پراکسید هیدروژن: یک القا کننده بالقوه تمایز سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی به کندروسیت ها
تاریخ انتشار: دوشنبه 17 اردیبهشت 1397
| امتیاز:
پروتکل های معمول برای تمایز غضروفی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی(ADSCها)، معمول گران و زمان بر هستند و در نتیجه منجر به تولید موفقیت آمیز کندروسیت های خالص نمی شوند. ما فرض کردیم که سطح پایین H2O2 ممکن است تمایز ADSCها به کندروسیت ها را در یک زمان انکوباسیون کوتاه تر و هزینه نسبتا کمتر القا کند. بنابراین، این مطالعه قصد داشت که به صورت مقایسه ای تاثیر محیط حاوی H2O2 یا محیط بدون H2O2 را در القای ADSCها به کندروسیت ها بررسی کند. سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی از لیپوآسپیره چهار زن سالم جداسازی شد و بوسیله ایمنوفتوتیپینگ مارکرهای سطح سلولی CD90، CD73، CD44، CD34 و CD45 مورد ارزیابی قرار گرفت. تمایز غضروفی با استفاده از محیط تمایزی در حضور یا غیاب 10 و 50 میکرومولار H2O2 در سیستم کشت طبیعی و سه بعدی صورت گرفت. محتوای درون سلولی گونه های اکسیژن فعال(ROS) بوسیله فلوسایتومتری و میکروسکوپ فلورسنس تشخیص داده شد. هیدروکسی پرولین، به عنوان مارکر کلاژن مورد ارزیابی قرار گرفت و محتوای گلیکوزآمینوگلیکان(GAGs) هم از نظر کیفی تشخیص داده شد و هم از نظر کمی تعیین شد. برای تعیین سطح بیان ژن آگریکان، کلاژن نوع دو و فاکتور رونویسی Sox9 از real-time PCR استفاده شد. سلول های تیمار شده با H2O2 مورفولوژی پیش کندروسیتی را در روز یک نشان دادند و پلت های سلولی در روز 14 شکل گرفت. سلول های تیمار شده با H2O2 اندازه پلت بزرگ تری القا کردند و محتوای GAG و سطح هیدروکسی پرولین به طور قابل توجه بالاتری را در مقایسه با سلول های تیمار نشده نشان دادند. سطح بیان آگریکان، کلاژن نوع دو و Sox9 به طور قابل توجهی بوسیله H2O2 افزایش یافت. یافته های ما برای اولین نشان داد که محیط تمایزی حاوی H2O2 در مقایسه با محیط تمایز بدون H2O2 در القای غضروف زایی ADSCها به طور قابل توجهی موثرتر است.
Free Radic Res. 2018 Apr 15:1-241. doi: 10.1080/10715762.2018.1466121. [Epub ahead of print]
Hydrogen peroxide: A potent inducer of differentiation of human adipose-derived stem cells into chondrocytes.
Goudarzi F1, Mohammadalipour A1, Bahabadi M1, Taghi M, Goodarzi1, Sarveazad A2, Khodadadi I1.
Abstract
Common protocols for chondrogenic differentiation of adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) are generally expensive and time-consuming and so far, have not successfully recreated pure chondrocytes. We hypothesize that a low level of H2O2 may induce differentiation of ADSCs into chondrocytes in a shorter incubation time and relatively lower cost. Therefore, this study aimed to comparatively investigate the effectiveness of H2O2-containing or free medium in the induction of ADSCs to chondrocytes. ADSCs were isolated from the lipoaspirate of four healthy females and evaluated by immunophenotyping for their CD90, CD73, CD44, CD34, and CD45 cell surface markers. Chondrogenic differentiation was carried out using differentiation medium in the presence or absence of 10 and 50 µM H2O2 in normal and 3D culture system. The intracellular contents of reactive oxygen species (ROS) were detected by flow cytometry and fluorescence microscopy. The hydroxyproline, was assessed as marker of collagen and the glycosaminoglycans (GAGs) content were both qualitatively detected and quantitatively determined. Real-time PCR was performed to determine the gene expression level of aggrecan, type-II collagen, and transcription factor Sox9. H2O2-treated cells showed prechondrocyte morphology on day-1 and chondrocyte pellets were formed on day-14. H2O2-treated cells induced greater pellet sizes and showed significantly higher content of GAGs and hydroxyproline level compared with untreated cells. The gene expression levels of aggrecan, collagen type-II, and Sox9 were markedly upregulated by H2O2. Our findings showed for the first time that H2O2-containing differentiation medium is potentially more effective than H2O2-free differentiation medium in the induction of chondrogenesis of ADSCs.
PMID: 29658381