هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مرانشیمی مغز استخوان انسانی مهارکننده بافتی متالوپروتئیناز4 و فولیستاتین را بیان می کنند
تاریخ انتشار: چهارشنبه 26 فروردین 1394
| امتیاز:
سابقه و اهداف:
انتظار می رود پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی(hBMSCs) به یک تکنیک ترمیمی جایگزین برای بیماری های کبدی تبدیل شود. با این حال، مکانیسمی که به موجب آن سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی به هپاتوسیت ها تمایز می یابند مشخص نیست. هدف از این مطالعه تثبیت ویژگی های خاص هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی(hBMSCs-Heps) برای کاربردهای بالینی آینده است.
روش ها:
بیومارکرهای بالقوه هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی با استفاده از cytokine arrays غربالگری شد. سپس بیومارکرهای خاص به وسیله ELISA در in vitro و مدل های زنوپیوندin vivo در خوک هایی با نارسایی کبدی(FHF) معتبر سازی شدند.
نتایج:
بعد از 20 روز تمایز، سطح بیان مهارکننده بافتی متالوپروتئیناز4(TIMP-4) و فولیستاتین در هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی به طور معناداری افزایش یافت، در حالی که اکتیوین A، استئوپروتگرین و فاکتور رشد مشتق از پلاکت آلفا پلی پپتید(PDGF-A) به طور معناداری کاهش یافت. سطوح بالای TIMP-4 و فولیستاتین در هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی رشد یافته در محیط تمایزی با استفاده از ELISA ارزیابی شد. مدل زنوپیوند in vivo در خوک های FHF نشان داد که سطح سرم TIMP-4 و فولیستاتین به طور معناداری 6 ساعت بعد از پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی مستق از مغز استخوان انسانی افزایشیافت و در 24 و 48 ساعت بعد به بالاترین رسید. ایمونوهیستو شیمی ثابت کرد که TIMP-4 و فولیستاتین در هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی کشت شده و هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی پیوند شده در کبدهای خوکی بیان می شوند.
بحث:
دگر تمایزی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی همراه با بیان TIMP-4 و فلوستاتین است. فلوستاتین و TIMP-4 بیومارکرهای جدید بالقوه ای را برای شناسایی هپاتوسیت های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی ارائه می دهند و ممکن است برای کاربردهای بالینی آینده مفید باشند.
Liver Int. 2015 Feb 2. doi: 10.1111/liv.12797. [Epub ahead of print]
Human bone marrow mesenchymal stem cell-derived hepatocytes express tissue inhibitor of metalloproteinases 4 and follistatin.
Xin J1, Ding W, Hao S, Jiang L, Zhou Q, Wu T, Shi D, Cao H, Li L, Li J.
Abstract
BACKGROUND & AIMS:
Human bone marrow mesenchymal stem cell (hBMSC) transplantation is expected to become an alternative regenerative technique for liver diseases. However, the mechanism by which hBMSCs differentiate into hepatocytes is still unclear. The aim of this study was to establish the specific characteristics of hBMSC-derived hepatocytes (hBMSC-Heps) for future clinical applications.
METHODS:
Potential hBMSC-Hep biomarkers were screened using cytokine arrays. Significant biomarkers were then validated by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in vitro and in an in vivo xenotransplantation model in fulminant hepatic failure (FHF) pigs.
RESULTS:
After 20 days of differentiation, the expression levels of tissue inhibitor of metalloproteinases 4 (TIMP-4) and follistatin (FST) in functional hBMSC-Heps were significantly increased, whereas those of activin A, osteoprotegerin and platelet-derived growth factor α polypeptide (PDGF-A) were significantly decreased. The high levels of TIMP-4 and FST were validated by ELISA in hBMSC-Heps grown in differentiationmedium. The in vivo xenotransplantation model in FHF pigs showed that the serum levels of TIMP-4 and FST were significantly increased 6 h after hBMSC transplantation and reached their highest levels at 24 and 48 h, respectively, after hBMSC transplantation. Immunohistochemistry confirmed that TIMP-4 and FST were expressed in cultured hBMSC-Heps and in implanted hBMSC-Heps in pig livers.
CONCLUSIONS:
The transdifferentiation of hBMSCs into hepatocytes is associated with the expression of TIMP-4 and FST. TIMP-4 and FST represent potential novel biomarkers for the characterisation of hBMSC-Heps and may be useful for future clinical applications.
PMID: 25645195