cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2017-32-1-96-101cardiotomsk-280Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIESБИОФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ RGD-ПЕПТИДАМИ И СОСУДИСТЫМ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫМ ФАКТОРОМ РОСТА – ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ РАННЕЙ ЭНДОТЕЛИЗАЦИИ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ СОСУДИСТЫХ ГРАФТОВ МАЛОГО ДИАМЕТРАBIOFUNCTIONALIZATION WITH RGD PEPTIDES AND VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR ENHANCES ENDOTHELIALIZATION OF BIODEGRADABLE SMALL-DIAMETER VASCULAR GRAFTSКривкинаЕ. О.KrivkinaE. O.

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии Федерального  государственного бюджетного научного учреждения “Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых  заболеваний”

Адрес: 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6

leonora92@mail.ruАнтоноваЛ. В.AntonovaL. V.

канд. мед. наук, заведующая лабораторией клеточных технологий отделаэкспериментальной и клинической кардиологии Федерального  государственного бюджетного научного учреждения “Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых  заболеваний”

Адрес: 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6

antonova.la@mail.ruСевостьяноваВ. В.SevostyanovaV. V.

канд. мед. наук, научный сотрудник лаборатории клеточных технологий  отдела экспериментальной и клинической кардиологии Федерального  государственного бюджетного научного учреждения “Научно-исследовательский институт  комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний”

Адрес: 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6

sevostv@gmail.comВеликановаЕ. А.VelikanovaE. A.

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела  экспериментальной и клинической кардиологии Федерального  государственного бюджетного научного учреждения “Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых  заболеваний”

Адрес: 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6

telella@mail.ruМироновА. В.MironovA. V.

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии Федерального государственного бюджетного научного учреждения “Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний”

Адрес: 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 6

miroav@kemcardio.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение “Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний”РоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian Federation20170410201732196101Copyright © Кривкина Е.О., Антонова Л.В., Севостьянова В.В., Великанова Е.А., Миронов А.В., 20172017Кривкина Е.О., Антонова Л.В., Севостьянова В.В., Великанова Е.А., Миронов А.В.Krivkina E.O., Antonova L.V., Sevostyanova V.V., Velikanova E.A., Mironov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/280

Решением проблемы дефицита сосудистых протезов для проведения шунтирующих операций является создание тканеинженерного кровеносного сосуда. Цель исследования: сравнительная оценка in vivo ремоделирования сосудистой ткани на основе графтов малого диаметра из полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона (ПГБВ/ПКЛ), немодифицированных и модифицированных сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF) и RGD-пептидами. Материал и методы. ПГБВ/ПКЛ и ПГБВ/ПКЛ/VEGF-графты изготавливали методом электроспиннинга. Графты имплантировали в брюшную часть аорты крыс на 1, 3, 6, 9 и 12 мес. Далее проводили гистологический и иммунофлуоресцентный анализ эксплантированных графтов. Результаты. Модификация ПГБВ/ПКЛ-графтов VEGF и RGD-пептидами способствовала эндотелизации 75% графтов спустя 12 мес. имплантации, при этом частота тромбообразования снизилась на 25%. Высокопористая структура стенки графтов в совокупности с хемоаттрактантным и адгезивным эффектом модифицирующих агентов привели к активному привлечению из кровотока CD34+ прогениторных эндотелиальных клеток уже через 1 мес. имплантации, которые в последующем формировали полноценный эндотелиальный монослой и базальную мембрану на внутренней поверхности графтов.

Tissueengineered vascular grafts are the perfect candidates as vascular conduits for cardiovascular bypass or arterial replacement surgery. Aim: To compare efficiency of the grafts blended of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) with poly(е-caprolactone) and optionally modified with either vascular endothelial growth factor (VEGF) or RGD peptides. Materials and Methods. Electrospun, 2 mm diameter grafts optionally modified with either VEGF or RGD peptides were implanted into rat abdominal aorta (n=20 per each group). In 1, 3, 6, 9, or 12 months, onefifth of rats in each group were sacrificed (n=4 per each time point) for the following histological and immunofluorescence examination of the explanted grafts. Results. At 12 months postimplantation, modification with either VEGF or RGD peptides induced formation of endothelial cell monolayer and a basement membrane-like structure in three-fourths of the grafts, which was three-fold higher compared to unmodified grafts. Furthermore, we detected CD34-positive cells, i.e. endothelial progenitor cells, as early as 1 month postimplantation in both VEGF- and RGD-treated grafts.

