سلول های بنیادی/استرومایی مزانشیمی تحت استرس، مهاجرت استئوسارکوما و مقاومت آپوپتوزی را از طریق ارتباطات به واسطه وزیکول خارج سلولی افزایش می دهند
تاریخ انتشار: دوشنبه 24 آبان 1395
| امتیاز:
مطالعات نشان داده است که سلول های بنیادی/استرومایی مزانشیمی(MSCs) مشتق از مغز استخوان در رشد و متاستاز تومورهای جامد دخیل هستند اما در مورد استئوسارکوما(OS) مکانیسم نامشخص باقی مانده است. مطالعات گذشته احتمال این که سلول های استئوسارکومایی ممکن است در هسته تومورها که محروم از مواد غذایی هستند از سلول های بنیادی/استرومایی مزانشیمی پشتیبانی دریافت کنند بالا می برد که از طریق ماکرو مولکول های حمایتی و فاکتورهای رشد و به صورت اشکال وزیکولی و غیر وزیکولی است. در مطالعه حاضر، ما سلول های بنیادی مزانشیمی استرس دیده(SD-MSCs)، سلول های بنیادی مزانشیمی کنترل و سلول های استئوسارکومایی را برای ارزیابی این فرضیه که سلول های بنیادی مزانشیمی مرتبط با تومور در هسته محروم از مواد غذایی، حمایت های پیش تکثیری، ضد آپوپتوزی و متاستازی را برای سلول های توموری مجاور فراهم می آورد، مورد استفاده قرار دادیم. سنجش ها برای مطالعه اثرات محیط شرطی سلول های بنیادی مزانشیمی استرس دیده نشان داد که سلول های استئوسارکومایی در مقایسه با سلول های استئوسارکومایی رشد یافته تحت شرایط بدون سروم به تنهایی، تکثیر را حفظ کردند. علاوه براین، سلول های استئوسارکومایی در محیط شرطی سلول های بنیادی مزانشیمی و سلول های بنیادی مزانشیمی استرس دیده به طور قابل توجهی به آپوپتوز مقاوم است و نرخ بهبود زخم افزایش یافته ای در سلول های در معرض محیط شرطی یا وزیکول های خارج سلولی مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی استرس دیده و سلول های بنیادی مزانشیمی، قرار گرفته مشاهده شد. سنجش های RT-PCR سلول های استئوسارکومایی انکوبه شده با وزیکول های خارج سلولی(EVs) مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی استرس دیده نشان داد که میکروRNAها، همان طور که بوسیله الگوریتم in silico نشان داده شده، می توانند به طور بالقوه ژن های مرتبط با متابولیسم و متاستاز مانند ترانسپورترهای منوکربوکسیلاز، BMP2، FGF2، MMP-1 و FAK1 را هدف قرار دهند. تغییر در سطح بیان FAK1 و STK11 بوسیله سنجش های کمی PCR اثبات شد. در مجموع این داده ها نقش حمایت توموری سلول های بنیادی مزانشیمی در رشد استئوسارکوما را نشان می هد که قویا با محتوای miRNAی وزیکول های خارج سلولی آزاد شده از سلول های بنیادی مزانشیمی تحت شرایطی که هسته محروم از مواد غذایی تومورهای جامد را تقلید می کند، مرتبط است.
PLoS One. 2016 Nov 3;11(11):e0166027. doi: 10.1371/journal.pone.0166027. eCollection 2016.
Mesenchymal Stem/Stromal Cells under Stress Increase Osteosarcoma Migration and Apoptosis Resistance via Extracellular Vesicle Mediated Communication.
Vallabhaneni KC1,2, Hassler MY1, Abraham A1, Whitt J1, Mo YY1,3, Atfi A1,4, Pochampally R1,4.
Abstract
Studies have shown that mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) from bone marrow are involved in the growth and metastasis of solid tumors but the mechanism remains unclear in osteosarcoma (OS). Previous studies have raised the possibility that OS cells may receive support from associated MSCs in the nutrient deprived core of the tumors through the release of supportive macromolecules and growth factors either in vesicular or non-vesicular forms. In the present study, we used stressed mesenchymal stem cells (SD-MSCs), control MSCs and OS cells to examine the hypothesis that tumor-associated MSCs in nutrient deprived core provide pro-proliferative, anti-apoptotic, and metastatic support to nearby tumor cells. Assays to study of the effects of SD-MSC conditioned media revealed that OS cells maintained proliferation when compared to OS cells grown under serum-starved conditions alone. Furthermore, OS cells in MSCs and SD-MSC conditioned media were significantly resistant to apoptosis and an increased wound healing rate was observed in cells exposed to either conditioned media or EVs from MSCs and SD-MSCs. RT-PCR assays of OS cells incubated with extracellular vesicles (EVs) from SD-MSCs revealed microRNAs that could potentially target metabolism and metastasis associated genes as predicted by in silico algorithms, including monocarboxylate transporters, bone morphogenic receptor type 2, fibroblast growth factor 7, matrix metalloproteinase-1, and focal adhesion kinase-1. Changes in the expression levels of focal adhesion kinase, STK11 were confirmed by quantitative PCR assays. Together, these data indicate a tumor supportive role of MSCs in osteosarcoma growth that is strongly associated with the miRNA content of the EVs released from MSCs under conditions that mimic the nutrient deprived core of solid tumors.
PMID: 27812189