فعالیت تلومرازی در کندروسیت های مفصلی بعد از بلوغ از بین می رود
تاریخ انتشار: یکشنبه 24 خرداد 1394
| امتیاز:
هدف:
طول تلومر و فعالیت تلومرازی شاخص های مهمی از پیری سلولی و توانایی تکثیر هستند. از دست دادن تلومراز با بالا رفتن سن و توسعه استئوآرتریت مرتبط است. پیوند سلول های تلومراز مثبت، غضروفی و یا سلول های بنیادی بیان کننده فنوتیپ سلولهای غضروفی طبیعی برای فرایندهای ترمیم بافت غضروفی مورد نظر است. هدف از این مطالعه شناسایی سنی است که سلولهای غضروفی و پاساژی است که سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) مشتق شده از مغزاستخوان ها بر اساس فعالیت تلومراز پیر می شوند. اثر تیمار با پروتئین استخوان زای-1 (OP-1) و یا اینترلوکین α 1 (IL-1α) بر فعالیت تلومرازی کندروسیت ها نیز برای تعیین پاسخ به محرک های آنابولیک و یا کاتابولیک اندازه گیری شدند.
مواد و روش ها:
غضروف مفصلی از اسب (N = 12) از سن 1 ماهگی تا 18 سالگی جمع آوری شد. کندروسیت های به دست آمده از اسب های پیش از بلوغ (<15 ماهگی) با OP-1 یا IL-1α تحت تیمار قرار گرفتند. مغز استخوان از اسب های بالغ جمع آوری شد و به مدت 10 روز برای جداسازی سلولهای بنیادی مزانشیمی کشت داده شدند. فعالیت آنزیم تلومراز با استفاده از کیت TeloTAGGG تلومراز PCR ELISA اندازه گیری شد.
نتایج:
کندروسیت های اسب های پیش از بلوغ از نظر فعالیت تلومرازی مثبت بودند. تیمار با IL-1α منجر به کاهش در فعالیت تلومرازی سلولهای غضروفی شد. با این حال، تیمار با OP-1 فعالیت تلومرازی را تغییر نداد. یکی از نمونه های کشت سلول های بنیادی مزانشیمی برای فعالیت تلومرازی در روز 2 مثبت بود. تمام نمونه ها برای فعالیت تلومرازی در روز 10 منفی بودند.
نتیجه گیری:
این نتایج نشان می دهد که سلولهای غضروفی گرفته شده از اهدا کنندگان پیش از بلوغ به طور بالقوه برای روش های ترمیم بافت غضروفی مناسب تر هستند و فعالیت تلومرازی توسط تحریک سایتوکاین های آنابولیک و کاتابولیک کاهش می یابد. اگر سلولها ی بنیادی مزانشیمی در ترمیم بافت غضروفی استفاده می شود، حداقل پاساژ، باید قبل از پیوند انجام شود.
Cartilage. 2014 Oct;5(4):215-220.
Telomerase Activity in Articular Chondrocytes Is Lost after Puberty.
Wilson B1, Novakofski KD1, Donocoff RS1, Liang YX1, Fortier LA1.
Abstract
OBJECTIVE:
Telomere length and telomerase activity are important indicators of cellular senescence and replicative ability. Loss of telomerase is associated with ageing and the development of osteoarthritis. Implantation of telomerase-positive cells, chondrocytes, or stem cells expressing a normal chondrocyte phenotype is desired for cartilage repair procedures. The objective of this study was to identify at what age chondrocytes and at what passage bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) become senescent based on telomerase activity. The effect of osteogenic protein-1 (OP-1) or interleukin-1α (IL-1α) treatment on telomerase activity in chondrocytes was also measured to determine the response to anabolic or catabolic stimuli.
METHODS:
Articular cartilage was collected from horses (n = 12) aged 1 month to 18 years. Chondrocytes from prepubescent horses (<15 months) were treated with OP-1 or IL-1α. Bone marrow aspirate from adult horses was collected and cultured for up to 10 days to isolate MSCs. Telomerase activity was measured using the TeloTAGGG Telomerase PCR ELISA kit.
RESULTS:
Chondrocytes from prepubescent horses were positive for telomerase activity. Treatment with IL-1α resulted in a decrease in chondrocyte telomerase activity; however, treatment with OP-1 did not change telomerase activity. One MSC culture sample was positive for telomerase activity on day 2; all samples were negative for telomerase activity on day 10.
CONCLUSIONS:
These results suggest that chondrocytes from prepubescent donors are potentially more suitable for cartilage repair procedures and that telomerase activity is diminished by anabolic and catabolic cytokine stimulation. If MSCs are utilized in cartilage repair, minimal passaging should be performed prior to implantation.
PMID: 26069700