تیمار با اکسیژن فشار بالا روی سلول های CD34+ خون بند ناف کشت شده در آزمایشگاه اثر می گذارند
تاریخ انتشار: یکشنبه 14 آبان 1396
| امتیاز:
اهداف پیشینه:
خون بند ناف(UCB) منبع جایگزینی را برای سلول های بنیادی/پیش ساز خون ساز(HSPCs) در درمان بدخیمی های خونی ارائه می کند. با این حال، استفاده بالینی از آن ها به دلیل کمیت پایین HSPCها در هر واحد از خون بند ناف و نقص در خانه گزینی در مغز استخوان با محدودیت مواجه است. اکسیژن با فشار بالا(HBO) یکی از روش هایی است که جدیدا کشف شده است و برای بهبود خانه گزینی و پیوند خون بند ناف استفاده می شود. اکسیژن فشار بالا اریتروپوئیتین میزبان را قبل از تزریق خون بند ناف پایین می آورد تا خانه گزینی HSPCهای خون بند ناف را تسهیل کند، زیرا سلول های خون بند ناف به طور مستقیم در معرض اکسیژن فشار بالا قرار ندارند. در این مطالعه ما به ارزیابی این مطلب پرداخته ایم که چگونه تیمار مستقیم سلول های CD34+ خون بند ناف با اکسیژن فشار بالا روی تمایز و تکثیر و مهاجرت این سلول ها در آزمایشگاه اثر می گذارد.
روش ها:
با استفاده از اتاقک اکسیژن فشار بالای طراحی شده بوسیله خود محققین، سلول های CD34+ خون بند ناف تازه غنی شده قبل از ارزیابی ظرفیت تکثیری و مهاجرت به سمت گرادیان فاکتور مشتق از سلول های استرومایی 1 و تمایز رده ای شان، به مدت دو ساعت در معرض فشار 2.5 اتمسفر اکسیژن 100 درصد قرار گرفتند.
نتایج:
نتایج ما نشان داد که تیمار با اکسیژن فشار بالا تکثیر و مهاجرت آزمایشگاهی سلول های CD34+ خون بند ناف را کاهش می دهد. هم چنین تیمار تمایز نهایی این سلول ها به سمت رده اریتروسیتی را نیز محدود می کند. به عنوان یک مکانیسم بالقوه برای این یافته ها، ما اثرات اکسیژن فشار بالا را روی غلظت های نسبی گونه های اکسیژن فعال سیتوپلاسمی و هسته ای(ROS) و روی گیرنده اریتروپوئیتین(Epo-R) و بیان CXCR4 ارزیابی کردیم. سلول های تیمار شده با HBO افزایش نسبی را در ROS هسته ای نشان دادند اما تفاوت قابل تشخیصی در سطح Epo-R (نه بیان CXCR4) در مقایسه با سلول های تیمار نشده، مشاهده نشد.
بحث:
به طور خلاصه، فشار اکسیژن بالا تشکیل ROS را در DNAی سلول های CD34+ خون بند ناف تقویت می کند که به طور بالقوه تکثیر، مهاجرت و تمایز اریتروسیتی کاهش یافته آن ها را توضیح می دهد.
Cytotherapy. 2017 Oct 13. pii: S1465-3249(17)30694-1. doi: 10.1016/j.jcyt.2017.08.020. [Epub ahead of print]
Hyperbaric oxygen treatment effects on in vitro cultured umbilical cord blood CD34+ cells.
Cheung KY1, Berry A2, Li D2, Aljitawi OS3.
Abstract
BACKGROUND AIMS:
Umbilical cord blood (UCB) provides an alternative source for hematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs) in the treatment of hematological malignancies. However, clinical usage is limited due to the low quantity of HSPCs in each unit of cord blood and defects in bone marrow homing. Hyperbaric oxygen (HBO) is among the more recently explored methods used to improve UCB homing and engraftment. HBO works by lowering the host erythropoietin before UCB infusion to facilitate UCB HSPC homing, because such UCB cells are not directly exposed to HBO. In this study, we examined how direct treatment of UCB-CD34+ cells with HBO influences their differentiation, proliferation and in vitro transmigration.
METHODS:
Using a locally designed HBO chamber, freshly enriched UCB-CD34+ cells were exposed to 100% oxygen at 2.5 atmospheres absolute pressure for 2 h before evaluation of proliferative capacity, migration toward a stromal cell-derived factor 1 gradient and lineage differentiation.
RESULTS:
Our results showed that HBO treatment diminishes proliferation and in vitro transmigration of UCB-CD34+ cells. Treatment was also shown to limit the ultimate differentiation of these cells toward an erythrocyte lineage. As a potential mechanism for these findings, we also investigated HBO effects on the relative concentration of cytoplasmic and nucleic reactive oxygen species (ROS) and on erythropoietin receptor (Epo-R) and CXCR4 expression. HBO-treated cells showed a relative increase in nucleic ROS but no detectable differences in the level of Epo-R nor CXCR4 expression were established compared with non-treated cells.
DISCUSSION:
In summary, HBO amplifies the formation of ROS in DNA of UCB-CD34+ cells, potentially explaining their reduced proliferation, migration and erythrocytic differentiation.
PMID: 29037940