سلول های بنیادی مزانشیمی در بلوغ کبدی سلول های بنیادی پرتوان القایی مشارکت می کنند
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 23 شهریور 1395
| امتیاز:
زمینه:
سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) سلول های سوماتیک انسانی هستند که به مرحله پرتوانی بازبرنامه ریزی شده اند. چندین روش برای تولید سلول های شبه هپاتوسیتی از iPSCها استفاده شده است. با این حال، این سلول های کبدی کاربردهای بالینی محدودی دارند که به دلیل عملکرد نابالغ شان در مقایسه با هپاتوسیت های اولیه است. گزارش شده است که سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) آپوپتوز سلول های کبدی را مهار می کنند و بازسازی کبدی را در آسیب کبدی حاد بهبود می بخشند. بنابراین، ما انتظار داشتیم که سلول های بنیادی مزانشیمی پتانسیل مشارکت مثبت در بلوغ سلول های کبدی را داشته باشند. در این جا ما اثر سلول های بنیادی مزانشیمی روی بلوغ هپاتوبلاست های مشتق از iPSCهای انسانی را نشان داده ایم.
روش ها:
سلول های بنیادی مزانشیمی از مغز استخوان انسان جداسازی شد و با تراکم 80-70 درصد کشت داده شد. محیط شرطی سلول های بنیادی مزانشیمی(MSC-CM)، 48 ساعا بعد از کشت در محیط بلوغ کبدی جمعآوری شد. هپاتوبلاست های مشتق از iPSCهای انسانی برای 6 روز با محیط شرطی سلول های بنیادی مزانشیمی کشت شدند. عملکرد کبدی آنالیز شد و با سلول های کشت شده در محیط بلوغ معمولی مقایسه گردید.
نتایج:
سلول ها در هر دو گروه مورفولوژی مکعبی مشخصه هپاتوسیت ها را بدست آوردند. نسبت سلول های Oct4مثبت کاهش یافت و آن هایی که آلبومین و آلفا فیتو پروتئین مثبت بودند در گروه کشت شده با MSC-CM افزایش یافت. ترشح آلبومین و سنتز اوره و هم چنین فعالیت سیتوکروم P450(CYP)3A4 در گروه MSC-CM افزایش یافت. بیان ژن برخی آنزیم های CYP افزایش داشت که با RT-PCRنشان داده شد.
بحث:
مولکول های ترشح شده از سلول های بنیادی مزانشیمی می توانند عملکرد کبدی سلول های شبه هپاتوسیتی مشتق از iPSCهای انسانی را تقویت کنند. اگرچه برخی نوآوری های تکنولوژی مورد نیاز است اما MSC-CM می تواند به عنوان یک استراتژی موثر جدید برای بلوغ سلول های کبدی مفید باشد.
Eur Surg Res. 2016 Sep 7;58(1-2):27-39. [Epub ahead of print]
Mesenchymal Stem Cells Contribute to Hepatic Maturation of Human Induced Pluripotent Stem Cells.
Takagi C1, Yagi H, Hieda M, Tajima K, Hibi T, Abe Y, Kitago M, Shinoda M, Itano O, Kitagawa Y.
Abstract
BACKGROUND:
Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are human somatic cells that have been reprogrammed to a pluripotent state. Several methods have been used to generate hepatocyte-like cells from iPSCs. However, these hepatic cells have limited clinical application because of their immature function compared to primary hepatocytes. Mesenchymal stem cells (MSCs) have been reported to inhibit apoptosis of hepatic cells and to improve hepatic regeneration in acute liver injury. Therefore, we expected that MSCs had the potential to positively contribute to the maturation of hepatic cells. Here we demonstrate the effect of MSCs on the maturation of hepatoblasts derived from human iPSCs.
METHODS:
MSCs were isolated from human bone marrow and cultured to 70-80% confluence. MSC-conditioned medium (MSC-CM) was collected 48 h after culture in hepatic maturation medium. Human iPSC-derived hepatoblasts were then cultured for 6 days with MSC-CM. Hepatic functions were analyzed and compared to those from cells cultured in general maturation medium.
RESULTS:
Cells in both groups had a cuboidal morphology typical of hepatocytes. The proportion of Oct4-positive cells was decreased and those of albumin- and alpha-fetoprotein-positive cells were increased in the MSC-CM group. Albumin secretion and urea synthesis as well as cytochrome P450 (CYP) 3A4 activity were enhanced in the MSC-CM group. The gene expressions of some CYP enzymes were upregulated as demonstrated by RT-PCR.
CONCLUSION:
Secreted molecules from human MSCs could enhance the hepatic function of human iPSC-derived hepatocyte-like cells. Although more technological innovations are needed, MSC-CM will be useful as a novel efficient strategy for clinically relevant hepatic cell maturation.
PMID: 27598993