چکیده:

لانه گزینی کارای سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسان (hUCBSC) در نواحی التهاب برای کاربرد درمانی آنها  ضروری می باشد. در گلیوبلاستومای چندشکلی، فاکتورهای محلول آزاد شده توسط تومور، مهاجرت سلول های بنیادی مزانشیمی به سوی سلول های گلیوما را تسهیل می کنند. این فاکتورها شامل سایتوکاین ها و القا کننده های رشد می باشند. با این وجود، جزئیات مکانیکی این فاکتورهای دخیل در لانه گزینی hUCBSC به طور واضح شناخته نشده اند. هدف از مطالعه حاضر، پیدا کردن فاکتورهای اختصاصی دخیل در لانه گزینی hUCBSC با استفاده از یک مدل ضایعه التهابی القا شده توسط سلول های بنیادی گلیوما در مغز موش می باشد. نتایج ما نشان می دهند که hUCBSC نمی توانند در مغز موش های فاقد غده تیموس تشکیل تومور دهند و در موش های SKH1 مستعد ایمنی، پاسخ های ایمنی را باعث نمی شوند. علاوه براین، توده های کروی hUCBSC مهاجرت کرده و به توده های گلیوما یورش می برند درحالیکه تأثیری بر تجمعات مغزی جنینی در موش های صحرایی نداشتند. سایتوکاین های چندی شامل GRO، MCP-1، IL-8، IL-3، IL-10، استئوپونیتین و TGF-β2 به طور مداوم در محیط کشت hUCBSC ترشح می شوند، درحالیکه افزایش قابل توجه IL-8، GRO، GRO-α، MCP-1 و MCP-2 در محیط کشت hUCBSC درگیر با سلول های بنیادی گلیوما مشاهده گردید. علاوه براین، hUCBSC توانایی قابل توجهی در مهاجرت به سوی سلول های بنیادی گلیوما در شرایط in vitro را نشان می دهند و افزایش این مهاجرت به سوی سلول های بنیادی گلیوما در مدل زنوگرفت گلیومای بدخیم انسانی بین جمجمه ای قابل مشاهده بود. نتایج ما نشان می دهند که چندین نوع سایتوکاین در فراخوانی hUCBSC به سوی سلول های بنیادی گلیوما دخیل هستند و نیز اینکه hUCBSC، کاندیدهای بالقوه ای در درمان گلیوما می باشند.

The homing of human cord blood stem cells to sites of inflammation: unfolding mysteries of a novel therapeutic paradigm for glioblastoma multiforme.

Velpula KK, Dasari VR, Rao JS.

Source

Department of Cancer Biology and Pharmacology, University of Illinois College of Medicine at Peoria, Peoria, IL, USA.

Abstract

Efficient homing of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells (hUCBSC) to inflammation sites is crucial for therapeutic use. In glioblastoma multiforme, soluble factors released by the tumor facilitate the migratory capacity of mesenchymal stem cells toward glioma cells. These factors include chemokines and growth inducers. Nonetheless, the mechanistic details of these factors involved in hUCBSC homing have not been clearly delineated. The present study is aimed to deduce specific factors involved in hUCBSC homing by utilizing a glioma stem cell-induced inflammatory lesion model in the mouse brain. Our results show that hUCBSC do not form tumors in athymic nude mice brains and do not elicit immune responses in immunocompetent SKH1 mice. Further, hUCBSC spheroids migrate and invade glioma spheroids, while no effect was observed on rat fetal brain aggregates. Several cytokines, including GRO, MCP-1, IL-8, IL-3, IL-10, Osteopontin and TGF-β2, were constitutively secreted in the naive hUCBSC-conditioned medium, while significant increases of IL-8, GRO, GRO-α, MCP-1 and MCP-2 were observed in glioma stem cell-challenged hUCBSC culture filtrates. Furthermore, hUCBSC showed a stronger migration capacity toward glioma stem cells in vitro and exhibited enhanced migration to glioma stem cells in an intracranial human malignant glioma xenograft model. Our results indicate that multiple cytokines are involved in recruitment of hUCBSC toward glioma stem cells, and that hUCBSC are a potential candidate for glioma therapy.