اثرات درمانی زیست داربست پپتید نوترکیب کلاژن انسانی با سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی روی ترمیم زخم مختل شده بعد از پرتودرمانی
تاریخ انتشار: جمعه 20 بهمن 1396
| امتیاز:
تغییرات مزمن بدنبال پرتو درمانی شامل تغییرات درسلول های بنیادی موجود در بافت و ساختار عروقی است که می تواند منجر به بهبودی مختل شده زخم شود. در این مطالعه، داربست های جدید پپتید نوترکیب کلاژن انسانی(rhCP) به عنوان یک زیست ماده ناقل برای درمان بازسازی کننده سلولی مورد ارزیابی قرار گرفت. سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی(hASCs) با موفقیت روی داربست های rhCP کشت شدند. با کشت hASCها روی rhCP، سنجش میکرواری نشان داد که بیان ژن های مربوط به تکثیر سلولی و تولید ماتریکس خارج سلولی افزایش یافته است. آنالیزهای مسیر نشان داد که مسیرهای پیام رسانی مربوط به سرکوب التهاب و پیشبرد رشد سلولی و هم چنین مسیرهای پیام رسانی مربوط به برخی از فاکتورهای رشد مانند VEGF، HGF و TGFβ1 فعال شد، هر چند بیان ژن های مربوط به این سه فاکتور رشد افزایش نیافت. این یافته ها نشان می دهد که داربستت rhCP عملکردهای زیستی مشابهی با سیتوکین های تنظیم کننده رشد و ایمنی سلولی نشان دادند. در آزمایش های بعدی بهبود زخم مختل شده با استفاده از یک موش که به صورت موضعی پرتوتابی شده بود(20 Gray)، درمان زخم با اسفنج های rhCP ترکیب شده با سلول های اندوتلیالی سیاهرگ بند ناف انسانی و hASCها، در مقایسه با زخم های تیمار شده با rhCP و hASCها به تنهایی یا rhCP به تنهایی و کنترل(پوشش به تنهایی)، بسته شدن زخم را تسریع کرد. فرایند بهبودی نیز به ترتیب گروه های ذکر شده بهتر بود. این نتایج ارزش درمانی داربست های rhCP را به عنوان یک پوشش موضعی از جنس زیست مواد و یک ناقل زیستی سلول های بنیادی و سلول های اندوتلیالی عروقی برای درمان های بازسازی کننده نشان می دهد. پسشنهاد می شود که ترکیب rhCP و سلول های دارای عملکرد یک ابزار بالقوه برای احیای مشکلات ناشی از نبود سلول های بنیادی مانند آسیب بافتی ناشی از پرتو درمانی است.
J Tissue Eng Regen Med. 2018 Jan 26. doi: 10.1002/term.2647. [Epub ahead of print]
Therapeutic effects of a recombinant human collagen peptide bioscaffold with human adipose-derived stem cells on impaired wound healing after radiotherapy.
Mashiko T1,2, Takada H3, Wu SH2, Kanayama K1,2, Feng J2, Tashiro K2, Asahi R1, Sunaga A1, Hoshi K4, Kurisaki A3, Takato T4, Yoshimura K1,2.
Abstract
Chronic changes following radiotherapy include alterations in tissue-resident stem cells and vasculatures, which can lead to impaired wound healing. In this study, novel recombinant human collagen peptide (rhCP) scaffolds were evaluated as a biomaterial carrier for cellular regenerative therapy. Human adipose-derived stem cells (hASCs) were successfully cultured on rhCP scaffolds. By hASC culture on rhCP, microarray assay indicated that expression of genes related to cell proliferation and extracellular matrix production was upregulated. Pathway analyses revealed that signaling pathways related to inflammatory suppression and cell growth promotion were activated as well as signaling pathways consistent with some growth factors including vascular endothelial growth factor (VEGF), hepatocyte growth factor (HGF), and transforming growth factor beta (TGF-β1), although gene expression of these growth factors was not upregulated. These findings suggest the rhCP scaffold showed similar biological actions to cytokines regulating cell growth and immunity. In subsequent impaired wound healing experiments using a locally irradiated (20 Gray) mouse, wound treatment with rhCP sponges combined with cultured hASCs and human umbilical vein endothelial cells accelerated wound closure compared to wounds treated with rhCP with hASCs alone, rhCP only, and control (dressing alone), with better healing observed according to this order. These results indicating the therapeutic value of rhCP scaffolds as a topical biomaterial dressing and a biocarrier of stem cells and vascular endothelial cells for regenerating therapies. The combination of rhCP and functional cells was suggested to be a potential tool for revitalizing stem cell-depleted conditions such as radiation tissue damage.
PMID: 29377539