младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
Junior Researcher, Laboratory for Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
кандидат биологических наук заведующая лабораторией молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
PhD, Head of the Laboratory for Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Russian Federation
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
Junior Researcher, Laboratory of Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
доктор медицинских наук старший научный сотрудник лаборатории рентгенэндоваскулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов отдела хирургии сердца и сосудов федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
MD, DSc, Senior Researcher, Laboratory for Endovascular and Reconstructive Cardiovascular Surgery, Department of Cardiovascular Surgery, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
Junior Researcher, Laboratory for Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
Junior Researcher, Laboratory for Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
специалист ресурсного центра «Развитие молекулярных и клеточных технологий» научного парка федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт-Петербург, Российская Федерация
Specialist, Resource Centre Development of Molecular and Cellular Technologies, Research Park, Saint Petersburg State University, Saint Petersburg, Russian Federation
доктор медицинских наук заведующий отделом экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
MD, DSc, Head of the Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation; Kemerovo, Russian Federation
Основные положения
Резюме
Цель. Провести сравнительный анализ содержания молекул различных функциональных классов в культуральной среде от первичных эндотелиальных клеток атерочувствительной коронарной артерии (ЭК-КА) и атерорезистентной внутренней грудной артерии (ЭК-ВГА), в том числе при их дисфункции.
Материал и методы. В исследование были включены контрольные культуры ЭК-КА (n = 6) и ЭК-ВГА (n = 6) и культуры дисфункциональных ЭК-КА (n = 6) и ЭК-ВГА (n = 6), подвергшиеся воздействию кальципротеиновых частиц в бессывороточной культуральной среде в течение 24 часов. Далее было проведено осаждение выделенных в культуральную среду ЭК-КА и ЭК-ВГА белков ацетоном, триптический гидролиз белков до пептидов (10 мкг на образец), идентификация белков высокоэффективной жидкостной хроматографией с тандемной масс-спектрометрией и биоинформатический анализ относительного содержания маркеров эндотелиального фенотипа, компонентов эндотелиальной базальной мембраны и субэндотелиального внеклеточного матрикса, белков сигнальных путей ангиогенеза, активации и агрегации тромбоцитов, ответа на окислительный и эндоплазматический стресс. Анализ концентрации провоспалительных цитокинов в культуральной среде был проведен по технологии xMAP.
Результаты. Молекулярный профиль культуральной среды от дисфункциональных ЭК характеризовался повышенным содержанием растворимых форм эндотелиальных рецепторов, а также сниженным содержанием компонентов эндотелиальной базальной мембраны и субэндотелиального внеклеточного матрикса. В культуральной среде от ЭК-КА было выявлено повышенное содержание растворимых форм интегринов (свойственное для дисфункциональных ЭК) и белков сигнальных путей активации и агрегации тромбоцитов, а также сниженное содержание компонентов базальной мембраны. Воздействие первичных кальципротеиновых частиц индуцировало выделение 12 и 5 провоспалительных цитокинов, а вторичных – 30 и 10 провоспалительных цитокинов в ЭК-КА и ЭК-ВГА соответственно.
Заключение. Качественный и количественный состав молекул, выделяемых ЭК-КА, более схож с таковым у дисфункциональных ЭК, в то время как ЭК-ВГА обладают более высокой устойчивостью к провоспалительной активации эндотелия.
Highlights
Abstract
Aim. To compare the secretome from intact and dysfunctional primary human coronary artery endothelial cells (HCAEC) and human internal thoracic artery endothelial cells (HITAEC).
Methods. Here we investigated the secretome of HCAEC and HITAEC treated with either PBS (intact ECs, n = 6 per EC line) or calciprotein particles (dysfunctional ECs, n = 6 per EC line) in the serum-free medium for 24 hours. To achieve this task, we performed acetone precipitation of proteins from the cell culture supernatant, tryptic digestion of proteins to peptides (15 µg per sample), protein identification by high-performance liquid chromatography-tandem mass-spectrometry, and bioinformatics analysis of endothelial phenotype markers, endothelial basement membrane components and subendothelial extracellular matrix proteins, angiogenesis pathways, platelet activation and aggregation pathways, and response to oxidative or endoplasmic reticulum stress. Concentration of pro-inflammatory cytokines in the cell culture supernatant was measured by multi-analyte profiling (xMAP).
Results. Cell culture supernatant from dysfunctional ECs had increased levels of endothelial cell receptor soluble forms and reduced quantities of endothelial basement membrane components and subendothelial extracellular matrix proteins. Cell culture supernatant from HCAEC contained increased levels of integrins (similar to dysfunctional ECs) and platelet activation and aggregation proteins, as well as reduced amount of basement membrane components. Treatment with primary calciprotein particles provoked the release of 12 and 5 pro-inflammatory cytokines, respectively. Treatment with secondary calciprotein particles induced production of 30 and 10 pro-inflammatory cytokines in HCAEC and HITAEC, respectively.
Conclusion. Secretome of HCAEC is more similar to dysfunctional ECs whilst HITAEC have higher resistance to pro-inflammatory endothelial activation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.