محیط سه بعدی تمایز سلول بنیادی خونساز به مگاکاریوسیت های تولید کننده پلاکت را حفظ می کند

تاریخ انتشار: شنبه 07 شهریور 1394 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی خونساز (HSC) به مگاکاریوست ها (MK) تمایز می یابند، که عملکرد آنها رها سازی پلاکت ها می باشد. تلاش جهت بهبود در تولید پلاکت در محیط آزمایشگاه بدلیل تکثیر پائین MK مختل شده است. ارائه HSC با معماری سه بعدی (3D) مطلوب ممکن است با تقلید از برخی از عملکردهای بسیار مهم ساختار مغزاستخوان باعث تمایز مطلوب MK شود. برای این هدف، داربست های متخلخل هیدروژل جهت مطالعه تمایز MK از HSC و همچنین تولید پلاکت استفاده شد. فلوسیتومتری، qPCR و مطالعات پرفیوژن نشان داد که 3D برای کینتیک طولانی مدت تکثیر سلول CD34+ و برای به تأخیر انداختن تمایز مگاکاریوسیت بسیار فراتر از محدوده ماندگاری مشاهده شده در کشت مایع و همچنین افزایش تولید پلاکت های عملکردی مناسب می باشد. شواهدی ارائه کردیم که این اثرات 3D به 1) تداوم پیشسازها و پیشتازها و 2) طولانی شدن بیان فاکتورهای رونویسی EKLF و c-myb دخیل در تمایز اولیه MK مرتبط است. علاوه بر این، حضور MK بالغ فراوان با افزایش پلوئیدی و طویل شدن اسکلت سلولی مؤثر همراه با بیان فاکتور رونویسی NF-E2 دخیل در تمایز نهایی MK می باشد. همانطور که با فعال شده اینتگرین αIIβ3 بدنبال اضافه شدن آگونیست های خارجی نشان داده شد تولید پلاکت در شرایط در جریان عملکردی بود. این مطالعه نشان داد که سازماندهی فضایی و نشانه های بیولوژیکی به منظور بهبود تمایز MK و تولید پلاکت با هم همکاری دارند. بنابراین، محیط 3D یک ابزار قدرتمند برای کشف مکانیسم های فیزیولوژیکی تولید مگاکاریوسیت و پلاکت در محیط مغزاستخوان تشکیل می دهد، که به طور بالقوه منجر به بهبود تکثیر MK و تولید پلاکت می گردد.

PLoS One. 2015 Aug 27;10(8):e0136652. doi: 10.1371/journal.pone.0136652.

Three-Dimensional Environment Sustains Hematopoietic Stem Cell Differentiation into Platelet-Producing Megakaryocytes.

Abstract

Hematopoietic stem cells (HSC) differentiate into megakaryocytes (MK), whose function is to release platelets. Attempts to improve in vitro platelet production have been hampered by the low amplification of MK. Providing HSC with an optimal three-dimensional (3D) architecture may favor MK differentiation by mimicking some crucial functions of the bone marrow structure. To this aim, porous hydrogel scaffolds were used to study MK differentiation from HSC as well as platelet production. Flow cytometry, qPCR and perfusion studies showed that 3D was suitable for longer kinetics of CD34+ cell proliferation and for delayed megakaryocytic differentiation far beyond the limited shelf-life observed in liquid culture but also increased production of functional platelets. We provide evidence that these 3D effects were related to 1) persistence of MK progenitors and precursors and 2) prolongation of expression of EKLF and c-myb transcription factors involved in early MK differentiation. In addition, presence of abundant mature MK with increased ploidy and impressive cytoskeleton elongations was in line with expression of NF-E2 transcription factor involved in late MK differentiation. Platelets produced in flow conditions were functional as shown by integrin αIIbβ3 activation following addition of exogenous agonists. This study demonstrates that spatial organization and biological cues synergize to improve MK differentiation and platelet production. Thus, 3D environment constitutes a powerful tool for unraveling the physiological mechanisms of megakaryopoiesis and thrombopoiesis in the bone marrow environment, potentially leading to an improved amplification of MK and platelet production.

PMID: 26313154
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