تکثیر آزمایشگاهی تمایز غضروفی و اثرات درمانی سلول های بنیادی مزانشیمی را با تنظیم پاسخ پروتئین های تانخورده مختل می کند

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 20 آذر 1397 | امتیاز: Article Rating

 تکثیر آزمایشگاهی سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) در از دست رفتن چند توانی دخیل است و منجر به اختلال در پتانسیل غضروف زایی و اثر درمانی نهایی می شود که در مطالعه گذشته ما گزارش شده است. با این حال، مکانیسم های تنظیمی دخیل هنوز نامشخص است. در این جا، ما نشان دادیم که استرس شبکه اندوپلاسمی(ER) و پاسخ پروتئین تانخورده(UPR) در تغییر شکل القا شده بوسیله کشت آزمایشگاهی سلول های بنیادی مزانشیمی دخیل است که بر مبنای پروفایل مقایسه کشت آزمایشگاهی سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان در پاساژ 3(P3BMSCs) در برابر سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان پاساژ 0 تازه (P0BMSCs) بوسیله آنالیزهای میکرواری بدست آمد. در واقع، آنالیزهای RT-PCR و وسترن بلات سطوح به طور قابل توجه پایین تر سه مولکول کلیدی مربوط به UPR یعنی ATF4، ATF6 و XBP1 را در P3BMSCها در مقایسه با P0BMSCها نشان داد. علاوه بر این، ما دریافتیم که سرکوب UPR بوسیله 4- فنیل بوتیرات(4-BPA) پتانسیل غضروف زایی P0BMSCها و بازسازی بیشتر غضروف را کاهش داد. برعکس، القای UPR بوسیله تونیکامایسین(TM)، تمایز غضروفی P3BMSCs و اثرات درمانی روی ترمیم غضروف را افزایش داد. بنابراین، کاهش در پتانسیل غضروف زایی سلول های بنیادی بعد از کشت آزمایشگاهی و تکثیر، ممکن است به دلیل تغییر در استرس شبکه اندوپلاسمی و مسیر UPR باشد.

J Biol Eng. 2018 Nov 20;12:26. doi: 10.1186/s13036-018-0119-2. eCollection 2018.

In vitro culture expansion impairs chondrogenic differentiation and the therapeutic effect of mesenchymal stem cells by regulating the unfolded protein response.

Shen C#1,2, Jiang T#1,2, Zhu B#1, Le Y1,2, Liu J1, Qin Z1, Chen H1, Zhong G1,2, Zheng L1, Zhao J1,2,3, Zhang X4.

Abstract

In vitro expansion of mesenchymal stem cells (MSCs) has been implicated in loss of multipotency, leading to impaired chondrogenic potential and an eventual therapeutic effect, as reported in our previous study. However, the precise regulatory mechanism is still unclear. Here, we demonstrate that endoplasmic reticulum (ER) stress and the unfolded protein response (UPR) were involved in transformation of MSCs induced by in vitro culture based on the comparative profiling of in vitro cultured bone marrow MSCs at passage 3 (P3 BMSCs) vs. fresh P0 BMSCs by microarray analysis. Indeed, RT-PCR and Western blot analysis showed significantly lower expression levels of three key UPR-related molecules, ATF4, ATF6 and XBP1, in P3 BMSCs than P0 BMSCs. Further, we found that UPR suppression by 4-phenylbutyrate (4-PBA) reduced the chondrogenic potential of P0 BMSCs and further cartilage regeneration. Conversely, UPR induction by tunicamycin (TM) enhanced the chondrogenic differentiation of P3 BMSCs and the therapeutic effect on cartilage repair. Thus, the decline in the chondrogenic potential of stem cells after in vitro culture and expansion may be due to changes in ER stress and the UPR pathway.

PMID: 30479659
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