GC-rich sequences present in cfDNA stimulate endogenous stems cells when body is exposed to adverse conditions. GC-rich fragments of human DNA may be used for preconditioning of therapeutic MSCs aiming at an increase in their survival in the ailing body.

Human mesenchymal stem cells (MSCs) are widely used in regenerative medicine. However, many questions on the role of different signaling pathways in the regulation of stem cell (SC) functional activ ity within the organism still remain unanswered. In lesion regions the level of cell death increases and DNA fragments from dead cells (cell free DNA, cfDNA) are accumulated in blood. We have shown that in vitro contact of adipose derived MSCs with cfDNA fragments the increase of transcription activity (evaluated by the increase of total cellular RNA and rRNA) is observed. GC rich cfDNA fragments (GC DNA) activated the TLR9 dependent signal pathway causing up regulation of expression of TLR9 and MyD88, the TLR9 signaling pathway adapter. AT rich DNA fragments did not increase the TLR9 expression, but did increase the level of MyD88 mRNA. So we suggest that AT DNA acts via some other receptors, which, nevertheless, activate MyD88 dependent signalling in MSCs. We have also shown that cfDNA fragments decreased the activity of caspase, an apoptotic enzyme. Thus, cfDNA can significantly influence the functional activity of MSC by activating the TLR9 and MyD88 dependent signal pathways and by lowering the apoptosis level.

2 Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина Российской академии медицинский наук, Москва Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) человека используются в регенеративной медицине. Однако остается еще много вопросов, связанных с ролью различных сигнальных путей в регуляции функциональной активности стволовых клеток (СК) в организме. В очаге повреждения возрастает уровень гибели клеток организма, в крови накапливаются фрагменты ДНК погибших клеток (внеклеточная ДНК, вкДНК). Мы показали, что при контакте МСК жировой ткани с фрагментами вкДНК in vitro повышается уровень транскрипционной активности генома -увеличивается общее количество клеточной РНК и количество рРНК. Фрагменты вкДНК, обогащенные GC-парами (GC-ДНК), активируют TLR9-зависимый сигнальный путь: возрастает экспрессия генов TLR9 и адаптера TLR-сигнального пути -MyD88. Фрагменты вкДНК, обогащённые АТ-парами (АТ-ДНК), не повышают экспрессию TLR9, однако, увеличивают количество мРНК MyD88. Это позволяет предположить, что АТ-ДНК действует через другие рецепторы, которые, тем не менее, активируют в МСК сигнальный путь, зависимый от белка MyD88. Обнаружено, что фрагменты вкДНК снижают активность фермента апоптоза каспазы. Таким образом, вкДНК может существенно влиять на функциональную активность МСК, активируя TLR9 и MyD88-зависимые сигнальные пути в клетках и снижая уровень апоптоза.Ключевые слова: Мезенхимальные стволовые клетки, внеклеточная ДНК, TLR9, апоптоз.ВВЕДЕНИЕ. В настоящее время достигнуты большие успехи в изучении биологии стволовых клеток (СК). Однако остается еще много вопросов, связанных с взаимодействием стволовых клеток с клетками микроокружения и ролью различных сигнальных путей в регуляции СК.Стволовые клетки имеют несколько уникальных свойств: они существуют как неспециализированные клетки, не имеют тканеспецифических маркеров и поддерживают статус недифференцированных клеток под действием клеток микроокружения. СК обладают способностью к самоподдержанию; под действием определенных биологических сигналов они способны дифференцироваться 673 * -адресат для переписки