پیشبرد بازسازی مغز استخوان با جداسازی بیوفیزیکی استئوپروژنیتورها از سلول های استرومایی مزانشیمی

تاریخ انتشار: دوشنبه 03 آذر 1393 | امتیاز: Article Rating

کمبودهای ترمیم بافت انسانی را می توان از طریق استراتژی های جداسازی، تکثیر در شرایط آزمایشگاهی وپیوند مجدد سلول های ترمیم کننده که جایگزین سلول های آسیب دیده شده یا مکانیسم های ترمیم درونی را تحریک می کنند، تکمیل کرد. سلول های استرومایی مزانشیمی مشتق شده ازمغز استخوان ، زیر مجموعه ای از سلول ها تحت عنوان سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) هستند که کاندیدهایی برای ترمیم با واسطه سلول استخوان و بهبود زخم، با صدها آزمایش بالینی در حال انجام درسراسر جهان می باشند. یک چالش کلیدی برجسته برای ترجمه بالینی موفق سلولهای بنیادی مزانشیمی،  ظرفیت تولید مقدار زیادی از این سلول ها در شرایط in vitro با ویژگی های درمانی یکسان ومرتبط است. با اعمال نفوذ صفات بیوفیزیکی زیرمجموعه های سلول های بنیادی مزانشیمی و جداسازی میکروفلوئیدی بدون برچسب سلولی ، ما فرض و بطور تجربی تایید کردیم که سلول های بنیادی مزانشیمی با قطر بزرگ در کشت تکثیری  MSC استئوپروژنیتورها هستند که اثر بسیاربیشتری نسبت به سایرزیرمجموعه های MSC در ترمیم مغز استخوان نشان می دهند. تزریق سیستمیک استئوپروژنیتورهای سلولها ی مزانشیمی بطور قابل توجهی سبب بهبود بقا (> 80٪) در مقایسه با دیگر زیرمجموعه های  (0٪) MSC درمدل های پیش بالینی آسیب مغز استخوان موش شد. استئوپروژنیتورهای سلولها ی مزانشیمی همچنین اثرات درمانی قوی به عنوان "کارخانه سلول" نشان دادند که سطوح بالایی از عوامل احیا کننده مانند اینترلوکین 6 (IL-6)، اینترلوکین 8 (IL-8)، فاکتور رشد اندوتلیال عروقی  A، پروتئین ریخت زای استخوان 2 ، فاکتور رشد اپیدرمی، فاکتور رشد فیبروبلاست 1 و آنژیوپویتین 1را ترشح کردند که این امر منجر به افزایش تکثیر سلولی، تشکیل عروق و کاهش آپوپتوز در مغز استخوان شد. این زیرمجموعه های MSC سبب نجات بافت مغزاستخوان آسیب دیده از طریق بازسازی استرومای حمایت کننده خونسازی و همچنین خونسازی پس از آن شد. در مجموع، قابلیت ذکر شده دراینجا برای جداسازی بدون برچسب استئوپروژنیتورهای ترمیمی سلولها ی مزانشیمی می تواند به طور قابل توجهی اثربخشی درمان های مبتنی بر سلول های بنیادی مزانشیمی را بهبود بخشد.

Stem Cells Transl Med. 2014 Nov 19. pii: sctm.2014-0154. [Epub ahead of print]

Bone Marrow Regeneration Promoted by Biophysically Sorted Osteoprogenitors From Mesenchymal Stromal Cells.

Poon Z1Lee WC1Guan G1Nyan LM1Lim CT1Han J1Van Vliet KJ2.

Author information

Abstract

Human tissue repair deficiencies can be supplemented through strategies to isolate, expand in vitro, and reimplant regenerative cells that supplant damaged cells or stimulate endogenous repair mechanisms. Bone marrow-derived mesenchymal stromal cells (MSCs), a subset of which is described as mesenchymal stem cells, are leading candidates for cell-mediated bone repair and wound healing, with hundreds of ongoing clinical trials worldwide. An outstanding key challenge for successful clinical translation of MSCs is the capacity to produce large quantities of cells in vitro with uniform and relevant therapeutic properties. By leveraging biophysical traits of MSC subpopulations and label-free microfluidic cell sorting, we hypothesized and experimentally verified that MSCs of large diameter within expanded MSC cultures were osteoprogenitors that exhibited significantly greater efficacy over other MSC subpopulations in bone marrow repair. Systemic administration of osteoprogenitor MSCs significantly improved survival rates (>80%) as compared with other MSC subpopulations (0%) for preclinical murine bone marrow injury models. Osteoprogenitor MSCs also exerted potent therapeutic effects as "cell factories" that secreted high levels of regenerative factors such as interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8), vascular endothelial growth factor A, bone morphogenetic protein 2, epidermal growth factor, fibroblast growth factor 1, and angiopoietin-1; this resulted in increased cell proliferation, vessel formation, and reduced apoptosis in bone marrow. This MSC subpopulation mediated rescue of damaged marrow tissue via restoration of the hematopoiesis-supporting stroma, as well as subsequent hematopoiesis. Together, the capabilities described herein for label-free isolation of regenerative osteoprogenitor MSCs can markedly improve the efficacy of MSC-based therapies.

PMID: 25411477
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان