fcmedicineФундаментальная и клиническая медицинаFundamental and Clinical Medicine2500-07642542-0941КемГМУ10.23946/2500-0764-2026-11-1-5-14fcmedicine-1148Research ArticleПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯPATHOPHYSIOLOGYЭндотелиальные клетки артериальной и венозной крови у пациентов с разными формами ишемической болезни сердца как возможный показатель устойчивости морфофункциональной системы кондуит-артерияEndothelial cells of arterial and venous blood in patients with various forms of coronary heart disease as a possible indicator of sustainability the morphofunctional system of the conduit arteryhttps://orcid.org/0000-0002-1746-8895ФроловА. В.FrolovA. V.

Фролов Алексей Витальевич, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории рентгенэндоваскулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов отдела хирургии сердца и сосудов

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002 

Dr. Alexey V. Frolov, MD, Dr. Sci. (Medicine), Leading Researcher, Laboratory for Endovascular and Reconstructive Cardiovascular Surgery, Department of Cardiovascular Surgery

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

kjerne@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4146-3373МатвееваВ. Г.MatveevaV. G.

Матвеева Вера Геннадьевна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной медицины

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002 

Dr. Vera G. Matveeva, MD, Cand. Sci. (Medicine), Senior Researcher, Laboratory for Cell and Tissue Engineering, Department of Experimental Medicine

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

https://orcid.org/0009-0005-0683-991XТоргунаковаЕ. А.TorgunakovaE. A.

Торгунакова Евгения Александровна, младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной медицины 

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002

Dr. Evgenia A. Torgunakova, MSc, Laboratory for Cell and Tissue Engineering, Department of Experimental Medicine

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

https://orcid.org/0000-0002-9732-8218НишоновА. Б.NishonovA. B.

Нишонов Аслидин Бахтиьёрович, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории рентгенэндоваскулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов отдела хирургии сердца и сосудов

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002

Dr. Aslidin B. Nishonov, MD, Cand. Sci. (Medicine), Senior researcher, Laboratory for Endovascular and Reconstructive Cardiovascular Surgery, Department of Cardiovascular Surgery

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

https://orcid.org/0000-0003-3882-709XТарасовР. С.TarasovR. S.

Тарасов Роман Сергеевич, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией рентгенэндоваскулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов отдела хирургии сердца и сосудов

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002

Dr. Roman S. Tarasov, MD, Dr. Sci. (Medicine), Head of the Laboratory for Endovascular and Reconstructive Cardiovascular Surgery, Department of Cardiovascular Surgery

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

https://orcid.org/0000-0001-8679-4857КутихинА. Г.KutikhinA. G.

Кутихин Антон Геннадьевич, доктор медицинских наук, заведующий отделом экспериментальной медицины

бульвар имени академика Л.С. Барбараша, д. 6, г. Кемерово, 650002

Dr. Anton G. Kutikhin, MD, Dr. Sci. (Medicine), Head of the Department of Experimental Medicine

Barbarash Boulevard, 6, Kemerovo, 650002 

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеванийРоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian Federation202622032026111514Copyright © Фролов А.В., Матвеева В.Г., Торгунакова Е.А., Нишонов А.Б., Тарасов Р.С., Кутихин А.Г., 20262026Фролов А.В., Матвеева В.Г., Торгунакова Е.А., Нишонов А.Б., Тарасов Р.С., Кутихин А.Г.Frolov A.V., Matveeva V.G., Torgunakova E.A., Nishonov A.B., Tarasov R.S., Kutikhin A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fcm.kemsmu.ru/jour/article/view/1148Цель

Цель. Провести оценку количества, качественного состава и пролиферативного потенциала эндотелиальных клеток крови, забранной из коронарной артерии (КА), внутренней грудной артерии (ВГА), лучевой артерии (ЛА) и венозного русла у пациентов с ОКС и хронической ИБС.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе были исследованы восемь биологических образцов крови, полученных от двух пациентов-мужчин: 72 лет с ОКС и 63 лет со стабильной ИБС. У каждого пациента забирали по 20 мл венозной крови из кубитальной вены и по 20 мл артериальной — из внутренней грудной, лучевой и коронарной артерий. Из крови выделяли мононуклеарную фракцию, подсчитывали клетки и культивировали их in vitro. Результаты. В течение 26 суток культивирования проводили подсчёт клеток во флаконах. Наибольшая пролиферативная активность КФЭК отмечена у пациента с ОКС: время удвоения популяции (PDT) оставило 2,17 суток для клеток, выделенных из крови КА, и 2,38 суток — из ВГА. У пациента с хронической ИБС PDT КФЭК, полученных из венозной крови, было выше — 2,54 суток. Наибольшая концентрация КФЭК зарегистрирована у пациента с ОКС в крови инфаркт-связанной КА.

