MESENCHYMAL STEM CELLS ENHANCE IMMUNE RESPONSE AND PROTECTMICE AGAINST LETHAL HERPES VIRAL INFECTION

封面

如何引用文章

全文:

详细

The objective of this study was to evaluate immunoregulatory and protective potential of mesenchymal stem cells (MSC) in a mouse model of lethal HSV1 infection. MSC were isolated from bone marrow of DBA mice and cultured in flasks with DMEM containing 10% FBS, insulin, transferrin, selenite, fibroblast growth factor, glutaminе and gentamicin. Antiviral activity was tested on HSV1-infected Vero cells. In vivo experiments were performed on DBA mice divided into 5 groups (10 animals each): group 1, intact (naïve) mice; group 2, intravenous (iv) MSC injection; group 3, intraperitoneal infection with 20 LD50 HSV1 followed by MSC injection; group 4, HSV1 infection followed by acyclovir (ACV) injection; group 5, HSV1 infection and iv injection of saline. Isolated cells were consistent with MSC morphologically, by adhesive ability and surface receptors. Conditioned media from MSC collected after 4-5 passages inhibited HSV1 infection in vitro by 64-70% and contained IL-6 and TNF-α, whose concentrations were 5- and 20-fold higher, respectively, than in the control. MSC and ACV injections protected 70% and 60% of DBA mice, respectively, compared with the control (group 5, 10% survival). High activity of virus neutralizing anti-HSV1 antibodies and activation of T cell proliferation were observed in survived mice from group 3. Serum levels of IL-6 and TNF-α in these mice were lower and that of INF-γ much higher than in agonizing animals of this group (Р<0.05). These findings indicate that MSC therapy is a prospective approach to the development of new effective management of generalized HSV1 infection.

作者简介

R. Klimova

D.I. Ivanovsky Institute of Virology «National Research Center of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya», Moscow

编辑信件的主要联系方式.
Email: regi.k@mail.ru
俄罗斯联邦

E. Momotyuk

D.I. Ivanovsky Institute of Virology «National Research Center of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya», Moscow; Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after, The Ministry of Agriculture of the Russian Federation

Email: noemail@neicon.ru
俄罗斯联邦

N. Demidova

D.I. Ivanovsky Institute of Virology «National Research Center of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya», Moscow; Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after, The Ministry of Agriculture of the Russian Federation

Email: noemail@neicon.ru
俄罗斯联邦

E. Yarigina

Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology named after, The Ministry of Agriculture of the Russian Federation

Email: noemail@neicon.ru
俄罗斯联邦

A. Kushch

D.I. Ivanovsky Institute of Virology «National Research Center of Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya», Moscow

