هم کشتی کندرون ها و سلول های استرومایی مزانشیمی از دست دادن کلاژنVI را کاهش می دهد و تولید ماتریکس خارج سلولی را افزایش می دهد
تاریخ انتشار: یکشنبه 12 شهریور 1396
| امتیاز:
کندروسیت های بالغ مفصلی بوسیله ماتریکس پیرامون سلولی(PCM) احاطه می شوند تا کندرون را شکل دهند. ماتریکس پیرامون سلولی غنی از هیالورونان، پروتئوگلیکان ها و کلاژن نوع دو است و مکان منحصربفردی برای کلاژن VI در غضروف های مفصلی است. کلاژن VI، کندروسیت ها را به ماتریکس پیرامون سلولی متصل می کند. پیشنهاد شده است که هم کشتی کندرون ها با سلول های استرومایی مزانشیمی(MSCs) ممکن است تولید ماتریکس خارج سلولی(ECM) را تقویت کند. این مطالعه هم کشتی به بررسی این پرداخت که آیا سلول های استرومایی مزانشیمی به حفظ ماتریکس پیرامون سلولی کمک می کنند یا تولید ماتریسک خارج سلولی را افزایش می دهند یا خیر. کندرون های گاوی اولیه یا کندروسیت ها یا سلول های استرومایی مزانشیمی رتی به تنها برای تثبیت یک سطح پایه از تولید ماتریکس خارج سلولی کشت شدند. یک مدل تک لایه هم کشتی زنوژن با استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی(20، 50 و 80 درصد) ایجاد شد. حفظ ماتریکس پیرامون سلولی و تولید ماتریکس خارج سلولی بوسیله سنجش های بیوشیمیایی، ایمونوفلورسنس و رنگ آمیزی های بافتی ارزیابی شد. هم کشتی سلول های بنیادی مزانشیمی با کندرون ها تولید ماتریکس خارج سلولی را در مقایسه با کشت های کندروسیت ها و کندرون ها به تنهایی افزایش داد. نسبت 50:50 هم کشتی سلول های بنیادی مزانشیمی و کندرون ها منجر به بالاترین افزایش در تولید گلیکوزآمینوگلیکان ها شد(18.5 ± 0.54 pg/cell at day 1 and 11 ± 0.38 pg/cell at day 7 in 50:50 co-culture versus 16.8 ± 0.61 pg/cell at day 1 and 10 ± 0.45 pg/cell at day 7 in chondron monoculture). هم کشتی سلول های استرومایی مزانشیمی با کندرون ها به نظر از دست رفتن ماتریکس پیرامون سلولی که بوسیله بیان کلاژن VI مشخص شد را کاهش داد، در حالی که بیان سرین پروتئاز A1(HtrA1) نیازمند دمای بالا، رابطه معکوسی با این کلاژن VI نشان داد. در مجموع این نشان می دهد که سلول های استرومایی مزانشیمی به طور مستقیم یا غیر مستقیم فعالیت HtrA1 را مهار کرد و هم کشتی سلول های استرومایی مزانشیمی با کندرون ها سنتز ECM و حفظ ماتریکس پیرامون سلولی را تقویت کرد.
Histochem Cell Biol. 2017 Aug 19. doi: 10.1007/s00418-017-1602-4. [Epub ahead of print]
Co-culture of chondrons and mesenchymal stromal cells reduces the loss of collagen VI and improves extracellular matrix production.
Owida HA1, De Las Heras Ruiz T1, Dhillon A1, Yang Y2, Kuiper NJ1.
Abstract
Adult articular chondrocytes are surrounded by a pericellular matrix (PCM) to form a chondron. The PCM is rich in hyaluronan, proteoglycans, and collagen II, and it is the exclusive location of collagen VI in articular cartilage. Collagen VI anchors the chondrocyte to the PCM. It has been suggested that co-culture of chondrons with mesenchymal stromal cells (MSCs) might enhance extracellular matrix (ECM) production. This co-culture study investigates whether MSCs help to preserve the PCM and increase ECM production. Primary bovine chondrons or chondrocytes or rat MSCs were cultured alone to establish a baseline level for ECM production. A xenogeneic co-culture monolayer model using rat MSCs (20, 50, and 80%) was established. PCM maintenance and ECM production were assessed by biochemical assays, immunofluorescence, and histological staining. Co-culture of MSCs with chondrons enhanced ECM matrix production, as compared to chondrocyte or chondron only cultures. The ratio 50:50 co-culture of MSCs and chondrons resulted in the highest increase in GAG production (18.5 ± 0.54 pg/cell at day 1 and 11 ± 0.38 pg/cell at day 7 in 50:50 co-culture versus 16.8 ± 0.61 pg/cell at day 1 and 10 ± 0.45 pg/cell at day 7 in chondron monoculture). The co-culture of MSCs with chondrons appeared to decelerate the loss of the PCM as determined by collagen VI expression, whilst the expression of high-temperature requirement serine protease A1 (HtrA1) demonstrated an inverse relationship to that of the collagen VI. Together, this implies that MSCs directly or indirectly inhibited HtrA1 activity and the co-culture of MSCs with chondrons enhanced ECM synthesis and the preservation of the PCM.
PMID: 28821957