Заключение

Заключение. Анализ эндотелиальных клеток, выделенных из крови КА и кондуитных сосудов при КШ, показал различия, зависящие от формы ИБС. У пациента с ОКС отмечено сходство характеристик и роста ЭК КА и ВГА, что может отражать однонаправленность репаративных процессов и повышенную устойчивость МФС кондуит-артерия при использовании данных аутоартериальных графтов.

Aim

Aim. To conduct an assessment of the quantity, qualitative composition, and proliferative potential of blood ECs taken from the coronary artery (CA), internal mammary artery (IMA), radial artery (RA), and venous bed in patients with ASC and IHD.

Materials and methods

Materials and methods. The study examined eight biological blood samples obtained from two male patients: a 72-year-old with ACS and a 63-year-old with stable IHD. Each patient had 20 ml of venous blood obtained from the cubital vein and 20 ml of arterial blood obtained from the internal thoracic, radial, and coronary arteries. The mononuclear fraction was isolated from the blood, the cells were counted, cultured in vitro.

Results

Results. During 26 days of cultivation, cells in the vials were counted. The highest proliferative activity of ECFC was observed in a patient with ACS: the doubling time of the population was 2.17 days for cells isolated from blood of CA and 2.38 days for cells isolated from blood of IMA. In a patient with chronic IHD, the doubling time of ECFC cells obtained from venous blood was higher – 2.54 days. The highest concentration of ECFC was detected in a patient with ACS in the blood of the infarct-related artery.

Conclusion

Conclusion. An analysis of endothelial cells isolated from the blood of CA and conductive vessels in CS revealed differences depending on the form of IHD. In patients with ACS, similarities in the characteristics and growth of CA and IMA ECs were noted, which may reflect the unidirectionality of reparative processes and increased stability of the MFS of conduit arteries when using these autoarterial grafts.