тканевая инженериясосудистый графтRGD-пептидысосудистый эндотелиальный фактор ростаэндотелизацияtissue engineeringvascular graftRGD-peptidesvascular endothelial growth factorendothelializationReferencesRen X., Feng Y., Guo J. et al. Surface modification and endothelialization of biomaterials as potential scaffolds for vascular tissue engineering applications // Chem. Soc. Rev. – 2015. – Vol. 44, No. 15. – P. 5680–5742.Ren X., Feng Y., Guo J. et al. Surface modification and endothelialization of biomaterials as potential scaffolds for vascular tissue engineering applications // Chem. Soc. Rev. – 2015. – Vol. 44, No. 15. – P. 5680–5742.Wang F., Li Y., Shen Y. et al. The functions and applications of RGD in tumor therapy and tissue engineering // Int. J. Mol. Sci. – 2013. – Vol. 14, No. 9. – P. 13447–13462.Wang F., Li Y., Shen Y. et al. The functions and applications of RGD in tumor therapy and tissue engineering // Int. J. Mol. Sci. – 2013. – Vol. 14, No. 9. – P. 13447–13462.Harburger D.S., Calderwood D.A. Integrin signalling at a glance // J. Cell Sci. – 2009. – Vol. 122, No. 2. – P. 159–163.Harburger D.S., Calderwood D.A. Integrin signalling at a glance // J. Cell Sci. – 2009. – Vol. 122, No. 2. – P. 159–163.Ingavle G.C., Leach J.K. Advancements in electrospinning of polymeric nanofibrous scaffolds for tissue engineering // Tissue Eng. Part B Rev. – 2014. – Vol. 20, No. 4. – P. 277– 293.Ingavle G.C., Leach J.K. Advancements in electrospinning of polymeric nanofibrous scaffolds for tissue engineering // Tissue Eng. Part B Rev. – 2014. – Vol. 20, No. 4. – P. 277– 293.Антонова Л.В., Мухамадияров Р.А., Миронов А.В. и др. Оценка биосовместимости биодеградируемого сосудистого графта малого диаметра из полигидроксибутирата/ валерата и поликапролактона: морфологическое исследование // Гены & клетки. – 2015. – Т. 10, № 2. – С. 71–77.Антонова Л.В., Мухамадияров Р.А., Миронов А.В. и др. Оценка биосовместимости биодеградируемого сосудистого графта малого диаметра из полигидроксибутирата/ валерата и поликапролактона: морфологическое исследование // Гены & клетки. – 2015. – Т. 10, № 2. – С. 71–77.AzimiNezhad M. Vascular endothelial growth factor from embryonic status to cardiovascular pathology // Rep. Biochem. Mol. Biol. – 2014. – Vol. 2, No. 2. – P. 59–69.AzimiNezhad M. Vascular endothelial growth factor from embryonic status to cardiovascular pathology // Rep. Biochem. Mol. Biol. – 2014. – Vol. 2, No. 2. – P. 59–69.Thanigaimani S., Kichenadasse G., Mangoni A.A. The emerging role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in vascular homeostasis: lessons from recent trials with anti-VEGF drugs// Curr. Vasc. Pharmacol. – 2011. – Vol. 9, No. 3. – P. 358–380.Thanigaimani S., Kichenadasse G., Mangoni A.A. The emerging role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in vascular homeostasis: lessons from recent trials with anti-VEGF drugs// Curr. Vasc. Pharmacol. – 2011. – Vol. 9, No. 3. – P. 358–380.Kalluri R. Basement membranes: structure: assembly and role in tumour angiogenesis // Nat. Rev. Cancer. – 2003. – No. 3. – P. 422–433.Kalluri R. Basement membranes: structure: assembly and role in tumour angiogenesis // Nat. Rev. Cancer. – 2003. – No. 3. – P. 422–433.Antonova L.V., Seifalian A.M., Kutikhin A.G. et al. Bioabsorbable bypass grafts biofunctionalised with RGD have enhanced biophysical properties and endothelialisation tested in vivo //Front. Pharmacol. – 2016. – Vol. 7. – P. 136.Antonova L.V., Seifalian A.M., Kutikhin A.G. et al. Bioabsorbable bypass grafts biofunctionalised with RGD have enhanced biophysical properties and endothelialisation tested in vivo //Front. Pharmacol. – 2016. – Vol. 7. – P. 136.Antonova L.V., Sevostyanova V.V., Kutikhin A.G. et al. Vascular endothelial growth factor improves physico-mechanical properties and enhances endothelialization of poly(3- hydroxybutyrate co-3-hydroxyvalerate)/poly(е-caprolactone) small-diameter vascular grafts in vivo // Front. Pharmacol. – 2016. – Vol. 7. – P. 230.Antonova L.V., Sevostyanova V.V., Kutikhin A.G. et al. Vascular endothelial growth factor improves physico-mechanical properties and enhances endothelialization of poly(3- hydroxybutyrate co-3-hydroxyvalerate)/poly(е-caprolactone) small-diameter vascular grafts in vivo // Front. Pharmacol. – 2016. – Vol. 7. – P. 230.Rim N.G., Shin C.S., Shin H. Current approaches to electrospun nanofibers for tissue engineering // Biomed. Mater. – 2013. – Vol. 8, No. 1. – P. 014102.Rim N.G., Shin C.S., Shin H. Current approaches to electrospun nanofibers for tissue engineering // Biomed. Mater. – 2013. – Vol. 8, No. 1. – P. 014102.Zhang X., Tsukada M., Morikawa H. et al. Production of silk sericin/silk fibroin blend nanofibers // Nanoscale Res. Lett. – 2011. – Vol. 6. – P. 510.Zhang X., Tsukada M., Morikawa H. et al. Production of silk sericin/silk fibroin blend nanofibers // Nanoscale Res. Lett. – 2011. – Vol. 6. – P. 510.

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