سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی: زیر جمعیت ها و تفاوت های آن ها در زیست شناسی سلولی و اثرات روی تخریب شبکیه در رت های RCS
تاریخ انتشار: جمعه 17 آذر 1396
| امتیاز:
سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی(hUC-MSCs) کاندیداهای بالقوه ای برای درمان تخریب شبکیه هستند(RD). برای مطالعه بیشتر بیولوژی و اثرات درمانی این سلول ها، دو زیر جمعیت از huC-MSCها، تحت عنوان hUC-MSC1 و hUC-MSC2 بوسیله روش کلونی زایی تک سلولی جداسازی شدند و عملکرد درمانی آن ها در رت های RCS( به عنوان مدلی برای تخریب شبکیه)، ارزیابی شد. اگرچه هر دو مجموعه از نظر نیازمندهای پایه برای huC-MSCها راضی کننده بودند ولی از نظر ریختی، نرخ تکثیری ، ظرفیت تمایزی، فنوتیپی و بیان ژنی متفاوت بودند. علاوه براین، تنها زیر مجموع کوچک تر، شبه فیبروبلاستی و سریع الرشد hUC-MSC1، پتانسیل کلونی زایی بالقوه قوی تر و هم چنین ظرفیت تمایز استخوانی و چربی را نشان داد. زمانی که دو مجموعه به ترتیب به فضاهای زیر شبکیه رت های RCS پیوند شدند، هر دو مجموعه زنده ماندند اما تنها hUC-MSC1 مارکرهای سلولی RPE به نام های بستروفین و RPE65 را نشان دادند. مهم تر این که، hUC-MSC1 اثرات نجات بخش قوی تری را روی عملکرد شبکیه نشان داد که بوسیله دامنه موج b روی ارزیابی ERG، لایه هسته ای شبکیه ای ضخیم تر و فتورسپتورهای آپوپتوزی کاهش یافته نشان داده شد. زمانی که هر دو مجموعه بوسیله اینترلوکین 6 تیمار شدند، بعد از پیوند به چشم با شبکیه تخریب شده محیط التهابی را تقلید کردند، hUC-MSC1 سطح به مراتب بالایی از فاکتورهای تروفیک را در مقایسه با hUC-MSC2 نشان دادند. بنابراین، این داده ها، علاوه بر اثبات ناهمگونی hUC-MSCها، ثابت کرد که اثرات درمانی قوی تر hUC-MSC1 مربوط به اثرات ضد آپوپتوزی قوی تر آن ها، پاراکریتی فاکتورهای تروفیک و ظرفیت تمایز بالقوه سلول های RPE است. بنابراین، مجموعه hUC-MSC1، نه سایر زیر مجموعه ها یا hUC-MSCهای غیر گروهی، باید برای درمان موثر تخریب شبکیه استفاده شوند.
Curr Mol Med. 2017 Dec 5. doi: 10.2174/1566524018666171205140806. [Epub ahead of print]
Human umbilical cord mesenchymal stem cells: subpopulations and their difference in cell biology and effects on retinal degeneration in RCS rats.
Wang L1, Li P2, Tian Y2, Li Z2, Lian C2, Ou Q2, Jin C1, Gao F1, Xu JY1, Wang J1, Wang F1, Zhang J1, Zhang J1, Li W1, Tian H1, Lu L1, Xu GT3.
Abstract
Human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUC-MSCs) are potential candidates for treating retinal degeneration (RD). To further study the biology and therapeutic effects of these cells, two hUC-MSC subpopulations, termed hUC-MSC1 and hUC-MSC2, were isolated by single-cell cloning method and their therapeutic functions were compared in RCS rat, a RD model. Although both subsets satisfied the basic requirements for hUC-MSCs, they were significantly different in morphology, proliferation rate, differentiation capacity, phenotype and gene expression. Furthermore, only the smaller, fibroblast-like, faster growing subset hUC-MSC1 displayed stronger colony forming potential as well as adipogenic and osteogenic differentiation capacities. When the two subsets were respectively transplanted into the subretinal spaces of RCS rats, both subsets survived, but only hUC-MSC1 expressed RPE cell markers Bestrophin and RPE65. More importantly, hUC-MSC1 showed stronger rescue effect on the retinal function as indicated by the higher b-wave amplitude on ERG examination, thicker retinal nuclear layer, and decreased apoptotic photoreceptors. When both subsets were treated with interleukin-6, mimicking the inflammatory environment when the cells were transplanted into the eyes with degenerated retina, hUC-MSC1 expressed much higher levels of trophic factors in comparison with hUC-MSC2. Therefore, data here, in addition to prove the heterogeneity of hUC-MSCs, confirmed that the stronger therapeutic effects of hUC-MSC1 were attributed to its stronger anti-apoptotic effect, paracrine of trophic factors and potentially RPE cell differentiation capacity. Thus, the subset hUC-MSC1, not the other subset or the un-grouped hUC-MSCs should be used for effective treatment of RD.
PMID: 29210653