эндотелиальные клеткиартериальная и венозная кровькоронарная артериякондуитыишемическая болезнь сердцаморфофункциональная система кондуит-артериякоронарное шунтированиеendothelial cellsarterial and venous bloodcoronary arteryconduitscoronary heart diseaseconduit-artery morphofunctional systemcoronary bypass surgeryИсследование выполнено в рамках фундаментальной научной темы № 0419-2022-0002 «Разработка инновационных моделей управления риском развития болезней системы кровообращения с учетом коморбидности на основе изучения фундаментальных, клинических, эпидемиологических механизмов и организационных технологий медицинской помощи в условиях промышленного региона Сибири» (научный руководитель – академик РАН О.Л. Барбараш). № госрегистрации 122012000364-5 от 20.01.2022.The study was supported by the Russian Science Foundation for Basic Research grant No. 0419-2022-0002 “Development of innovative models for managing the risk of cardiovascular disease, taking into account comorbidity, based on the study of fundamental, clinical, and epidemiological mechanisms and organizational technologies of medical care in the industrial region of Siberia” (scientific supervisor – Academician of the Russian Academy of Sciences O.L. Barbarash). State registration number 122012000364-5 dated January 20, 2022.ReferencesФролов А. В. Морфофункциональная система кондуит-артерия: клинико-патофизиологическая концепция как основа эффективности аутоартериального коронарного шунтирования: дис. … док. мед. наук. Кемерово, 2023. 388 сFrolov AV. Morfofunkcional'naya sistema konduit-arteriya: kliniko-patofiziologicheskaya koncepciya kak osnova effektivnosti autoarterial'nogo koronarnogo shuntirovaniya: dis. … dok. med. nauk. Kemerovo, 2023. 388 p. (In Russ.).Panagiotopoulos I., Leivaditis V., Sawafta A., Katinioti A., Tasios K., Garantzioti V. et al. The choice of conduits in coronary artery bypass surgery. Arch. Med. Sci. Atheroscler. Dis. 2023;30;8:e83–e88. https://doi.org/10.5114/amsad/170215Panagiotopoulos I, Leivaditis V, Sawafta A, Katinioti A, Tasios K, Garantzioti V, et al. The choice of conduits in coronary artery bypass surgery. Arch Med Sci Atheroscler Dis. 2023;30;8:e83–e88. https://doi.org/10.5114/amsad/170215Фролов А. В. Морфофункциональная система кондуит-артерия при остром коронарном синдроме. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2025;14(4):123–134. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2025-14-4-123-134Frolov AV. Morphofunctional system conduit-artery in acute coronary syndrome. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2025;14(4):123-134. (In Russ.). https://doi.org/10.17802/2306-1278-2025-14-4-123-134Kakar H., Groenland F. T. W., Elscot J. J., Rinaldi R., Scoccia A., Kardys I., et al. CT-LIFE Study Collaborators. Cognitive training for reduction of delirium in patients undergoing cardiac surgery: a randomized clinical trial. JAMA Netw. Open. 2024;7(4):e247361. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2023.03.005Kakar H, Groenland FTW, Elscot JJ, Rinaldi R, Scoccia A, Kardys I, et al. CT-LIFE Study Collaborators. Cognitive training for reduction of delirium in patients undergoing cardiac surgery: a randomized clinical trial. JAMA Netw. Open. 2024;7(4):e247361. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2023.03.005He G. W., Taggart D. P. Spasm in Arterial Grafts in Coronary Artery Bypass Grafting Surgery. Ann. Thorac. Surg. 2016;101(3):1222–9. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2015.09.071He GW, Taggart DP. Spasm in Arterial Grafts in Coronary Artery Bypass Grafting Surgery. Ann Thorac Surg. 2016;101(3):1222–1229. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2015.09.071Shadrin I. Y., Holmes D. R., Behfar A. Left Internal Mammary Artery as an Endocrine Organ: Insights Into Graft Biology and Long-term Impact Following Coronary Artery Bypass Grafting. Mayo Clin. Proc. 2023;98(1):150–162. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2022.10.003Shadrin IY, Holmes DR, Behfar A. Left Internal Mammary Artery as an Endocrine Organ: Insights Into Graft Biology and Long-term Impact Following Coronary Artery Bypass Grafting. Mayo Clin Proc. 2023;98(1):150–162. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2022.10.003Deidda M., Piras C., Binaghi G., Congia D., Pani A., Boi A., et al. Metabolomic fingerprint of coronary blood in STEMI patients depends on the ischemic time and inflammatory state. Sci. Rep. 2019;9(1):312. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36415-yDeidda M, Piras C, Binaghi G, Congia D, Pani A, Boi A, et al. Metabolomic fingerprint of coronary blood in STEMI patients depends on the ischemic time and inflammatory state. Sci. Rep. 2019;9(1):312. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36415-ySesorova I. S., Bedyaev E. V., Vavilov P. S., Levin S. L., Mironov A. A. Regeneration of Vascular Endothelium in Different Large Vessels. Int. J. Mol. Sci. 2025;26(2):837. https://doi.org/10.3390/ijms26020837Sesorova IS, Bedyaev EV, Vavilov PS, Levin SL, Mironov AA. Regeneration of Vascular Endothelium in Different Large Vessels. Int J Mol Sci. 2025;26(2):837. https://doi.org/10.3390/ijms26020837Ingram D. A., Mead L. E., Tanaka H., Meade V., Fenoglio A., Mortell K., et al. Identification of a novel hierarchy of endothelial progenitor cells using human peripheral and umbilical cord blood. Blood. 