کشت زنو فری سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از استرومای قرنیه
تاریخ انتشار: پنجشنبه 18 خرداد 1396
| امتیاز:
هدف:
اخیرا قرنیه انسان به عنوان منبعی از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از استرومای قرنیه(hMSCs) توصیف شده است. تکثیر آزمایشگاهی این سلول های شامل محیط پایه کامل شده با سروم جنین گاوی(FBS) است. از آن جایی که سروم مشتق از جانور می تواند با خطر انتقال بیماری همراه باشد و می تواند از یک منبع به منبع دیگر تنوع قابل توجهی داشته باشد، با GMP مربوط به پروتکل های کشت به منظور کاربرد بالینی که باید فاقد ترکیبات جانوری باشند، سازگاری ندارد.
روش ها:
این مطالعه به بررسی جایگزین های FBSهای مشتق نشده از جانوران برای کشت سلول های بنیادی مزانشیمی استرومای قرنیه انسان پرداخته است. ظرفیت تکثیری برای کشت های کامل شده با غلظت های مختلف FBS(2.5%, 5%, and 10%)، سروم AB انسانی، عصاره پلاکتی انسانی(HPL) و XerumFree مطالعه شد. محیط پایه کامل نشده به عنوان کنترل استفاده شد. بیان مارکرهای خاص سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(CD73+, CD90+, CD105+, CD19-, CD34-, CD79α-, CD11b-, CD14-, CD45-, and HLA-DR) و تمایز سه رده ای(غضروفی، استخوانی و چربی) برای دو مکمل با عملکرد نسبتا بهتر مقایسه شد: FBS ده درصد و HPL.
نتایج:
HPL تنها مکمل زنوفری است و کشت های سلول های بنیادی مزانشیمی کامل شده با این ماده در مقایسه با کشت های کامل شده با FBS ده درصد، تکثیر معنادارتری را نشان می دهند. هر دو کشت های سلول های بنیادی مزانشیمی کامل شده با HPL و FBS، چسبندگی پلاستیکی و تمایز سه رده ای را نشان می دهند و هیچ تفاوت معناداری در بیان پانل مارکر سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی وجود نداشت. هیچ تفاوت بارزی نیز در بنیادینگی بین کشت های FBS و HPL تشخیص داده نشد.
بحث:
ما نتیجه گرفتیم که HPL بهترین مکمل برای تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی استرومای قرنیه انسانی است. HPL به طور قابل توجهی عملکرد بهتری نسبت به سروم AB انسانی و XerumFree به طور شیمیایی تعریف شده و حتی FBS گلد استاندارد، دارد. علاوه براین، ذات زنو فری HPL موجب استفاده ترجیحی از آن در مطالعات بالینی تصویب شده از نظر GMP برای استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی استرومای قرنیه انسانی است.
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017 May 1;58(5):2659-2665. doi: 10.1167/iovs.17-21676.
Xeno-Free Cultivation of Mesenchymal Stem Cells From the Corneal Stroma.
Matthyssen S1, Ní Dhubhghaill S2, Van Gerwen V1, Zakaria N3.
Abstract
Purpose:
The human cornea has recently been described as a source of corneal stroma-derived mesenchymal stem cells (hMSCs). In vitro expansion of these cells involves basal medium supplemented with fetal bovine serum (FBS). As animal-derived serum can confer a risk of disease transmission and can be subject to considerable lot-to-lot variability, it does not comply with newer Good Manufacturing Practice (GMP)-required animal component-free culture protocols for clinical translation.
Methods:
This study investigated animal-free alternatives to FBS for cultivation of human corneal stromal MSCs. Proliferative capacity was studied for cultures supplemented with different concentrations (2.5%, 5%, and 10%) of FBS, human AB serum, human platelet lysate (HPL), and XerumFree. Unsupplemented basal medium was used as a control. The expression of specific hMSC markers (CD73+, CD90+, CD105+, CD19-, CD34-, CD79α-, CD11b-, CD14-, CD45-, and HLA-DR-) and trilineage differentiation (adipogenesis, osteogenesis, and chondrogenesis) were compared for the two outperforming supplements: 10% FBS and HPL.
Results:
HPL is the only consistent non-xeno supplement where hMSC cultures show significantly higher proliferation than the 10% FBS-supplemented cultures. Both FBS- and HPL-supplemented hMSC cultures showed plastic adherence and trilineage differentiation, and no significant differences were found in the expression of the hMSC marker panel. No significant differences in stemness were detected between FBS and HPL cultures.
Conclusions:
We conclude that HPL is the best supplement for expansion of human corneal stromal MSCs. HPL significantly outperforms human AB serum, the chemically defined XerumFree, and even the gold standard, FBS. The xeno-free nature of HPL additionally confers preferred standing for use in GMP-regulated clinical trials using human corneal stromal MSCs.
PMID: 28524929