رفتار اسموتیک سلول های بنیادی مزانشیمی: کاربردها برای حفاظت انجمادی
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 11 مهر 1396
| امتیاز:
با هدف بهینه سازی فرایند های حافظت انجمادی، مطالعه حاضر روی رفتار اسموتیک سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) فوکوس کرده است. زمانی که این سلول ها از خون بند ناف(UCB) از سه اهدا کننده مختلف جداسازی شدند، این سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی از نظر اندازه و ویژگی های اسموزی شان با قرار گرفتن در معرض محلول های آبی هایپرتونیک و ایزوتونیک در سه دمای مختلف مورد ارزیابی و شناسایی قرار گرفتند. به طور خاص تر، حجم سلولی غیر فعال و نفوذپذیری سلولی به آب و دی متیل سولفوکساید(DMSO)، اندازه گیری شد، و اندازه سلول با استفاده از اندازه گیری های امپدانس تحت هر دو شرایط تعادل و دینامیکی تعیین شد. یافته های آزمایشگاهی نشان می دهد که سیر مثبت حجم سلولی که بوسیله افزایش واضح حجم غیر فعال که طی هر دو فرایند چروکیده شده یا باد کردن با اضافه کردن DMSO و احیای مجدد شرایط اسموزی در حضور محلول های هایپرتونیک نفوذپذیر یا نفوذناپذیر رخ می دهد، محدود می شود. بر مبنای این شواهد، سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی باید به عنوان یک اسمومتر ناقص در نظر گرفته شوند و رفتار اسموزی آن ها درون سناریو هایی که بوسیله مدل های ساده دو پارامتری معمول قابل توصیف نیست، توصیف شوند. به همین دلیل فعال شدن کانال های یونی حساس به نیروهای مکانیکی فرضیه معقولی را برای منطقی سازی رفتار اسموزی مشاهده شده سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی از خون بند ناف ارائه می کنند.
PLoS One. 2017 Sep 8;12(9):e0184180. doi: 10.1371/journal.pone.0184180. eCollection 2017.
Osmotic behaviour of human mesenchymal stem cells: Implications for cryopreservation.
Casula E1, Asuni GP2, Sogos V3, Fadda S4, Delogu F1, Cincotti A1,2.
Abstract
Aimed at providing a contribution to the optimization of cryopreservation processes, the present work focuses on the osmotic behavior of human mesenchymal stem cells (hMSCs). Once isolated from the umbilical cord blood (UCB) of three different donors, hMSCs were characterized in terms of size distribution and their osmotic properties suitably evaluated through the exposure to hypertonic and isotonic aqueous solutions at three different temperatures. More specifically, inactive cell volume and cell permeability to water and di-methyl sulfoxide (DMSO) were measured, being cell size determined using impedance measurements under both equilibrium and dynamic conditions. Experimental findings indicate that positive cell volume excursions are limited by the apparent increase of inactive volume, which occurs during both the shrink-swell process following DMSO addition and the subsequent restoration of isotonic conditions in the presence of hypertonic solutions of impermeant or permeant solutes. Based on this evidence, hMSCs must be regarded as imperfect osmometers, and their osmotic behavior described within a scenario no longer compatible with the simple two-parameter model usually utilized in the literature. In this respect, the activation of mechano-sensitive ion-channels seemingly represents a reasonable hypothesis for rationalizing the observed osmotic behavior of hMSCs from UCB.
PMID: 28886069