تغییرات در سلول های بنیادی مزانشیمی بدنبال کشت طولانی مدت در آزمایشگاه
تاریخ انتشار: شنبه 08 خرداد 1395
| امتیاز:
سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) که می توانند از بند ناف جداسازی شوند و برای تمایز به چندین نوع سلول در آزمایشگاه القا شوند، منبع ایده آلی را برای سلول درمانی و ژن درمانی ارائه می دهند. سلول های بنیادی مزانشیمی معمولا قبل از این که برای کاربرد درمانی استفاده شوند در محیط کشت تکثیر می شوند. با این حال، مانند سایر انواع سلول های بنیادی، سلول های بنیادی مزانشیمی نیز به دنبال تعداد خاصی پاساژ سلولی در آزمایشگاه، متحمل پیری می شوند و در نهایت تکثیر را متوقف می کنند. هدف مطالعه حاضر اندازه گیری تغییراتی که طی پاساژهای پی در پی و طی کشت های آزمایشگاهی بلند مدت در سلول های بنیادی مزانشیمی اتفاق می افتد و هم چنین تشخیص اثر پیری روی مورفولوژی، فنوتیپ، تکثیر، چرخه سلولی، تمایز و سطح گونه های اکسیژن فعال درون سلولی(ROS) و بیان ژن بود. برای درک اهمیت استرس اکسیداتیو در پیری سلول های بنیادی مزانشیمی، مطالعه حاضر مدل سلولی از پیری زودرس سلول های بنیادی مزانشیمی القا شده با H2O2 را تثبیت کرد. آنالیز ویژگی های زیستی سلول های بنیادی خون بند ناف انسانی طی همانند سازی و پیری زودرس، اهمیت فاکتورهای بیرونی به ویژه ROS را در پیری سلول های بنیادی نشان داد. یافته های مطالعه حاضر نشان می دهد که پیری سلولی(مرحله ای از توقف رشد برگشت ناپذیر) می تواند به وسیله ROS آغاز شود. بنابراین، بهبود محیط های کشت فرعی سلول های بنیادی مزانشیمی برای حفظ فنوتیپ سلول های تکثیر شده و به تاخیر انداختن پیری قبل از کاربرد بالینی آن ها مهم است.
Mol Med Rep. 2016 Jun;13(6):5207-15. doi: 10.3892/mmr.2016.5169. Epub 2016 Apr 22.
Changes in mesenchymal stem cells following long-term culture in vitro.
Gu Y1, Li T2, Ding Y2, Sun L2, Tu T2, Zhu W2, Hu J2, Sun X2.
Abstract
Mesenchymal stem cells (MSCs), which can be isolated from umbilical cords and induced to differentiate into multiple cell types in vitro, represent an ideal source for cell and gene therapy. MSCs are typically expanded in culture prior to their therapeutic application. However, similar to other types of stem cell, MSCs undergo senescence following a certain number of cell expansion passages in vitro, and eventually stop proliferating. The objective of the present study was to measure the changes that occur over successive passages of MSCs during long‑term in vitro culture, and to detect the effect of aging on MSC morphology, phenotype, proliferation, cell cycle, differentiation, intracellular reactive oxygen species (ROS) levels and gene expression. To understand the importance of oxidative stress in the aging of adult stem cells, the current study established a cell model of H2O2‑induced MSC premature senescence. Analysis of the biological characteristics of human umbilical cord MSCs during replicative and premature senescence revealed the importance of extrinsic factors in the aging of stem cells, particularly ROS. The findings of the present study suggest that cellular senescence, a state of irreversible growth arrest, can be triggered by ROS. Thus, it is important to improve the extrinsic culture environment of MSCs to retain the phenotype of expanded cells and delay the process of senescence prior to their clinical application.
PMID: 27108540