پیش شرط هیپوکسی بقاء و ظرفیت رگزایی سلول های استرومای مزانشیمی خون بندناف انسانی را افزایش می دهد

تاریخ انتشار: دوشنبه 30 شهریور 1394 | امتیاز: Article Rating

پیش شرط هیپوکسی به منظور بهبود اثر درمانی سلول های استرومایی مزانشیمی (MSCs) چند قوه مشتق از مغزاستخوان در پیوند بافت ایسکمیک نشان داده شده بود. با توجه به علاقه در کاربردهای بالینی MSCs مشتق از خون بندناف، یک پروتکل پیش شرط هیپوکسی خاصی را ایجاد نمودیم و اثرات ضد آپوپتوزی و پیش رگزایی آن را بر روی MSCs خون بندناف تحت ایسکمی شبیه سازی شده در محیط آزمایشگاه توسط قرار دادن آنها تحت شرایط هیپوکسی و محرومیت تغذیه ای با یا بدون پیش شرط قبل هیپوکسی مورد بررسی قرار دادیم. تعداد سلول، فعالیت متابولیکی، بیان مارکر سطحی، پایداری کروموزومی، آپوپتوز (فعالیت کاسپاز 7/3) و نکروز مشخص گردید، و فسفوریلاسیون، بیان mRNA و ترشح پروتئین آپوپتوزی انتخاب شده و فاکتورهای تنظیم کننده رگزایی اندازه گیری شدند. سپس، سلول های اندوتلیال ورید بندناف انسانی (HUVEC) در هم کشتی با پیش شرط هیپوکسی یا MSCs اولیه خون بندناف تحت ایسکمی شبیه سازی شده قرار گرفتند، و تکثیر HUVEC اندازه گیری شد. مهاجرت، تکثیر و تولید نیترو اکسید HUVEC در حضور محیط شرطی MSC خون بندناف مشخص گردید. MSCs خون بندناف کمترین حساسیت را به ایسکمی شبیه سازی شده در هنگام پیش شرطی برای 24 ساعت داشتند، درحالی که رفتار پایه آنها، ایمنوفنوتیپ و کاریوتایپ در کشت بدون تغییر باقی ماند. در اینجا، تعداد سلول و فعالیت متابولیکی پس از ایسکمی افزایش پیدا کرد و فعالیت کاسپاز 7/3 و رهاسازی لاکتات دهیدروژناز در مقایسه با سلول های پیش شرطی نشده کاهش داشتند. فسفوریلاسیون AKT و BAD، بیان mRNA، BCL-XL، BAG1 و VEGF و ترشح پروتئین VEGF در سلول های پیش شرطی شده بالاتر بود. MSCs خون بندناف پیش شرطی هیپوکسی تکثیر HUVEC و مهاجرت را افزایش دادند، در حالی که تولید نیترواکسید بدون تغییر باقی ماند. نتیجه می گیریم که پیش شرط هیپوکسی از MSCs خون بندناف توسط فعال کردن مکانیسم های پیام رسانی ضد آپوپتوزی و تقویت رگزایی آنها محافظت می کند. از این رو، پیش شرط هیپوکسی ممکن است یک راه کار گذرای مربوط به افزایش تحمل MSCs خون بندناف به ایسکمی و بهبود اثر درمانی آنها در کاربردهای بالینی باشد.

PLoS One. 2015 Sep 18;10(9):e0138477. doi: 10.1371/journal.pone.0138477.

Hypoxic Preconditioning Increases Survival and Pro-Angiogenic Capacity of Human Cord Blood Mesenchymal Stromal Cells In Vitro.

Abstract

Hypoxic preconditioning was shown to improve the therapeutic efficacy of bone marrow-derived multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) upon transplantation in ischemic tissue. Given the interest in clinical applications of umbilical cord blood-derived MSCs, we developed a specific hypoxic preconditioning protocol and investigated its anti-apoptotic and pro-angiogenic effects on cord blood MSCs undergoing simulated ischemia in vitro by subjecting them to hypoxia and nutrient deprivation with or without preceding hypoxic preconditioning. Cell number, metabolic activity, surface marker expression, chromosomal stability, apoptosis (caspases-3/7 activity) and necrosis were determined, and phosphorylation, mRNA expression and protein secretion of selected apoptosis and angiogenesis-regulating factors were quantified. Then, human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) were subjected to simulated ischemia in co-culture with hypoxically preconditioned or naïve cord blood MSCs, and HUVEC proliferation was measured. Migration, proliferation and nitric oxide production of HUVECs were determined in presence of cord blood MSC-conditioned medium. Cord blood MSCs proved least sensitive to simulated ischemia when they were preconditioned for 24 h, while their basic behavior, immunophenotype and karyotype in culture remained unchanged. Here, "post-ischemic" cell number and metabolic activity were enhanced and caspase-3/7 activity and lactate dehydrogenase release were reduced as compared to non-preconditioned cells. Phosphorylation of AKT and BAD, mRNA expression of BCL-XL, BAG1 and VEGF, and VEGF protein secretion were higher in preconditioned cells. Hypoxically preconditioned cord blood MSCs enhanced HUVEC proliferation and migration, while nitric oxide production remained unchanged. We conclude that hypoxic preconditioning protects cord blood MSCs by activation of anti-apoptotic signaling mechanisms and enhances their angiogenic potential. Hence, hypoxic preconditioning might be a translationally relevant strategy to increase the tolerance of cord blood MSCs to ischemia and improve their therapeutic efficacy in clinical applications.

PMID: 26380983
فایل های پیوستی
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