اثر تستوسترون و هیپوکسی روی تکثیر سلول های CD34+ خون بند ناف در شرایط آزمایشگاهی
تاریخ انتشار: جمعه 19 آبان 1396
| امتیاز:
تکثیر موفقیت آمیز سلول های بنیادی خون ساز(HSC) یک مزیت برای پیوند بالینی این سلول ها محسوب می شود. مطالعه حاضر اثر تستوسترون روی تکثیر، فنوتیپ آنتی ژنی و تکثیر ژن های مربوط به خون سازی در سلول های CD34+ مشتق از خون بند ناف تحت شرایط نورموکسی و هیپوکسی بررسی کرده است. سلول های CD34+ خون بند ناف با استفاده از تکنیک MACS تفکیک شدند. یک کوکتیل سیتوکینی و سلول های فیدر برای تحریک تکثیر سلول های CD34+ تحت شرایط نورموکسی(20% O2) و هیپوکسی(1% O2) برای 7 روز استفاده شد و تستوسترون نیز به صورت همزمان اضافه شد. سلول ها با استفاده از فلوسایتومتری شناسایی شدند و ظرفیت بازسازی با استفاده از سنجش واحد سازنده کلونی(CFU) تعیین شد. اثر غلظت اکسیژن و تستوسترون روی بیان ژن های مربوط به خون سازی، شامل HOXA9، HOXB2، HOXB4 وBMI-1 با استفاده از RT-PCR اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تعداد CFUها و سلول های کل در گروه تستوسترون تحت شرایط نورموکسی و هیپوکسی در مقایسه با گروه های کنترل افزایش یافت. علاوه براین، حضور تستوسترون تعداد کلونی های CFU-اریتروئیدی را افزایش داد. در محیط مایع، رشد سلول های CD34+ تحت شرایط نورموکسی در مقایسه با شرایط هیپوکسی سریع بود و بنابراین سلول های CD34+ تحت شرایط هیپوکسی به حالت تمایز نیافته باقی می ماندند. اضافه کردن تستوسترون تحت هیپوکسی تمایز سلول های CD34+ به سلول های پیش ساز اریتروئیدی CD34+CD38+CD71+ را افزایش داد. علاوه براین، مشخص شد که بیان ژن های مربوط به خون سازی به طور قابل توجهی در گروه هیپوکسی تستوسترون در مقایسه با سایر گروه ها افزایش یافته است(P<0.05). بنابراین، نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که ترکیب هیپوکسی و تستوسترون ممکن است شرایط کشت امیدوار کننده ای برای تکثیر سلول های پیش ساز HSC/خون ساز در ex vivo باشد.
Exp Ther Med. 2017 Nov;14(5):4467-4475. doi: 10.3892/etm.2017.5026. Epub 2017 Aug 24.
Effect of testosterone and hypoxia on the expansion of umbilical cord blood CD34+ cells in vitro.
Zhou L1,2, Zhang X2, Zhou P1, Li X1, Xu X1, Shi Q1, Li D1, Ju X1.
Abstract
Successfully expanding hematopoietic stem cells (HSCs) is advantageous for clinical HSC transplantation. The present study investigated the influence of testosterone on the proliferation, antigen phenotype and expression of hematopoiesis-related genes in umbilical cord blood-derived cluster of differentiation (CD)34+ cells under normoxic or hypoxia conditions. Cord blood (CB) CD34+ cells were separated using magnetic activated cell sorting. A cytokine cocktail and feeder cells were used to stimulate the expansion of CD34+ cells under normoxic (20% O2) and hypoxic (1% O2) conditions for 7 days and testosterone was added accordingly. Cells were identified using flow cytometry and reconstruction capacity was determined using a colony-forming unit (CFU) assay. The effects of oxygen concentration and testosterone on the expression of hematopoietic-related genes, including homeobox (HOX)A9, HOXB2, HOXB4, HOXC4 and BMI-1, were measured using reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction. The results indicated that the number of CFUs and total cells in the testosterone group increased under normoxic and hypoxic conditions compared with the corresponding control groups. Furthermore, the presence of testosterone increased the number of CFU-erythroid colonies. In liquid culture, the growth of CD34+ cells was rapid under normoxic conditions compared with under hypoxic conditions, however CD34+ cells were maintained in an undifferentiated state under hypoxic conditions. The addition of testosterone under hypoxia promoted the differentiation of CD34+ cells into CD34+CD38+CD71+ erythroid progenitor cells. Furthermore, it was determined that the expression of hematopoietic-related genes was significantly increased (P<0.05) in the hypoxia testosterone group compared with the other groups. Therefore, the results of the current study indicate that a combination of hypoxia and testosterone may be a promising cultivation condition for HSC/hemopoietic progenitor cell expansion ex vivo.
PMID: 29067121