Śródbłonek jest bardzo złożoną, dynamiczną strukturą i istotnym elementem ściany naczynia. Wyściela wewnętrzną powierzchnię naczyń krwionośnych, aby zapewnić fizyczny interfejs między krążącą krwią a otaczającymi tkankami. Wiadomo, że ta niejednorodna struktura pełni różne funkcje, takie jak angiogeneza, zapalenie, regulacja naczyń krwionośnych i hemostaza1,2,3,4. Ludzkie komórki śródbłonka żyły pępowinowej są szeroko badanym typem komórek do oceny funkcjonalności komórek śródbłonka. Jednak specyficzna dla pacjenta zmienność partii, niespójny fenotyp i minimalna wydajność podziału sugerują potrzebę określenia źródła komórek, które mogłoby poprawić wszystkie te cechy5.
Uzyskanie jednorodnej populacji pierwotnych komórek śródbłonka może być technicznie trudne, a pierwotne komórki śródbłonka nie mają wysokiej zdolności proliferacyjnej6. Stąd, aby zbadać regenerację naczyń krwionośnych i ocenić procesy patofizjologiczne, różne grupy próbowały uzyskać i ocenić różne typy komórek śródbłonka pochodzących z krwi obwodowej, np. komórki progenitorowe śródbłonka (EPC) lub komórki śródbłonka wyrastające z krwi (BOEC)6,7,8,9. Wrzecionowate wczesne EPC pochodzą z hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC) i mają ograniczoną siłę wzrostu oraz ograniczoną zdolność angiogenną do wytwarzania dojrzałych komórek śródbłonka. Ponadto bardzo przypominają monocyty zapalne. Ponadto ich zdolność do dalszego różnicowania się w funkcjonalne, proliferujące, dojrzałe komórki śródbłonka jest nadal dyskusyjna6,7,9,10. Ciągła hodowla komórek jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMC) może dać początek wtórnej populacji komórek znanych jako EPC późnego wzrostu, BOEC lub komórki tworzące kolonie śródbłonka (ECFC)6,7,9,10. Medina i in. w 2018 r. uznali ograniczenia EPC, niejednoznaczność ich nomenklatury, a także ogólny brak zgodności z wieloma odrębnymi typami komórek stale grupowanymi w EPCs11. W przeciwieństwie do tego, BOEC stały się znane ze swojej roli w naprawie naczyń krwionośnych, zdrowiu i chorobie oraz terapii komórkowej. Dalsze badania i zastosowanie terapeutyczne tych komórek będą opierać się na protokołach konsekwentnego wyprowadzania tych typów komórek z krążących komórek progenitorowych.
Pierwotne komórki, takie jak BOEC, mogą być używane jako substytuty do uzyskania wysoce proliferacyjnych dojrzałych komórek śródbłonka6. BOEC są fenotypowo odmienne od wczesnych EPC i wykazują typowe cechy śródbłonka, takie jak morfologia kostki brukowej i ekspresja połączeń adherens i kaweoli12. Profilowanie genów przeprowadzone przez Hebbel et al.13,14,15 wykazało, że BOEC lub ECFC są prawdziwymi komórkami śródbłonka, ponieważ sprzyjają tworzeniu mikronaczyń krwionośnych i dużych naczyń. W ten sposób BOEC mogą być używane jako narzędzie do oceny procesów patofizjologicznych i zmienności genetycznej16. Są one również uważane za doskonałe źródło komórek w terapii komórkowej w celu regeneracji naczyń krwionośnych17. Dlatego niezbędny jest ustandaryzowany protokół konsekwentnego wyprowadzania tych wysoce proliferacyjnych komórek.
Podczas gdy BOEC dostarczają potężnego narzędzia do badania ludzkiej zmienności patofizjologicznej i genetycznej, bardziej jednorodne źródło BOEC może zapewnić bardziej solidne i wiarygodne wyniki eksperymentalne i terapeutyczne. Najwyższą jednorodność można osiągnąć przy użyciu ksenogenicznych źródeł komórkowych pochodzących od genetycznie podobnych zwierząt hodowanych w podobnych warunkach18. Podczas gdy ksenogeniczne źródła komórek są podatne na wywoływanie odpowiedzi immunologicznej gospodarza, opracowywane są strategie immunomodulacji, których celem jest generowanie immunokompatybilnych zwierząt i produktów zwierzęcych, w tym komórek. W szczególności świnie są obfitym źródłem krwi obwodowej i są powszechnie wykorzystywane do badania wyrobów medycznych i innych terapii ze względu na anatomiczne i fizjologiczne podobieństwa do ludzi. W związku z tym badanie to udoskonala protokół izolacji i ekspansji wysoce proliferacyjnych BOEC z krwi obwodowej świń. Opisany poniżej protokół jest prostą i niezawodną metodą uzyskiwania dużej liczby BOEC ze stosunkowo niewielkiej objętości krwi. Hodowle mogą być rozszerzane przez kilka pasaży, aby wygenerować miliony komórek z jednej próbki krwi.