آسیب عروق به دلیل ایجاد ایسکمی (کم خونی) در بافت های آسیب دیده، یکی از علل اصلی مرگ و میر می باشد. برای درمان این شرایط، سلول های پروژنیتوری اندوتلیالی (EPCs) از منابع مختلفی مانند بند ناف و خون محیطی به دلیل فعالیت رگ زایی و تکثیریشان مورد توجه حوزه طب ترمیمی قرار گرفتند. هرچند، تفاوت های اساسی موجود در سطح مولکولی بین EPCهای حاصل از منابع سلولی مختلف به خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته اند. در این مطالعه، ما سلول های پروژنیتوری اندوتلیالی مشتق از خن بند ناف و خون محیطی (CB- and PB-EPCs) را کشت داده و تفاوت های اساسی آن ها در سطوح سلولی و مولکولی را از طریق ترکیبی از تکنیک های مربوط به بیولوژی سلول های بنیادی و آنالیزهای پروتئومیکس مورد بررسی قرار دادیم. نتایج ما پیشنهاد می کنند فاکتورهایی نظیر STMIN 1، CFL 1، PARK 7، NME 1، GLO 1، HSP 27 و PRDX 2 که در CB-EPCها به طور اختصاصی افزایش بیان یافته اند، عناصر کلیدی هستند که می توانند در نواحی ایسکمی شده فعالانه عمل کنند. همچنین ما به بحث پیرامون رفتارهای عملکردی مهمی برای القا و حفظ طولانی مدت رگ های خونی تحت شرایط ایسکمی پرداختیم. به عنوان نتیجه، CB-EPCها نسبت به PB-EPCها، فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتر و توانایی مهاجرت در شرایط in vitro را  از خود نشان می دهند. علاوه براین، CB-EPCها نسبت به PB-EPCها از کارایی درمانی بالاتری در مدل های بیماری ایسکمی در عضلات پشتی برخوردارند. الگوی افزایش بیان STMIN 1، CFL 1، PARK 7، NME 1، GLO 1، HSP 27 و PRDX 2 تحت شرایط in vitro  و in vivo تایید گردید که بیانگر این است که افزایش بیان این مولکول ها ممکن است برای مکانیسم بهبود شرایط ایسکمی ضروری باشد و اینکه CB-EPCها ممکن است برای القای رگ های جدید مناسب تر باشند. بنابراین، این نتایج ممکن است بتواند در تعیین منابع سلولی با ارزش در سلول درمانی شرایط پاتولوژیکی و شناسایی مولکول های کاندیدی که ممکن است در مکانیسم های درمانی برای بیماری ایسکمی دخیل باشند، موثر و مفید واقع شوند.       

Comparative proteomic analysis of endothelial cells progenitor cells derived from cord blood- and peripheral blood for cell therapy.

Kim J, Jeon YJ, Kim HE, Shin JM, Chung HM, Chae JI.

Source

CHA Bio & Diostech Co., Ltd., 606-16 Yeoksam 1 dong, Gangnam gu, Seoul 135-907, Republic of Korea.

Abstract

Vasculopathy due to ischemia in damaged tissues is a major cause of morbidity and mortality. To treat these conditions, endothelial progenitor cells (EPCs) from various sources, such as umbilical cord or peripheral blood, have been the focus of the regenerative medicine field due to their proliferative and vasculogenic activities. However, the fundamental, molecular-level differences between EPCs obtained from different cellular sources have rarely been studied. In this study, we established endothelial progenitor cells derived from cord blood- and peripheral blood (CB- and PB-EPCs) and investigated their fundamental differences at the cellular and molecular levels through a combination of stem cell biology techniques and proteomic analysis. Our results suggest that specifically up-regulated factors such as STMIN 1, CFL 1, PARK 7, NME 1, GLO 1, HSP 27 and PRDX 2 in CB-EPCs as key elements that could be functionally active in ischemic regions. We also discussed functional behaviors important for inducing and maintaining long-lasting blood vessels under ischemic conditions. As a result, CB-EPCs retained a higher anti-oxidant and migration ability than PB-EPCs in vitro. Furthermore, CB-EPCs retained a higher therapeutic efficacy than PB-EPCs in a hindlimb ischemic disease model. The up-regulated expression pattern of STMIN 1, CFL 1, PARK 7, NME 1, GLO 1, HSP 27 and PRDX 2 was confirmed under several conditions in vitro and in vivo, indicating that the up-regulation of these molecules in CB-EPCs may be critical to the mechanism of healing in ischemic conditions and that CB-EPCs may be more appropriate for inducing neo-vessels. Thus, these results may aid in predetermining which cell sources will be of value for cell-based therapies of pathological conditions and identify several candidate molecules that may be involved in the therapeutic mechanism for ischemia.