شواهد حمایت کننده اثر پاراکرین IGF-1/VEGF روی متعهد شدن سلول های بنیادی مزانشیمی

تاریخ انتشار: شنبه 08 خرداد 1395 | امتیاز: Article Rating

ترمیم نواقص اسکلتی شدیدا به استخوان زایی و رگزایی موثر داربست های مهندسی شده وابسته است. فاکتور رشد شبه انسولینی 1(IGF-1) و فاکتور روشد اندوتلیال عروق(VEGF) هر دو در این فرایند دخیل هستند. تجویز آزمایشگاهی IGF-1به همراه VEGF قادر به تعدیل متعهد شدن استئوبلاستی یا اندوتلیالی سلول های استرومایی مزانشیمی(MSCs) با منشا های مختلف(مانند پریوستئوم و پوست) است. در مطالعه حاضر، به منظور تعمق در اثر پاراکرینی IGF-1‌و VEGF روی سلول های پیش ساز مشتق از پریوستئوم(PDPCs) و سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از پوست(s-MSCs)، یک روش هم کشتی ترانس ول استفاده شد. ما ژن های دخیل در تمایز اندوتلیالی و استئوبلاستی را کشف کردیم، که شامل آنهایی بود که تعدیل کننده مسیرهای سیگنالینگ پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن(MAPK) و PI3K-AKT و هم چنین ژن های دخیل در بنیادینگی (مانند Sox2، Oct4 و Nanog) هستند. سلول های پریوستئال که مشخصا به سمت استئوبلاست زایی متعهد می شوند، زمانی که تحت تاثیر سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از پوست قرار می گیرند در جهت بیان ژن های اندتلیالی قرار می گیرند. بعدا، زمانی که تحت تاثیر روی سلول های پیش ساز مشتق از پریوستئوم قرار گرفتند، تعهد اندوتلیالی شان را از دست دادند و بیان ژن های مربوط به استئوبلاستی افزایش یافت. به نظر می رسد مسیرهای پیام رسانی PI3K/AKT و MAPK به طور قابل ملاحظه ای در این رفتار دخیل هستند. نتایج ما نشان می دهد که سیگنال های پاراکرین بین سلول های بنیادی مزانشیمی ممکن است به طور متفاوتی متعهد شدن آن ها در ریزمحیط استخوانی را تعدیل کنند و دیدگاه های دیگری را برای استراتژی های مهندسی بافت اسکلتی به همراه فرایندهای رگزایی و استخوان زایی بازکنند.

Cells Tissues Organs. 2016 Apr 30. [Epub ahead of print]

Evidence Supporting a Paracrine Effect of IGF-1/VEGF on Human Mesenchymal Stromal Cell Commitment.

Dicarlo M1, Bianchi N, Ferretti C, Orciani M, Di Primio R, Mattioli-Belmonte M.

Abstract

Healing of skeletal defects is strictly dependent on osteogenesis and efficient vascularization of engineered scaffolds. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and vascular endothelial growth factor (VEGF) are both involved in these processes. The in vitro administration of IGF-1 in association with VEGF is able to modulate the osteoblastic or endothelial commitment of mesenchymal stromal cells (MSCs) of different origins (e.g. periosteum and skin). In the present study, in order to deepen a possible paracrine effect of IGF-1 and VEGF on periosteum-derived progenitor cells (PDPCs) and skin-derived MSCs (S-MSCs), a Transwell coculture approach was used. We explored the genes involved in endothelial and osteoblastic differentiation, those modulating mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphatidylinositol 3'-kinase (PI3K)-AKT signaling pathways as well as genes implicated in stemness (i.e. Sox2, Oct4, and Nanog). Periosteal cells, which are typically committed toward osteoblastogenesis, are driven in the direction of endothelial gene expression when influenced by S-MSCs. The latter, once influenced by PDPCs, lose their endothelial commitment and increase the expression of osteoblast-associated genes. PI3K/AKT and MAPK signaling pathways seem to be markedly involved in this behavior. Our results evidence that paracrine signals between MSCs may differently modulate their commitment in a bone microenvironment, opening stimulating viewpoints for skeletal tissue engineering strategies coupling angiogenesis and osteogenesis processes.

PMID: 27179123
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