BackgroundEndothelial and smooth muscle cells are considered promising resources for regenerative medicine and cell replacement therapy. It has been shown that both types of cells are heterogeneous depending on the type of vessels and organs in which they are located. Therefore, isolation of endothelial and smooth muscle cells from tissues relevant to the area of research is necessary for the adequate study of specific pathologies. However, sources of specialized human endothelial and smooth muscle cells are limited, and the search for new sources is still relevant. The main goal of our study is to demonstrate that functional endothelial and smooth muscle cells can be obtained from an available source—post-surgically discarded cardiac tissue from the right atrial appendage and right ventricular myocardium.MethodsHeterogeneous primary cell cultures were enzymatically isolated from cardiac explants and then grown in specific endothelial and smooth muscle growth media on collagen IV-coated surfaces. The population of endothelial cells was further enriched by immunomagnetic sorting for CD31, and the culture thus obtained was characterized by immunocytochemistry, ultrastructural analysis and in vitro functional tests. The angiogenic potency of the cells was examined by injecting them, along with Matrigel, into immunodeficient mice. Cells were also seeded on characterized polycaprolactone/chitosan membranes with subsequent analysis of cell proliferation and function.ResultsEndothelial cells isolated from cardiac explants expressed CD31, VE-cadherin and VEGFR2 and showed typical properties, namely, cytoplasmic Weibel-Palade bodies, metabolism of acetylated low-density lipoproteins, formation of capillary-like structures in Matrigel, and production of extracellular matrix and angiogenic cytokines. Isolated smooth muscle cells expressed extracellular matrix components as well as α-actin and myosin heavy chain. Vascular cells derived from cardiac explants demonstrated the ability to stimulate angiogenesis in vivo. Endothelial cells proliferated most effectively on membranes made of polycaprolactone and chitosan blended in a 25:75 ratio, neutralized by a mixture of alkaline and ethanol. Endothelial and smooth muscle cells retained their functional properties when seeded on the blended membranes.ConclusionsWe established endothelial and smooth muscle cell cultures from human right atrial appendage and right ventricle post-operative explants. The isolated cells revealed angiogenic potential and may be a promising source of patient-specific cells for regenerative medicine.Electronic supplementary materialThe online version of this article (doi:10.1186/s12967-017-1156-1) contains supplementary material, which is available to authorized users.

1 ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения РФ, Новосибирск, Российская Федерация 2 Федеральный исследовательский центр «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирск, Российская Федерация 3 ФГБУН «Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН», Новосибирск, Российская Федерация 4 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Российская Федерация В настоящее время в сосудистой хирургии использование синтетических протезов малого диаметра со-пряжено с более высокой частотой осложнений (тромбоз, рестеноз, гиперплазия интимы), чем при опе-рациях с использованием аутологических сосудов. Однако сопутствующая патология, повторные опера-ции и мультифокальное поражение сосудов ограничивают применение аутовены и аутоартерии. Важным фактором, обеспечивающим длительную проходимость сосудов, является наличие в их стенке функцио-нальных васкулярных клеток, которые вырабатывают биологически активные вещества и обеспечивают механические свойства. Цель. Выбор оптимального материала для создания клеточно-наполненных тка-неинженерных сосудов. Материалы и методы. Эндотелиальные (ЭК) и гладкомышечные клетки (ГМК), полученные из миокарда человека, были заселены на поверхность децеллюляризированной гомоартерии, ксеноперикарда, политетрафторэтилена (PTFE), полиэтилентерэфталата (PET), поликапролактона (PCL) и полилактид-когликолида (PLGA). Результаты. Синтетические биодеградируемые каркасы из поликап-ролактона и полилактид-ко-гликолида обеспечивают клеточную адгезию, ЭК и ГМК сохраняют специ-фические поверхностные антигены и способность к наработке межклеточного матрикса. Заключение. Материалы из поликапролактона и полилактид-ко-гликолида, полученные методом электроспиннинга, могут быть использованы для создания клеточно-наполненных сосудистых протезов.Ключевые слова: тканевая инженерия сосудов, человеческие эндотелиальные и гладкомышечные клетки, поликапролактон, ксеноперикард, политетрафторэтилен, полиэтилентерэфталат, полилактид-ко-гликолид. Для корреспонденции: Саая Шораан Биче-оолович. Адрес: 630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15.