تمایز آزمایشگاهی کاردیومیوسیت از سلول های خون بندناف: نقش حیاتی سلول های c-Kit مثبت

تاریخ انتشار: دوشنبه 16 شهریور 1394 | امتیاز: Article Rating

سابقه و هدف: اگر چه سلول های پیشساز c-Kit+ مغز استخوان از بازسازی میوکارد حمایت می کنند، قدرت تمایز کاردیومیوسیت از سلول های c-Kit+ خون بندناف (UCB) ناشناخته است.

روش ها: سلول های تک هسته ای (MNCs) UBC و سلول های c-Kit+ با استفاده از مهره های ایمنوژنیک تخلیص شدند. تمایز کاردیومیوسیت با (i) محیط پایه حداقل α (MEM) همراه با سیکلوسپورین A، (ii) α-MEM با پروتئین-4 مورفوژنیک استخوان (BMP-4) و فاکتور رشد تغییر شکل دهنده β (TGF-β) یا (iii) MEM با دگزامتازون القاء شد. بیان شاخص های قلبی (GATA4، GATA6، زنجیره سگنین میوزین β، اکتین سارکومریک α و تروپونین T قلبی) بررسی شد، و تمام جریان سلولی و ثبت ولتاژ انجام شد.

نتایج: اگرچه سلول های c-Kit+ یک پروفایل ژن نابالغ ، با بیان بالای CD34، CD133، آلدهید دهیدروژناز-A1 و c-myc RNAs را نشان دادند، سلول های c-Kit+ تخلیص شده در تمایز به سمت سلول های شبه کاردیومیوسیت در کشت ناموفق بودند. در مقابل، MNCs (در α-MEM همراه با سیکلوسپورین A یا در α-MEM با BMP-4 و TGF-β) سلول های بزرگ چسبنده بیان کننده چندین ژن قلبی را ایجاد نمودند و یک فنوتیپ قابل تهیج را نشان دادند. از تشکیل سلول شبه کاردیومیوسیت توسط حذف قسمت سلول c-Kit+ از MNCs جلوگیری شد. علاوه بر این، پس از هم کشتی سلول های c-Kit+ ردیابی شده توسط کربوکسی فلورسنت دی استات سوکسینیمیدیل استر (CFSE) همراه با سلول های c-Kit+، متوجه شدیم که سلول های قلبی بیان کننده تروپونین T نیز CFSE+ شدند.

نتیجه گیری: نشان دادیم که UCB دارای پیش سازهایی با قدرت تمایز به سمت کاردیومیوسیت ها می باشد: این سلول ها در قسمت c-Kit+ قرار دارند و نیازمند حضور سلول های جانبی فراوانی جهت انجام تمایز هستند. این مشاهدات اولیه پایه ای را برای ذخیره سازی UCB اتولوگ در بیماران با تشخیص پیش از تولد بیماری مادرزادی قلبی که به طور بالقوه با روش های بازسازی میوکارد بهبود پیدا می کنند، را فراهم می آورد.

Cytotherapy. 2015 Aug 31. pii: S1465-3249(15)00996-2. doi: 10.1016/j.jcyt.2015.07.012. [Epub ahead of print]

In vitro cardiomyocyte differentiation of umbilical cord blood cells: crucial role for c-kit+ cells.

Abstract

BACKGROUND AIMS:

Although bone marrow c-kit+ progenitor cells support myocardial regeneration, the cardiomyocyte differentiation potential of umbilical cord blood (UCB) c-kit+ cells is unknown.

METHODS:

UCB mononuclear cells (MNCs) and c-kit+ cells purified by use of immunomagnetic beads were used. Cardiomyocyte differentiation was induced with (i) α-minimum essential medium (MEM) with cyclosporine A, (ii) α-MEM with bone morphogenic protein 4 (BMP-4) and transforming growth factor-β (TGF-β) or (iii) MEM with dexamethasone. The expression of cardiac markers (GATA4, GATA6, β-myosin heavy chain, α-sarcomeric actin and cardiac Troponin T) was investigated, and whole-cell current and voltage-clamp recordings were performed.

RESULTS:

Although c-kit+ cells revealed an immature gene profile, with high expression of CD34, CD133, aldehyde dehydrogenase-A1 and c-myc RNAs, purified c-kit+ cells did not succeed in differentiating into cardiomyocyte-like cells in culture. In contrast, MNCs (either in α-MEM plus cyclosporine A or in α-MEM plus BMP-4 and TGF-β) produced large, adherent cells expressing several cardiac genes and exhibiting an excitable phenotype. Cardiomyocyte-like cell formation was prevented by removing the c-kit+ cell fraction from MNCs. Furthermore, after co-culturing carboxyfluorescein diacetate succynimidyl ester (CFSE)-tracked c-kit+ cells together with c-kit- cells, we found that cardiac Troponin T-expressing cells were also CFSE+.

CONCLUSIONS:

We show that UCB contains progenitors endowed with differentiation potential into cardiomyocytes: these cells reside in the c-kit+ fraction and require the presence of abundant accessory cells to accomplish the differentiation. These preliminary observations provide the basis for consider the storage of autologous UCB in patients with prenatal diagnosis of congenital heart diseases potentially amenable by myocardial regenerative approaches.

PMID: 26338480
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