تزریق سیستمیک و موضعی سلول های بنیادی مزانشیمی آلوژنیک مشتق از مغز استخوان سبب پیشبرد ترمیم شکستگی در موش می شود

تاریخ انتشار: چهارشنبه 15 بهمن 1393 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی مزانشیمی ((MSC دارای ویژگی ایمنی و یک منبع سلولی برای ترمیم بافت می باشد. مطالعات قبلی نشان داد که تجمع سیستمیک پیش سازهای استخوانی در ناحیه شکستگی وجود دارد، ما فرض کردیم که هر دو تزریق سیستمیک و موضعی سلول های بنیادی مزانشیمی آلوژنیک ممکن است سبب پیشبرد درمان شکستگی شود. سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق شده ازمغز استخوان و سلولهای فیبروبلاست پوست از موش های نژاد  GFP- Sprague-Dawley، جداسازی، کشت و تعیین ویژگی شد. شکستگی عرضی بسته استخوان ران با تثبیت داخلی در48  موش نر بالغ نژاد Sprague-Dawley ایجاد شد، که به طور تصادفی در4 گروه دریافت کننده تزریق PBS ، تزریق سیستمیک MSC ها، تزریق سیستمیک فیبروبلاست ها و تزریق موضعی MSC ها در ناحیه شکستگی قرار گرفتند. x106 2 سلول چهار روز پس از شکستگی تزریق شدند. همه حیوانات 5 هفته پس از شکستگی کشته شدند. آزمایشات شامل رادیوگرافی هفتگی، میکرو CT ، تست مکانیکی، بافت شناسی، ایمونوهیستوشیمی و ایمونوفلورسانس دوتایی بود. اندازه کالوس گروه های تزریق شده با سلول های بنیادی مزانشیمی بطورقابل توجهی درمیان تمام گروه ها بزرگتر بودند. رادیوگرافی و تصاویر سه بعدی ترمیم نشان داد که شکاف شکستگی درگروه تزریق شده با سلولهای بنیادی مزانشیمی یکپارچه شده، درحالی که این شکاف هنوز در گروه های تزریق شده با فیبروبلاست ها وPBS  دیده می شد. خواص مکانیکی در گروه تزریق شده با سلول های بنیادی مزانشیمی نسبت به گروه تزریق شده با  PBS  و فیبروبلاست به طور قابل توجهی بالاتر بود، اما تفاوتی بین گروه های تزریقی موضعی و سیستمیک MSC دیده نشد. ایمونوهیستوشیمی و ایمونوفلورسانس دوتایی نشان داد که سلول های بنیادی GFP مثبت درگروه تزریق شده با سلول های بنیادی مزانشیمی 5 هفته پس از شکستگی درناحیه کالوس وجود داشتند و برخی از آنها به استئوبلاست ها تمایز یافتند. تجزیه و تحلیل کمی نشان داد تعداد سلول GFP  مثبت درناحیه کالوس در گروه تحت تزریق سیستمیک MSC بطورقابل توجهی پایین تراز گروه تحت تزریق موضعی MSC ها بود. نسبت  استئوبلاست- GFP درسلول هایGFP  مثبت درگروه تحت تزریق سیستمیک MSC بطورقابل توجهی پایین تراز گروه تحت تزریق موضعی MSC ها بود. این یافته ها بینش مهمی را برای توسعه درمان های مبتنی بر MSCو تزریق سیستمیک سلول های بنیادی مزانشیمی آلوژنیک ارائه می کنند که ممکن است یک روش درمانی جدید برای پیشبرد ترمیم شکستگی باشد.

Cell Transplant. 2015 Feb 2. [Epub ahead of print]

Systemic and local administration of allogeneic bone marrow derived mesenchymal stem cells promotes fracture healing in rats.

Huang SXu LZhang YSun YLi G.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) are immune-privileged and a cell source for tissue repair. Previous studies showed that there is systemic mobilization of osteoblastic precursors to the fracture site, we hypothesized that both systemic and local administration of allogeneic MSCs may promote fracture healing. Bone marrow derived MSCs and skin fibroblasts were isolated from the GFP-Sprague-Dawley rats, cultured and characterized. Closed transverse femoral fracture with internal fixation was established in 48 adult male Sprague-Dawley rats, whom were randomly assigned into 4 groups receiving: PBS injection; MSCs systemic injection; Fibroblasts systemic injection and MSCs fracture site injection. 2x106cells were injected at 4 days after fracture. All animals were terminated at 5 weeks after fracture; examinations included weekly radiograph; Micro-CT; mechanical testing; histology, immunohistochemistry and double immunofluorescence. The callus size of MSCs injection groups were significant larger among all the groups. Radiographs and 3D-reconstruction images showed that the fracture gaps united in the MSCs injected groups, while gaps were still seen in the fibroblast and PBS injection groups. The mechanical properties were significantly higher in the MSCs injection groups than those in the fibroblast and PBS groups, but no difference was found between the MSCs local and systemic injection groups. Immunohistochemistry and double immunofluorescence demonstrated that GFP-positive MSCs were present in the callus in the MSCs injection groups at 5 weeks after fracture, and some have differentiated into osteoblasts. Quantitative analysis revealed the number of GFP-positive cells in the callus in the MSCs systemic injection group was significantly lower than that of the MSCs local injection group. The proportion of GFP-osteoblasts in GFP-positive cells in the MSCs systemic injection group was significantly lower than that of the MSCs local injection group. These findings provide critical insight for developing MSC-based therapies and systemic injection of allogeneic MSCs may be a novel treatment method for promoting fracture repair.

PMID: 25647659
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