التیام زخم سلول های اپی تلیالی رنگ دانه دار شبکیه مشتق از سلول های بنیادی جنینی انسانی تحت تاثیر مرحله بلوغ قرار دارند
تاریخ انتشار: جمعه 19 مرداد 1397
| امتیاز:
پیشینه:
التیام زخم اپی تلیوم رنگ دانه دار شبکیه(RPE) فرایندی پیچیده است که ممکن است در بیماری چشمی شایع تخریب ماکولای وابسته به سن اتفاق بیافتد. هدف این مطالعه ارزیابی این امر بود که آیا زخم شدن و التیام یافتن زخم روی دینامیک یون کلسیم(Ca2+) در RPEهای مشتق از سلول های بنیادی جنینی(hESC) کشت شده در بازه های زمانی مختلف اثر می گذارد یا خیر.
روش ها:
سلول های hESC-RPE مشتق از دو رده سلولی مختلف و کشت شده برای 9 وئ 28 روز، زخم شده و دینامیک فعالیت یون کلسیم درون سلولی القا شده به صورت خود بخودی و مکانیکی با تصویر برداری زنده یون کلسین سلولی بلافاصله بعد از ایجاد زخم و یا هفت روز بعد از ایجاد زخم اندازه گیری شد. زمان و سرعت التیام با استفاده از میکروسکوپ زمینه روشن time-lapse آنالیز شد. فعالیت یون کلسیم و سرعت بهبودی با استفاده از ارزیابی تصاویر آنالیز شد. علاوه بر این رسوب ماتریکس خارج سلولی با میکروسکوپ کانفوکال ارزیابی شد.
نتایج:
دینامیک یون کلسیم در تک لایه hESC-RPE بسته به زمان کشت متفاوت بود: سلول های کشت شده برای 9 روز تعداد سلول با فعالیت خودبخودی یون کلسیم بالاتری در نزدیک لبه های زخم تازه در مقایسه با لبه های کنترل بیشتری داستند، این در حالی بود که سلول هایی که برای 28 روز کشت شدند تفاوتی در ناحیه زخم و کنترل نداشتند. سلول های hESC-RPE کشت شده برای 28 روز، زخم شده و بعد از هفت روز التیام یافته امواج درون سلولی Ca2+ گسترده ای را بدنبال تحریک مکانیکی تولید کردند، در حالی که در مورد کنترل این امواج محدود هستند. مهم تر این که هم گستردگی موج و هم فعالیت خودبخودی یون کلسیم درون نواحی بهبود یافته و هم چنین مورفولوژی سلول های 28 روز کشت شده، زخم شده و نواحی بعد از 7 روز بهبود یافته، سلول های hESC-RPE بعد از 9 روز کشت را تداعی کردند.
جمع بندی:
اطلاعات بدست آمده در مورد دینامیک یون کلسیم تک لایه زخم شده hESC-RPE برای درک دینامیک بهبودی زخم RPE مهم است و می تواند تست عملکردی معقولی را برای سلول های RPE ارائه دهد. داده های ارائه شده در این جا نشان می دهد که ارزیابی دینامیک یون کلسیم با استفاده از آنالیزهای تصویری می تواند به عنوان یک تست عملکردی قابل اتکا و غیر تهاجمی برای سلول های RPE به کار برده شود.
Biomed Eng Online. 2018 Jul 31;17(1):102. doi: 10.1186/s12938-018-0535-z.
Wound healing of human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelial cells is affected by maturation stage.
Abu Khamidakh AE1, Rodriguez-Martinez A2, Kaarniranta K3,4, Kallioniemi A2, Skottman H2, Hyttinen J1, Juuti-Uusitalo K5.
Abstract
BACKGROUND:
Wound healing of retinal pigment epithelium (RPE) is a complex process that may take place in common age-related macular degeneration eye disease. The purpose of this study was to evaluate whether wounding and wound healing has an effect on Ca2+ dynamics in human embryonic stem cell (hESC)-RPEs cultured different periods of time.
METHODS:
The 9-day-cultured or 28-day-cultured hESC-RPEs from two different cell lines were wounded and the dynamics of spontaneous and mechanically induced intracellular Ca2+ activity was measured with live-cell Ca2+ imaging either immediately or 7 days after wounding. The healing time and speed were analyzed with time-lapse bright field microscopy. The Ca2+ activity and healing speed were analysed with image analysis. In addition the extracellular matrix deposition was assessed with confocal microscopy.
RESULTS:
The Ca2+ dynamics in hESC-RPE monolayers differed depending on the culture time: 9-day-cultured cells had higher number of cells with spontaneous Ca2+ activity close to freshly wounded edge compared to control areas, whereas in 28-day-cultured cells there was no difference in wounded and control areas. The 28-day-cultured, wounded and 7-day-healed hESC-RPEs produced wide-spreading intercellular Ca2+ waves upon mechanical stimulation, while in controls propagation was restricted. Most importantly, both wave spreading and spontaneous Ca2+ activity of cells within the healed area, as well as the cell morphology of 28-day-cultured, wounded and thereafter 7-day-healed areas resembled the 9-day-cultured hESC-RPEs.
CONCLUSIONS:
This acquired knowledge about Ca2+ dynamics of wounded hESC-RPE monolayers is important for understanding the dynamics of RPE wound healing, and could offer a reliable functionality test for RPE cells. The data presented in here suggests that assessment of Ca2+ dynamics analysed with image analysis could be used as a reliable non-invasive functionality test for RPE cells.
PMID: 30064430