S., Hu Y. The Role of the VEGF family in coronary heartdisease. Front. Cardiovasc. Med., 2021, Vol. 8, 738325. doi: 10.3389/fcvm.2021.738325.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.