The Influence of Peptides on the Chondrogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells During Replicative Aging

Abstract

Остеоартроз — широко распространенное ассоциированное с возрастом заболевание, для которого не существует эффективной таргетной терапии. В связи с этим активно разрабатываются методы биоинженерии, способные стимулировать восстановление хрящевой ткани. К ним относится хондрогенная дифференцировка стволовых клеток, для стимуляции которой применяют различные биомолекулы, в том числе короткие пептиды и полипептидные комплексы. В работе изучено влияние полипептидного комплекса хрящей (ППКХ) и пептида AED на экспрессию генов и синтез белков хондрогенной дифференцировки SOX9, аггрекана, коллагена 2-го типа и COMP в культуре мезенхимальных стволовых клеток (МСК) человека при репликативном старении. Пептид AED в концентрации 200 нг/мл активирует экспрессию генов и синтез всех исследуемых белков при старении МСК. Для ППКХ этот эффект достигается в концентрации 2 000 нг/мл. Полученные данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии изученных пептидов на регуляцию хондрогенеза и открывают перспективы дальнейшего исследования их эффективности в моделях остеоартроза. Osteoarthritis is a widespread age-related disease, that has no effective targeted therapy. In this regard, bioengineering methods are being actively developed that can stimulate the restoration of cartilage tissue. These methods include chondrogenic differentiation of stem cells, which is stimulated by various biomolecules, including short peptides and polypeptide complexes. It was studied the effect of the cartilage polypeptide complex (CPC) and AED peptide on gene expression and protein synthesis of chondrogenic differentiation — SOX9, aggrecan, type II collagen and COMP — in human mesenchymal stem cell (MSC) during replicative aging. AED peptide at the concentration of 200 ng/ml activates gene expression and protein synthesis during aging of MSCs. CPC has the same effect in the concentration 2000 ng/ml. These data indicate the stimulating effect of studied peptides on regulation of chondrogenesis and open up prospects for further investigation of their effectiveness in osteoarthritis models.