ویژگی یابی پیری سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی بعد از کشت طولانی مدت
تاریخ انتشار: یکشنبه 22 مهر 1397
| امتیاز:
از سال 1980، سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی(ASCs) به منبع قوی و بالقوه ای برای سلول درمانی، طب بازساختی و حتی انتقال دارو در درمان سرطان تبدیل شدند. تولید سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs)، از جمله سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی در سال های اخیر با کارآزمایی های بالینی متعدد و محصولات مورد تایید قرار گرفته، با سرعت پیشرفت کرده است. در این تکنولوژی، سلول های بنیادی مشتق از چربی باید به صورت طولای مدت و به منظور بدست آوردن مقادیر بیشتر سلول تکثیر شوند. در این مطالعه پیری سلول های بنیادی مشتق از چربی بعد از تکثیر طولانی مدت ارزیابی شد.
روش ها:
سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی جداسازی شده و به طور پیوسته در تراکم 1000 سلول در هر سانتی متر مربع تا پاساژ 15 کشت شدند. سلول ها برای پیری و از طریق تغییرات برای مشخصه های سلول های بنیادی مزانشیمی، فعالیت میتوکندریایی، تجمع بتا-گالاکتوزیداز و بیان ژن های سرکوب کننده تومور مورد ارزیابی قرار گرفتند.
نتایج:
نتایج نشان داد که به دنبال تکثیر آزمایشگاهی تا پاساژ 15، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی تغییراتی را در ایمنوفنوتیپ نشان ندادند و تنها بیان CD105 در آن ها کاهش یافت. با این حال، سلول ها از نظر اندازه، شکل و پیچیدگی(به سمت شکل تخم مرغ نیمرو شده) افزایش داشتند. هم چنین آن ها در پاساژ 15 تکثیر را متوقف کردند. با این حال، آن ها پتانسیل تمایز آزمایشگاهی به سمت استئوبلاست، کندروسیت و آدیپوسیت را حفظ کردند. بیان ژن های سرکوب کننده توموری p53 و p16 به طور قابل توجهی تغییر نکرد، در حالی که p27 به طور قابل توجهی تنظیم کاهشی داشت. فعالیت های میتوکندریایی از پاساژ 5 تا پاساژ 10 اندکی کاهش یافت و تا پاساژ 15 ثابت باقی ماند. سلول های بنیادی مشتق از چربی نیز تخمع افزایش یافته بتا گالاکتوزیداز را در کشت نشان داد اما ناچیز بود.
جمع بندی:
در مجموع، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی انسانی، زمانی که تعداد پاساژهای سلولی افزایش یافت، برخی از مشخصه های خاص سلول های بنیادی پیر شده را نشان دادند. با این حال، تا پاساژ 10، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی هم مشخصه های سلول های بنیادی مزانشیمی را حفظ کردند.
Adv Exp Med Biol. 2018 Sep 22. doi: 10.1007/5584_2018_235. [Epub ahead of print]
Characterization of Senescence of Human Adipose-Derived Stem Cells After Long-Term Expansion.
Truong NC1,2, Bui KH3, Van Pham P4,5.
Abstract
INTRODUCTION:
Since the 1980s, adipose-derived stem cells (ASCs) have become a powerful and potential source for stem cell-based therapy, regenerative medicine, and even drug delivery in cancer treatment. The development of off-the-shelf mesenchymal stem cells (MSCs), including ASCs, has rapidly advanced in recent years with several clinical trials and approved products. In this technology, ASCs should be expanded long term in order to harvest higher cell number. In this study, senescence of ASCs after long-term expansion was evaluated.
METHODS:
Human ASCs (hASCs) were isolated and cultured continuously at a density of 103 cells/cm2 up to passage 15. The cells were assessed for aging via changes in the following: characteristics of MSCs, mitochondrial activity, accumulation of beta-galactosidase, and expression of tumor suppressor genes.
RESULTS:
The results showed that following in vitro expansion to the 15th passage, ASCs did not show changes in immunophenotype, except for decreased expression of CD105. However, the cells increased in size and in shape and complexity (toward the "fried egg" morphology). They also almost ceased to proliferate in passage 15. Nonetheless, they maintained in vitro differentiation potential toward osteoblasts, chondrocytes, and adipocytes. Expression of tumor suppressor genes p53 and p16 did not significantly change, while p27 was significantly downregulated. Mitochondrial activities also decreased slightly in culture from passage 5 to passage 10 and remained stable to passage 15. ASCs also showed increased accumulation of beta-galactosidase in culture, but it was negligible.
CONCLUSION:
In conclusion, hASCs exhibited some particular characteristics of aged stem cells when the number of subculture cells increased. However, up to passage 10, ASCs also retained almost all of the characteristics of MSCs.
PMID: 30242785