Email: noemail@neicon.ru
俄罗斯联邦

参考

  1. Arduino P.G., Porter S.R. Herpes Simplex Virus Type 1 infection: overview on relevant clinico-pathological features. J. Oral. Pathol. Med. 2008; 37(2): 107-21.
  2. Looker K.J., Magaret A.S., May M.T., Turner K.M., Vickerman P., Gottlieb S.L., et al. Global and Regional Estimates of Prevalent and Incident Herpes Simplex Virus Type 1 Infections in 2012. PLoS One. 2015; 10(10): e0140765.
  3. James S.H., Kimberlin D.W. Neonatal Herpes Simplex Virus Infection. Infect. Dis. Clin. North Am. 2015; 29(3): 391-400.
  4. Ruffner M.A., Sullivan K.E., Henrickson S.E. Recurrent and Sustained Viral Infections in Primary Immunodeficiencies. Front. Immunol. 2017; 8: 665.
  5. Ma S., Xie N., Li W., Yuan B., Shi Y., Wang Y. Immunobiology of mesenchymal stem cells. Cell Death Differ. 2014; 21(2): 216-25.
  6. Rohban R., Pieber T.R. Mesenchymal Stem and Progenitor Cells in Regeneration: Tissue Specificity and Regenerative Potential. Stem Cells Int. 2017; 2017: 5173732.
  7. Rivera-Cruz C.M., Shearer J.J., Figueiredo Neto M., Figueiredo M.L. The Immunomodulatory Effects of Mesenchymal Stem Cell Polarization within the Tumor Microenvironment Niche. Stem Cells Int. 2017; 2017: e4015039.
  8. Darwish I., Banner D., Mubareka S., Kim H., Besla R., Kelvin D.J., et al. Mesenchymal stromal (stem) cell therapy fails to improve outcomes in experimental severe influenza. PLoS One. 2013; 8(8): e71761.
  9. Li Y., Xu J., Shi W., Chen C., Shao Y., Zhu L., et al. Mesenchymal stromal cell treatment prevents H9N2 avian influenza virus-induced acute lung injury in mice. Stem Cell. Res. Ther. 2016; 7(1): 159.
  10. Климова Р.Р., Момотюк Е.Д., Демидова Н.А., Чернорыж Я.Ю., Коваль В.С., Иванов А.А. и др. Димерные бисбензимидазолы подавляют инфекции, вызванные вирусом простого герпеса и цитомегаловирусом человека, в клеточных культурах. Вопросы вирусологии. 2017; 62(4): 162-8
  11. Dominici M., LeBlanc K., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F., Krause D., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006; 8(4): 315-7.
  12. Ellermann-Eriksen S. Macrophages and cytokines in the early defence against herpes simplex virus. Virol. J. 2005; 2: 59.
  13. Riediger C., Sauer P., Matevossian E., Müller M.W., Büchler P., Friess H. Herpes simplex virus sepsis and acute liver failure. Clin. Transpl. 2009; 23(Suppl. 21): 37-41.
  14. Rozenberg F., Deback C., Agut H. Herpes simplex encephalitis: from virus to therapy. Infect. Disord. Drug Targets. 2011; 11(3): 235-50.
  15. Cagliani J., Grande D., Molmenti E.P., Miller E.J., Rilo H.L.R. Immunomodulation by Mesenchymal Stromal Cells and Their Clinical Applications. J. Stem Cell Regen. Biol. 2017; 3(2).
  16. Kyurkchiev D., Bochev I., Ivanova-Todorova E., Mourdjeva M., Oreshkova T., Belemezova K., et al. Secretion of immunoregulatory cytokines by mesenchymal stem cells. World J Stem Cells. 2014; 6(5): 552-70.
  17. Whitley R. J. Herpes Simplex Viruses. In: Knipe D.M., Howley P.M., eds. Fields Virology. Volume 2. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2001: 2461-509.
  18. Di Nicola M., Carlo-Stella C., Magni M., Milanesi M., Longoni P.D., Matteucci P., et al. Human bone marrow stromal cells suppress T-lymphocyte proliferation induced by cellular or nonspecific mitogenic stimuli. Blood. 2002; 99(10): 3838-43.
  19. Rosado M.M., Bernardo M.E., Scarsella M., Conforti A., Giorda E., Biagini S., et al. Inhibition of B-cell proliferation and antibody production by mesenchymal stromal cells is mediated by T cells. Stem Cells Dev. 2015; 24(1): 93-103.
  20. Rivera-Cruz C.M., Shearer J.J., Neto M.F., Figueiredo M.L. The Immunomodulatory Effects of Mesenchymal Stem Cell Polarization within the Tumor Microenvironment Niche. Stem Cells Int. 2017; 2017: 4015039.
  21. Bian P., Ye C., Zheng X., Yang J., Ye W., Wang Y., et al. Mesenchymal stem cells alleviate Japanese encephalitis virus-induced neuroinflammation and mortality. Stem Cell Res Ther. 2017; 8(1): 38.
  22. Chan M.C., Kuok D.I., Leung C.Y., Hui K.P., Valkenburg S.A., Lau E.H., et al. Human mesenchymal stromal cells reduce influenza A H5N1-associated acute lung injury in vitro and in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. 2016; 113(13): 3621-6.
  23. Zhang Z., Fu J., Xu X., Wang S., Xu R., Zhao M., et al. Safety and immunological responses to human mesenchymal stem cell therapy in difficult-to-treat HIV-1-infected patients. AIDS. 2013; 27(8): 1283-93.
