STIMULATION OF RAT SKELETAL MUSCLE ANGIOGENESIS BY DIRECT AND CELL-MEDIATED ADMINISTRATION OF RECOMBINANT ANGIOGENIN GENE
Authors: Саматошенков И. В. 
Published: September 2021

Цель - оценить эффективность реваскуляризации икроножной мышцы крысы в условиях прямой и опосредованной мононуклеарными клетками крови пуповины человека (МККП) доставки в область ишемии рекомбинантного гена ангиогенина (Ang) человека при помощи аденовирусного вектора 5-го серотипа (Ad5). Материал и методы. Исследования проведены на 30 крысах линии Wistar. Через 14 сут после иссечения фрагмента бедренной артерии животным инъецировали в ишемизированную икроножную мышцу генетическую конструкцию (группа Ad5-Ang, n=15). Крысам другой группы (МККП+Ad5-Ang, n=15) в тот же срок трансген доставляли в мышцу при помощи МККП. В группе контроля животным (n=15) вводили в мышцу 0,9 % NaCl в тех же условиях. Через 14 и 28 сут в области ишемии оценивали отношение капилляры/мышечные волокна, количество мышечных волокон и количество мышечных волокон с центральным расположением ядер (МЦЯ). Капилляры идентифицировали по локализации эндотелиальных клеток, выявляемых при помощи иммуногистохимической реакции с антителами против CD31. Результаты. На 14-е сутки после введения МККП+Ad5-Ang показатель отношения количества капилляров к количеству мышечных волокон в области ишемии увеличивается на 57 % (p<0,05). На 28-е сутки в группе МККП+Ad5-Ang и в группе Ad5-Ang значимые различия по данному показателю при сравнении с контрольной группой не выявлены. Количество мышечных волокон на 14-е сутки в группе Ad5-Ang не изменяется, а в группе МККП+Ad5-Ang - уменьшается на 58,4 % (p<0,05). К 28-м суткам этот показатель в группе МККП+Ad5-Ang уменьшается на 95,9 % (p<0,05), а в группе Ad5-Ang - на 197,8 % (p<0,05). Количество МЦЯ существенно увеличивается в обеих экспериментальных группах с применением генетических конструкций на 14-е сутки. Выводы. Введение рекомбинантного гена Ang в область ишемии скелетной мышцы или его доставка в эту область при помощи мононуклеарных клеток крови пуповины стимулирует ангиогенез и постишемическую регенерацию мышечных волокон.

Objective - to evaluate the effectiveness of revascularization of the rat gastrocnemius muscle following direct and human umbilical cord blood mononuclear cells (MNCs)-mediated delivery of human recombinant angiogenin (Ang) gene to the ischemic area using adenovirus serotype 5 vector (Ad5). Materials and methods. The study was carried out on 30 Wistar rats. Fourteen days after the excision of the femoral artery fragment, the genetic construct was injected into the animals’ ischemic gastrocnemius muscle (AD5-Ang group, n=15). In the other group (mccp+Ad5-Ang, n=15), the transgene was delivered to the muscle with the help of MNCs within the same time limit. In the control group (n=15) 0,9 % NaCl was injected into the muscle of animals under the same conditions. Fourteen and twenty-eight days after the injection, the ratio of capillaries/muscle fibers, the number of muscle fibers and the number of muscle fibers with a central location of nuclei (MCN) were evaluated in the ischemic area. Capillaries were identified by localization of endothelial cells detected by immunohistochemical reaction with antibodies against CD31. Results. On the 14th day after administration of MNCs+Ad5Ang, the ratio of capillaries to the number of muscle fibers in the ischemic area increased by 57 % (p<0,05). On the 28th day in the MNCs+Ad5-Ang group and in the Ad5-Ang group, no significant differences in this indicator were found compared with the control group. The number of muscle fibers on the 14 day in the Ad5-Ang group did not change, and in the MNCs+Ad5-Ang group, it decreased by 58,4 % (p<0,05). By the 28th day, this indicator in the MNCs+Ad5-Ang group decreased by 95,9 % (p<0,05), and in the Ad5-Ang group - by 197,8 % (p<0,05). The number of MCN on the 14 day significantly increased in both experimental groups, in which the genetic constructs were used. Conclusion. The introduction of recombinant ang gene into the area of skeletal muscle ischemia or its delivery to this area with the help of MCNs stimulates angiogenesis and post-ischemic regeneration of muscle fibers.