ورزش حاد سلول های بنیادی و پیش ساز خونساز را به تحرک درآورده و باعث تغییر در سکروتوم سلول های استرومایی مزانشیمی می شود
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 22 دی 1394
| امتیاز:
پیوند سلولهای بنیادی و پیش سازخونساز (HSPC) جمع آوری شده از خون محیطی، درمان اصلی برای بسیاری از بدخیمی های خونی است. با این حال، اثر بخشی روش های جمع آوری مختلف با پروتکل های فعلی، شایسته بررسی بیشتر برای فاکتورهای مسئول تحرک HSPC است. HSPCs ابتدا در درون مغز استخوان جای دارند و توسط سلولهای استرومایی مزانشیمی (MSC) تنظیم می شوند. ورزش کردن بطور بالقوه و گذرا سبب حرکت سلول های HCPCS از مغز استخوان به گردش خون محیطی می شود. بنابراین، هدف از مطالعه حاضر بررسی عوامل بالقوه مسئول تحرک HSPC موجود در مغز استخوان و بررسی جایگاه های بالقوه جایگیری HSPC و بررسی تغییرات در جمعیت سلول های مغز استخوان به دنبال ورزش بوده است. ورزش حاد سبب افزایش HSPCs درگردش طی 15 دقیقه (88٪، P <0.001 ) شدکه بعد از 60 دقیقه به میزان پایه بازگشت. بیان ژن فاکتورهای مسئول جایگیری HSPC ( CXCL12، فاکتور رشد اندوتلیال عروقی a - و آنژیوپویتین-1) در عضله اسکلتی طی15 دقیقه افزایش یافت و محتوای HSPC در طحال 48 ساعت پس از ورزش افزایش یافت (45٪، P <0.01 ). ورزش حاد مقدار سلول های HSPCs و یا سلولهای بنیادی مزانشیمی مغز استخوان را تغییر نداد؛ با این حال، تکثیر HSPCs ( ( P <0.001, 40٪، پیش سازهای چند توان (40٪، P <0.001 )، سلول های بنیادی خونساز کوتاه مدت (61٪، P <0.001)، سلول های بنیادی خونساز بلند مدت
(55 ٪ ، 0.002 = (P و سلول های بنیادی مزانشیمی (20٪، P = 0.01 ) پس از ورزش افزایش یافت. ورزش حاد محتوای عامل به حرکت درآورنده فاکتور محرک کلنی گرانولوسیتی و همچنین فاکتور سلول های بنیادی، اینترلوکین 3، و ترومبوپویتین را در محیط شرطی جمع آوری شده از سلولهای استرومایی مغز استخوان طی 15 دقیقه پس از ورزش افزایش داد. این یافته ها نشان می دهد که سکروتوم سلول های بنیادی مزانشیمی مسئول تحرک و تکثیر HSPC است. به طور همزمان، HSPCs در جایگاه های خارج از مغز استخوان پس از ورزش جای می گیرند.
J Appl Physiol (1985). 2016 Jan 7:jap.00925.2015. doi: 10.1152/japplphysiol.00925.2015. [Epub ahead of print]
Acute Exercise Mobilizes Hematopoietic Stem and Progenitor Cells and Alters the Mesenchymal Stromal CellSecretome.
Emmons R1, Niemiro G1, Owolabi O1, De Lisio M2.
Abstract
Transplantation of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC), collected from peripheral blood, is the primary treatment for many hematological malignancies; however, variable collection efficacy with current protocols merits further examination into factors responsible for HSPC mobilization. HSPCs primarily reside within the bone marrow and are regulated by mesenchymal stromal cells (MSC). Exercise potently and transiently mobilizes HSPCs from the bone marrow into peripheral circulation. Thus, the purpose of the present study was to evaluate potential factors in the bone marrow responsible for HSPC mobilization, investigate potential sites of HSPC homing, and asses changes in bone marrow cell populations following exercise. An acute exercise bout increased circulating HSPCs at 15 minutes (88%, P<0.001) that returned to baseline at 60 minutes. Gene expression for HSPC homing factors (CXCL12, vascular endothelial growth factor-a, and angiopoietin-1) were increased at 15 minutes in skeletal muscle and HSPC content was increased in the spleen 48 hours post-exercise (45%, p<0.01). Acute exercise did not alter HSPCs or MSCs quantity in the bone marrow; however, proliferation of HSPCs (40%, p<0.001), multi-potent progenitors (40%, p<0.001), short-term hematopoietic stem cells (61%, p<0.001), long-term hematopoietic stem cells (55%, p=0.002) and MSCs (20%, p=0.01) increased post-exercise. Acute exercise increased the content of the mobilization agent granulocyte-colony stimulating factor, as well as stem cell factor, interleukin-3, and thrombopoeitin in conditioned media collected from bone marrow stromal cells 15 minutes post-exercise. These findings suggest that the MSC secretome is responsible for HSPC mobilization and proliferation; concurrently, HSPCs are homing to extra-medullary sites following exercise.
PMID: 26744505