  24. Arduino P.G., Porter S.R. Herpes Simplex Virus Type 1 infection: overview on relevant clinico-pathological features. J. Oral. Pathol. Med. 2008; 37(2): 107-21.
  25. Looker K.J., Magaret A.S., May M.T., Turner K.M., Vickerman P., Gottlieb S.L., et al. Global and Regional Estimates of Prevalent and Incident Herpes Simplex Virus Type 1 Infections in 2012. PLoS One. 2015; 10(10): e0140765.
  26. James S.H., Kimberlin D.W. Neonatal Herpes Simplex Virus Infection. Infect. Dis. Clin. North Am. 2015; 29(3): 391-400.
  27. Ruffner M.A., Sullivan K.E., Henrickson S.E. Recurrent and Sustained Viral Infections in Primary Immunodeficiencies. Front. Immunol. 2017; 8: 665.
  28. Ma S., Xie N., Li W., Yuan B., Shi Y., Wang Y. Immunobiology of mesenchymal stem cells. Cell Death Differ. 2014; 21(2): 216-25.
  29. Rohban R., Pieber T.R. Mesenchymal Stem and Progenitor Cells in Regeneration: Tissue Specificity and Regenerative Potential. Stem Cells Int. 2017; 2017: 5173732.
  30. Rivera-Cruz C.M., Shearer J.J., Figueiredo Neto M., Figueiredo M.L. The Immunomodulatory Effects of Mesenchymal Stem Cell Polarization within the Tumor Microenvironment Niche. Stem Cells Int. 2017; 2017: e4015039.
  31. Darwish I., Banner D., Mubareka S., Kim H., Besla R., Kelvin D.J., et al. Mesenchymal stromal (stem) cell therapy fails to improve outcomes in experimental severe influenza. PLoS One. 2013; 8(8): e71761.
  32. Li Y., Xu J., Shi W., Chen C., Shao Y., Zhu L., et al. Mesenchymal stromal cell treatment prevents H9N2 avian influenza virus-induced acute lung injury in mice. Stem Cell. Res. Ther. 2016; 7(1): 159.
  33. Klimova R.R., Momotyuk E.D., Demidova N.A., Chernoryzh Ya.Yu., Koval’ V.S., Ivanov A.A., et al. Dimeric bisbenzimidazoles suppress the herpes simplex virus and human cytomegalovirus infections in the cells in vitro. Voprosy virusologii. 2017; 62(4): 162-8. (in Russian)
  34. Dominici M., LeBlanc K., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F., Krause D., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006; 8(4): 315-7.
  35. Ellermann-Eriksen S. Macrophages and cytokines in the early defence against herpes simplex virus. Virol. J. 2005; 2: 59.
  36. Riediger C., Sauer P., Matevossian E., Müller M.W., Büchler P., Friess H. Herpes simplex virus sepsis and acute liver failure. Clin. Transpl. 2009; 23(Suppl. 21): 37-41.
  37. Rozenberg F., Deback C., Agut H. Herpes simplex encephalitis: from virus to therapy. Infect. Disord. Drug Targets. 2011; 11(3): 235-50.
  38. Cagliani J., Grande D., Molmenti E.P., Miller E.J., Rilo H.L.R. Immunomodulation by Mesenchymal Stromal Cells and Their Clinical Applications. J. Stem Cell Regen. Biol. 2017; 3(2).
  39. Kyurkchiev D., Bochev I., Ivanova-Todorova E., Mourdjeva M., Oreshkova T., Belemezova K., et al. Secretion of immunoregulatory cytokines by mesenchymal stem cells. World J Stem Cells. 2014; 6(5): 552-70.
  40. Whitley R. J. Herpes Simplex Viruses. In: Knipe D.M., Howley P.M., eds. Fields Virology. Volume 2. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2001: 2461-509.
  41. Di Nicola M., Carlo-Stella C., Magni M., Milanesi M., Longoni P.D., Matteucci P., et al. Human bone marrow stromal cells suppress T-lymphocyte proliferation induced by cellular or nonspecific mitogenic stimuli. Blood. 2002; 99(10): 3838-43.
  42. Rosado M.M., Bernardo M.E., Scarsella M., Conforti A., Giorda E., Biagini S., et al. Inhibition of B-cell proliferation and antibody production by mesenchymal stromal cells is mediated by T cells. Stem Cells Dev. 2015; 24(1): 93-103.
  43. Rivera-Cruz C.M., Shearer J.J., Neto M.F., Figueiredo M.L. The Immunomodulatory Effects of Mesenchymal Stem Cell Polarization within the Tumor Microenvironment Niche. Stem Cells Int. 2017; 2017: 4015039.
  44. Bian P., Ye C., Zheng X., Yang J., Ye W., Wang Y., et al. Mesenchymal stem cells alleviate Japanese encephalitis virus-induced neuroinflammation and mortality. Stem Cell Res Ther. 2017; 8(1): 38.
  45. Chan M.C., Kuok D.I., Leung C.Y., Hui K.P., Valkenburg S.A., Lau E.H., et al. Human mesenchymal stromal cells reduce influenza A H5N1-associated acute lung injury in vitro and in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. 2016; 113(13): 3621-6.
  46. Zhang Z., Fu J., Xu X., Wang S., Xu R., Zhao M., et al. Safety and immunological responses to human mesenchymal stem cell therapy in difficult-to-treat HIV-1-infected patients. AIDS. 2013; 27(8): 1283-93.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Problems of Virology, 2018

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».