چکیده:

هدف: بررسی اینکه آیا سلول های limbal، سلول های بنیادی مزانشیمی را تولید می کنند. روش ها: سلول های limbal توسط کلاژناز به تنهایی یا همراه با حذف اپی تلیوم limbal (D/C) توسط دیسپاز از ناحیه استرومای limbal جدا شدند و در ظروف پلاستیکی حاوی محیط DMEM با 10% FBS یا ماتریژل سه بعدی یا پوشش دار شده حاوی محیط سلول های بنیادی جنینی با فاکتور مهاری لوسمی و فاکتور رشد فیبروبلاستی بازی کشت داده شدند. بیان مارکرهای سلولی، واحدهای فیبروبلاستی تشکیل دهنده کلنی، تمایز به سه رده سلولی و توانایی حمایتی سلول های پروژنیتوری/ بنیادی اپی تلیال limbal با سلول های استرومایی ساکن ناحیه limbal مقایسه شدند. نتایج: سلول های استرومایی بیان کننده مارکرهای رگ زایی در زیر سلول های اپی تلیالی پایه ای limbal و در D/C و سلول های استرومایی ساکن ناحیه limbal پیدا شدند. وقتی سلول ها در ماتریژل سه بعدی کشت داده شدند، تنها D/C و نه سلول های استرومایی limbal تشکیل کلنی های سلولی از پروژنیتورهای رگ زا را دادند که قادر به تشکیل شبکه های عروقی بودند. شبیه به سلول های جدا شده با کلاژناز، سلول های D/C نیز می توانستند برای روی ماتریژل پوشش دار شده تا 12 پاساژ تکثیر یابند و سلول های دوکی بیان کننده مارکرهای سلول های بنیادی مزانشیمی و مارکرهای رگ زایی را تولید کنند. این سلول ها به طور قابل توجهی واحدهای فیبروبلاستی تشکیل دهنده کلنی را تشکیل می دهند و بسیار کاراتر از سلول های D/C و سلول های استرومایی ساکن در ناحیه limbal کشت داده شده در ظروف پلاستیکی حاوی محیط DMEM با 10% FBS به سه رده سلولی متفاوت تمایز پیدا می کنند. سلول های نامبرده فنوتیپ pericyte خود را از دست داده و سلول های استروماییlimbal  به میوفیبروبلاست ها تبدیل می شوند. پس از پیوستن مجدد به سلول های پروژنیتوری و بنیادی اپی تلیالی limbal برای تشکیل کلنی، سلول های D/C کشت شده بر روی ماتریژل پوشش دار شده، بیان بالایی از p63α و بیان پایینی از سیتوکراتین 12 را نسبت به سلول های کشت داده شده در ظروف پلاستیکی حاوی محیط DMEM با 10% FBS را حفظ می کردند. در حالیکه کلنی های تشکیل شده با فیبروبلاست های قرنیه انسان تنها سیتوکراتین 12 را بیان می کردند. نتیجه گیری: در استرومای limbal، سلول های واقع در زیر سلول های اپی تلیالی پایه limbal به عنوان سلول های نیچ حفظ شده اند و پروژنیتورهایی با قابلیت سلول های بنیادی مزانشیمی و رگ زا را تولید می کنند. این سلول ها ممکن است بتوانند در رگ زایی و ترمیم در طول روند بهبود جراحت های قرنیه مشارکت داشته باشند.  

Mesenchymal stem cells derived from human limbal niche cells.

Li GG, Zhu YT, Xie HT, Chen SY, Tseng SC.

Source

Department of Ophthalmology, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, People's Republic of China;

Abstract

Purpose. We investigated whether human limbal niche cells generate mesenchymal stem cells. Methods. Limbal niche cells were isolated from the limbal stroma by collagenase alone or following dispase removal of the limbal epithelium (D/C), and cultured on plastic in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) with 10% fetal bovine serum (FBS), or coated or three-dimensional Matrigel in embryonic stem cell medium with leukemia inhibitory factor and basic fibroblast growth factor. Expression of cell markers, colony-forming units-fibroblast, tri-lineage differentiation, and ability of supporting limbal epithelial stem/progenitor cells were compared to limbal residual stromal cells. Results. Stromal cells expressing angiogenesis markers were found perivascularly, subjacent to limbal basal epithelial cells, and in D/C and limbal residual stromal cells. When seeded in three-dimensional Matrigel, D/C but not limbal residual stromal cells yielded spheres of angiogenesis progenitors that stabilized vascular networks. Similar to collagenase-isolated cells, D/C cells could be expanded on coated Matrigel for more than 12 passages, yielding spindle cells expressing angiogenesis and mesenchymal stem cells markers, and possessing significantly higher colony-forming units-fibroblast and more efficient tri-lineage differentiation than D/C and limbal residual stromal cells expanded on plastic in DMEM with 10% FBS, of which both lost the pericyte phenotype while limbal residual stromal cells turned into myofibroblasts. Upon reunion with limbal epithelialstem/progenitor cells to form spheres, D/C cells expanded on coated Matrigel maintained higher expression of p63α and lower expression of cytokeratin 12 than those expanded on plastic in DMEM with 10% FBS, while spheres formed with human corneal fibroblasts expressed cytokeratin 12 without p63α. Conclusions. In the limbal stroma, cells subjacent to limbal basal epithelial cells serve as niche cells, and generate progenitors with angiogenesis and mesenchymal stem cells potentials. They might partake in angiogenesis and regeneration during corneal wound healing.

نویسندگان مقاله : Li GG, Zhu YT, Xie HT, Chen SY, Tseng SC