تعادل بین تکثیر و رونویسی فاکتورهای رگزای سلول های بنیادی مزانشیمی در هیپوکسی

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 26 بهمن 1395 | امتیاز: Article Rating

پرکردن شکستگی های استخوانی بزرگ با داربست های کشت شده با سلول های استرومایی مزانشیمی به دلیل فقدان رگزایی به صورت یک چالش بزرگ در جراحی ارتوپدی باقی مانده است. درون چنین سازه های سلول-داربست، سلول ها در معرض شرایط ایسکمی قرار می گیرند. زمانی که سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) با شرایط هیپوکسی مواجه می شوند، آن ها تکثیر سلولی بالاتری را در ماقسه با سطوج اکسیژن محیط نشان می دهند. با این حال، زمانی که سلول های بنیادی مزانشیمی در معرض ایسکمی طولانی قرار می گیرند، تکثیر سلولی به طور کامل متوقف می شود. مشخص شده است که قرار گرفتن سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی در معرض شرایط هیپوکسی منجر به رونویسی فاکتورهای آنژیوژنیک(AGF) قرار می گیرد که می تواند تکوین عروق خونی جدید را افزایش دهد. در این مطالعه ما به بررسی این پرداختیم که در چه سطح اکسیژنی، سطح تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی و رونویسی AGF بهینه است. سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی مشتق از مغز استخوان انسانی در اکسیژن 0.1، 1، 2،3،4، 5 و 21 درصد کشت داده شدند. تکثیر سلولی با استفاده از روش کمی سازی DNA طی یک دوره14 روزه مورد ارزیابی قرار گرفت. فعالیت متابولیکی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی طی دوره 14 روزه با استفاده از تست MTT‌سنجیده شد. برای ارزیابی سطح mRNAی فاکتورهای رگزا در درصدهای اکسیژن تست شده از qRT-PCR استفاده شد. سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی بالاتری تکثیر سلولی را در اکسیژن یک درصد نشان داد. بالاترین نرخ متابولیک سلولی تصحیح شده در اکسیژن 21 درصد و سپس 2 درصد بود. رونویسی HIF-1 تحت شرایط هیپوکسی در مقایسه با شرایط اکسیژن 21 درصد افزایش نیافت. با این حال، رونویسی VEGF و ANG-1 به طور معناداری در اکسیژن دو درصد در مقایسه با 21 درصد بالاتر بود. طیف اکسیژن بهینه که در آن سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی به طور سریع تکثیر شدند و فاکتورهای رگزای ANG-1 و VEGF به طور همزمان بیان شدند، حدود یک تا دو درصد بود.

Connect Tissue Res. 2017 Feb 6. doi: 10.1080/03008207.2017.1289189. [Epub ahead of print]

The balance between proliferation and transcription of angiogenic factors of mesenchymal stem cells in hypoxia.

Buizer AT1,2, Bulstra SK1, Veldhuizen AG1, Kuijer R2.

Abstract

Bridging large bone defects with mesenchymal stromal cells-seeded scaffolds remains a big challenge in orthopedic surgery, due to the lack of vascularization. Within such a cell-scaffold construct cells are exposed to ischemic conditions. When human mesenchymal stem cells (hMSCs) encounter hypoxic conditions, they show higher cell proliferation than at ambient oxygen levels. However, when hMSCs are exposed to prolonged ischemia, cell proliferation ceases completely. Exposure of hMSCs to hypoxic conditions is known to result in the transcription of angiogenic factors (AGF), which can promote the development of a new blood vessels. In this study we investigated at which oxygen level hMSC proliferation and the transcription of AGF were optimal. Human bone marrow-derived hMSCs were cultured at 0,1%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, and 21% oxygen. Cell proliferation over 14 days was assayed using a DNA quantification method. hMSC metabolic activity over 14 days was measured using a MTT test. Quantitative RT-PCR was used to assess mRNA levels of angiogenic factors at the tested oxygen percentages. hMSCs showed the highest cell proliferation rate at 1% oxygen. The highest corrected cell metabolic rate was found at 21% oxygen, followed by 2% oxygen. HIF-1? transcription did not increase under hypoxic conditions compared to 21% oxygen conditions. However, transcription of VEGF and ANG-1 was significantly higher at 2% oxygen than at 21% C. The optimum oxygen range at which hMSCs proliferated rapidly and angiogenic factors ANG-1 and VEGF simultaneously came to expression, was from 1-2% oxygen.

PMID: 28165799
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