梗塞性心筋の灌流、生存率、および機能を改善する細胞およびマトリックス療法におけるインテグリンα2の役割

注射可能な送達マトリックスは、生着および心臓細胞療法の全体的な有効性を高めることに有望です。ただし、責任のあるメカニズムはほとんど不明のままです。ここでは、マウス心筋梗塞モデルにおけるコラーゲンマトリックスと循環血管新生細胞（CAC）の相互作用を研究しました。CACS+マトリックス処理により、CACの生着が強化され、細胞またはマトリックスのみと比較して心筋灌流、生存率、および機能が改善されました。インテグリン結合キナーゼ（ILK）は、マトリックス培養CACでアップレギュレートされました。インテグリンα2β1ブロッキングにより、ILKのアップレギュレーションが予防され、マトリックス培養CACSの接着、増殖、およびパラクリン特性が大幅に減少し、in vivoでのCACS+マトリックス療法の利点を無効にしました。さらに、インテグリンα5は、マトリックス上のCACの血管新生の可能性に不可欠でした。これらの発見は、MIにおけるCACS+マトリックス療法の相乗的治療効果は、単に細胞を配信するのではなく、α2β1およびα5インテグリンシグナル伝達メカニズムを介してCAC機能を強化するために行列を必要とすることを示しています。

Injectable delivery matrices hold promise in enhancing engraftment and the overall efficacy of cardiac cell therapies; however, the mechanisms responsible remain largely unknown. Here we studied the interaction of a collagen matrix with circulating angiogenic cells (CACs) in a mouse myocardial infarction model. CACs + matrix treatment enhanced CAC engraftment, and improved myocardial perfusion, viability and function compared to cells or matrix alone. Integrin-linked kinase (ILK) was up-regulated in matrix-cultured CACs. Integrin α2β1 blocking prevented ILK up-regulation, significantly reduced the adhesion, proliferation, and paracrine properties of matrix-cultured CACs, and negated the benefits of CACs + matrix therapy in vivo. Furthermore, integrin α5 was essential for the angiogenic potential of CACs on matrix. These findings indicate that the synergistic therapeutic effect of CACs + matrix therapy in MI requires the matrix to enhance CAC function via α2β1 and α5 integrin signaling mechanisms, rather than simply delivering the cells.