2004;104(9):2752–2760. https://doi.org/10.1182/blood-2004-04-1396Ingram DA, Mead LE, Tanaka H, Meade V, Fenoglio A, Mortell K, et al. Identification of a novel hierarchy of endothelial progenitor cells using human peripheral and umbilical cord blood. Blood. 2004;104(9):2752– 2760. https://doi.org/10.1182/blood-2004-04-1396Kalies K., Knöpp K., Wurmbrand L., Korte L., Dutzmann J., Pilowski C., et al. Isolation of circulating endothelial cells provides tool to determine endothelial cell senescence in blood samples. Sci. Rep. 2024;14(1):4271. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54455-5Kalies K, Knöpp K, Wurmbrand L, Korte L, Dutzmann J, Pilowski C, et al. Isolation of circulating endothelial cells provides tool to determine endothelial cell senescence in blood samples. Sci Rep. 2024;14(1):4271. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54455-5Melero-Martin J.M. Human Endothelial Colony-Forming Cells. Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2022;12(12):a041154. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a041154Melero-Martin JM. Human Endothelial Colony-Forming Cells. Cold Spring Harb Perspect Med. 2022;12(12):a041154. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a041154Poduri A., Chang A. H., Raftrey B., Rhee S., Van M., Red-Horse K. Endothelial cells respond to the direction of mechanical stimuli through SMAD signaling to regulate coronary artery size. Development. 2017;144(18):3241–3252. https://doi.org/10.1242/dev.150904Poduri A, Chang AH, Raftrey B, Rhee S, Van M, Red-Horse K. Endothelial cells respond to the direction of mechanical stimuli through SMAD signaling to regulate coronary artery size. Development. 2017;144(18):3241–3252. https://doi.org/10.1242/dev.150904Capasso T. L., Li B., Volek H. J., Khalid W., Rochon E. R., Anbalagan A., et al. BMP10-mediated ALK1 signaling is continuously required for vascular development and maintenance. Angiogenesis. 2020;23(2):203–220. https://doi.org/10.1007/s10456-019-09701-0Capasso TL, Li B, Volek HJ, Khalid W, Rochon ER, Anbalagan A, et al. BMP10-mediated ALK1 signaling is continuously required for vascular development and maintenance. Angiogenesis. 2020;23(2):203–220. https://doi.org/10.1007/s10456-019-09701-0Frolov A., Lobov A., Kabilov M., Zainullina B., Tupikin A., Shishkova D., et al. Multi-Omics Profiling of Human Endothelial Cells from the Coronary Artery and Internal Thoracic Artery Reveals Molecular but Not Functional Heterogeneity. Int. J. Mol. Sci. 2023;24(19):15032. https://doi.org/10.3390/ijms241915032Frolov A, Lobov A, Kabilov M, Zainullina B, Tupikin A, Shishkova D, et al. Multi-Omics Profiling of Human Endothelial Cells from the Coronary Artery and Internal Thoracic Artery Reveals Molecular but Not Functional Heterogeneity. Int J Mol Sci. 2023;24(19):15032. https://doi.org/10.3390/ijms241915032Gaudino M., Antoniades C., Benedetto U., Deb S., Di Franco A., Di Giammarco G., et al. Mechanisms, Consequences, and Prevention of Coronary Graft Failure. Circulation. 2017;136(18):1749–1764. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.027597Gaudino M, Antoniades C, Benedetto U, Deb S, Di Franco A, Di Giammarco G, et al. Mechanisms, Consequences, and Prevention of Coronary Graft Failure. Circulation. 2017;136(18):1749–1764. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.027597Marsh N., Webster J., Ullman A. J., Mihala G., Cooke M., Chopra V., et al. Peripheral intravenous catheter non-infectious complications in adults: A systematic review and meta-analysis. J. Adv. Nurs. 2020;76(12):3346–3362. https://doi.org/10.1111/jan.14565Marsh N, Webster J, Ullman AJ, Mihala G, Cooke M, Chopra V, et al. Peripheral intravenous catheter non-infectious complications in adults: A systematic review and meta-analysis. J Adv Nurs. 2020;76(12):3346– 3362. https://doi.org/10.1111/jan.14565Abrashev H., Abrasheva D., Nikolov N., Ananiev J., Georgieva E. A Systematic Review of Endothelial Dysfunction in Chronic Venous Disease-Inflammation, Oxidative Stress, and Shear Stress. Int. J. Mol. Sci. 2025;26(8):3660. https://doi.org/10.3390/ijms26083660Abrashev H, Abrasheva D, Nikolov N, Ananiev J, Georgieva E. A Systematic Review of Endothelial Dysfunction in Chronic Venous Disease-Inflammation, Oxidative Stress, and Shear Stress. Int J Mol Sci. 2025;26(8):3660. https://doi.org/10.3390/ijms26083660Purohit M., Dunning J. Do coronary artery bypass grafts using cephalic veins have a satisfactory patency? Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2007;6(2):251–254. https://doi.org/10.1510/icvts.2006.149104Purohit M, Dunning J. Do coronary artery bypass grafts using cephalic veins have a satisfactory patency? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2007;6(2):251–254. https://doi.org/10.1510/icvts.2006.149104

The authors declare that there are no conflicts of interest present.