اسفروئیدهای پیش ساز قلبی انسان پتانسیل پیوند پذیری بیشتری را نشان می دهند
تاریخ انتشار: شنبه 28 شهریور 1394
| امتیاز:
یک مانع عمده برای درمان موثر میوکارد قلب با استفاده از درمان سلول های بنیادی همواره بقا و انتقال سلول های بنیادی پیوند شده در قلب بوده است. پیوند بهتر زمانی به دست می آید که سلول ها به صورت مجموعه های سلولی، که ماتریس خارج سلولی (ECM) خود را حفظ می کنند تزریق شوند. ما تجمعات سلولی اسفروئیدی را در کمتر از 24 ساعت با کشت سلول های پیش ساز قلب انسان(hCPCS) در ریزچاهک های پوشش داده شده با هیدروژل متیل سلولز تولید کردیم. سلول های درون اسفروئیدها بیان مارکرهای مزانشیمی/ بنیادینگی وECM ، فاکتورهای رشد و گیرنده های هم ریشه آنها، فاکتورهای متعهد قلبی و متالوپروتئازها را حفظ کردند که با ایمونوفلورسانس، Q-RT-PCR و ایمنو اری ثابت شد و فعالیت تلومرازی بالاتر اما تنظیم شده را بیان کردند. در مقایسه با سلول ها در کشت تک لایه، اسفروئیدهای سه بعدی همچنین ترشح bFGF و فعالیت MMP2 را نشان دادند. هنگامی که اسفروئیدها در ظرف کشت، کشت داده شدند، سلول ها به سرعت مهاجرت کرده، افزایش توانایی بهبود زخم را با یا بدون تنظیم دارویی نشان دادند و با نرخ بالاتری نسبت به سلولهای معمولی کشت تک لایه به حداکثر تعداد رسیدند. هنگامی که اسفروئیدها به دیوار قلب موش های سالم تزریق شدند، برخی از سلول ها از اسفروئیدها مهاجرت کرده، پیوند یافته و برای حداقل 1 هفته پس از پیوند قابل تشخیص باقی ماندند، در حالی که وقتی همان مقدار از سلول ها به صورت سوسپانسیون تزریق شدند، هیچ سلولی سه ساعت پس از تزریق قابل تشخیص نبود. سلول های اسفروئیدها زمانیکه به قلب های آسیب دیده در اثر کاردیوتوکسین تزریق شدند قابلیت پیوندپذیری مشابهی را نشان دادند. مطالعه ما نشان می دهد که داربست های اسفروئیدی آماده پیوند با تجمعات کمتر hCPCS ها قادر به جای گیری در داخل بدن هستند، همچنین محیط تهاجمی یک میوکاردیوم آسیب دیده با یک پروتکل اقتصادی، آسان و سریع قابل تولید است.
PLoS One. 2015 Sep 16;10(9):e0137999. doi: 10.1371/journal.pone.0137999.
Human Cardiac Progenitor Spheroids Exhibit Enhanced Engraftment Potential.
Oltolina F1, Zamperone A1, Colangelo D1, Gregoletto L1, Reano S2, Pietronave S1, Merlin S1, Talmon M1, Novelli E3, Diena M3, Nicoletti C4, Musarò A4,Filigheddu N2, Follenzi A5, Prat M5.
Abstract
A major obstacle to an effective myocardium stem cell therapy has always been the delivery and survival of implanted stem cells in the heart. Better engraftment can be achieved if cells are administered as cell aggregates, which maintain their extra-cellular matrix (ECM). We have generated spheroid aggregates in less than 24 h by seeding human cardiac progenitor cells (hCPCs) onto methylcellulose hydrogel-coated micro wells. Cells within spheroids maintained the expression of stemness/mesenchymal and ECM markers, growth factors and their cognate receptors, cardiac commitment factors, and metalloproteases, as detected by immunofluorescence, q-RT-PCR and immunoarray, and expressed a higher, but regulated, telomerase activity. Compared to cells in monolayers, 3D spheroids secreted also bFGF and showed MMP2 activity. When spheroids were seeded on culture plates, the cells quickly migrated, displaying an increased wound healing ability with or without pharmacological modulation, and reached confluence at a higher rate than cells from conventional monolayers. When spheroids were injected in the heart wall of healthy mice, some cells migrated from the spheroids, engrafted, and remained detectable for at least 1 week after transplantation, while, when the same amount of cells was injected as suspension, no cells were detectable three days after injection. Cells from spheroids displayed the same engraftment capability when they were injected in cardiotoxin-injured myocardium. Our study shows that spherical in vivo ready-to-implant scaffold-less aggregates of hCPCs able to engraft also in the hostile environment of an injured myocardium can be produced with an economic, easy and fast protocol.
PMID: 26375957