روش های درمان با استفاده از سلول های بنیادی، راهکارهای امیدبخشی برای بازسازی بافت های آسیب دیده انسانی شامل میوکاردیوم ایسکمی شده هستند. در اینجا، ما به بررسی کسب خصوصیات مرتبط با رشد عروق توسط سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بند ناف انسانی (UCBMSCs) و اینکه آیا آنها باعث تحریک رشد عروق در شرایط in vivo می گردند یا نه می پردازیم. UCBMSCها در محیط رشد اختصاصی برای سلول های اندوتلیالی (EGM-2) القا شدند که به واسطه آن مارکرهای سطح سلولی جدیدی را کسب کردند، جذب AC-LDL و توان مهاجرت در آن ها افزایش یافت که این خصوصیات با روش های qRT-PCR، وسترن بلات، ایمنوفلورسنس غیرمستقیم و سنجش های تهاجم مورد بررسی قرار گرفتند. پتانسیل های رگ زایی و ساخت عروق به واسطه مشاهده خود سازمان یابی در شبکه های سلولی با واسطه ماتریژل و فعال شدن سلول های میلوئیدی حمایت کننده رگ زایی، در آزمایشات in vitro قابل پیش بینی می باشند. در موش ها، به دنبال تزریق زیرپوستی و همزمان با ماتریژل، UCBMSCهای تغییر یافته برای بیان همزمان بیولومینوسنس (لوسیفرازها) و پروتئین های فلورسنت نشان دادند که در تشکیل عروق ریز جدید متصل به سیستم گردش خون میزبان مشارکت می کنند. پاسخ UCBMSCها به ایسکمی ها در یک مدل موش مبتلا به آنفارکتوس قلبی حاد (MI) کشف شد. UCBMSCهای پیوند شده با استفاده از تکه هاب فیبرین تا چهار هفته پس از پیوند بقا پیدا کردند و در ساختارهای شبکه ای CD31(+) در ناحیه بالای میوکاردیوم آسیب دیده سازمان یافتند. حیوانات تیمار شده با MI، کاهشی را در محل آسیب آنفارکتوس و ناحیه ای مملو از رگ های خونی بزرگتر را در مقایسه با حیوانات کنترل MI نشان دادند. در مجموع، نتایج حاضر نشان می دهند که UCBMSCها می توانند در شرایط in vitro القا شوند و خصوصیات رگ زایی و تشکیل عروق را کسب کرده و در رشد عروق در شرایط in vivo مشارکت کنند. 

Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells promote vascular growth in vivo.

Roura S, Bagó JR, Soler-Botija C, Pujal JM, Gálvez-Montón C, Prat-Vidal C, Llucià-Valldeperas A, Blanco J, Bayes-Genis A.

Source

ICREC Research Program, Fundació Institut dInvestigació en Ciències de la Salut Germans Trias i Pujol (IGTP), Badalona, Spain.

Abstract

Stem cell therapies are promising strategies to regenerate human injured tissues, including ischemic myocardium. Here, we examined the acquisition of properties associated with vascular growth by human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (UCBMSCs), and whether they promoted vascular growth in vivo. UCBMSCs were induced in endothelial cell-specific growth medium (EGM-2) acquiring new cell markers, increased Ac-LDL uptake, and migratory capacity as assessed by qRT-PCR, Western blotting, indirect immunofluorescence, and invasion assays. Angiogenic and vasculogenic potentials could be anticipated by in vitro experiments showing self organization into Matrigel-mediated cell networks, and activation of circulating angiogenic-supportive myeloid cells. In mice, following subcutaneous co-injection with Matrigel, UCBMSCs modified to co-express bioluminescent (luciferases) and fluorescent proteins were demonstrated to participate in the formation of new microvasculature connected with the host circulatory system. Response of UCBMSCs to ischemia was explored in a mouse model of acute myocardial infarction (MI). UCBMSCs transplanted using a fibrin patch survived 4 weeks post-implantation and organized into CD31(+)network structures above the infarcted myocardium. MI-treated animals showed a reduced infarct scar and a larger vessel-occupied area in comparison with MI-control animals. Taken together, the presented results show that UCBMSCs can be induced in vitro to acquire angiogenic and vasculogenic properties and contribute to vascular growth in vivo.