تحریک سلول های بنیادی با فعال کننده پروتئین کیناز C با افزایش مولکول های چسبندگی برهمکنش اولیه سلول های بنیادی-کندروسیت ها را تقویت می کند
تاریخ انتشار: جمعه 25 آبان 1397
| امتیاز:
پیشینه:
استئوآرتریت(OA) می تواند به عنوان تخریب غضروف مفصلی در مفاصل تعریف شده و از شایع ترین بیماری های مخرب است. برای بازسازی غضروف آسیب دیده، رویکردهای آزمایشگاهی مختلفی از جمله سلول درمانی مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از محدودیت های اصلی سلول درمانی بقای ضعیف سلول های بنیادی بعد از پیوند است. آنویکیز یعنی جایی که حمایت ماتریکسی و چسبندگی به ماتریکس خارج سلولی کافی نیست، موجب مرگ سلولی آپوپتوزی می شود که یکی از دلایل اصلی نرخ ضعیف بقای سلول های بنیادی بعد از پیوند است. بنابراین، تقویت برهمکنش اولیه سلول های بنیادی پیوند شده با کندروسیت ها می تواند کارایی درمانی سلول درمانی برای استئوآرتریت را افزایش دهد. پیش از گزارش شده است که این فعال کننده پروتئین کیناز C موسوم به فوربول12- میریستات 13-استات(PMA) افزایش چسبندگی سلول های بنیادی مزانشیمی را از طریق فعال سازی فوکال ادهیژن کیناز(FAK) القا می کند. در مطالعه حاضر، ما اثر PMA را روی چسبندگی سلول های بنیادی مشتق از چربی(ADSCs) و پراکنش آن ها روی بسترهای کشت و هم چنین روی برهمکنش اولیه بین سلول های بنیادی مشتق از چربی و کندروسیت ها ارزیابی می کنیم.
نتایج:
تیمار با PMA چسبندگی اولیه سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی به بستر کشت و هم چنین پراکنش سلولی را از طریق بیان افزایش یافته مولکول های چسبندگی مانند FAK، وینکولین، تالین و پاکسیلین هم در سطح RNAو هم در سطح پروتئین افزایش داد. تحریک سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی با PMA در زمان های اولیه کشت (4 ساعت بعد از کشت) تعداد سلول های چسبیده به لایه متراکم از کندروسیت های کشت شده را در مقایسه با سلول های تیمار نشده افزایش داد.
جمع بندی:
در مجموع نتایج این مطالعه نشان می دهد که تحریک سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی با PMA می تواند برهمکنش اولیه با کندروسیت ها را افزایش دهد و این موفقیت می تواند برای ایجاد رویکردهای درمانی غیر تهاجمی برای درمان استئوآرتریت استفاده شود. هم چنین این امر ممکن است فرایند بازسازی را تسریع کند و بنابراین درد مربوط به این مشکل را در بیماران استئوآرتریتی سریع تر تسکیل ببخشد. مطالعات درون تنی بیشتر که اثرات درمانی پیش تیمار سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی با PMA روی آسیب غضروف مفصلی را ارزیابی کنند، مورد نیاز است.
Biol Res. 2018 Nov 1;51(1):41. doi: 10.1186/s40659-018-0191-6.
Priming stem cells with protein kinase C activator enhances early stem cell-chondrocyte interaction by increasing adhesion molecules.
Chae DS1,2, Lee CY3, Lee J4, Seo HH4, Choi CH5, Lee S6, Hwang KC7.
Abstract
BACKGROUND:
Osteoarthritis (OA) can be defined as degradation of articular cartilage of the joint, and is the most common degenerative disease. To regenerate the damaged cartilage, different experimental approaches including stem cell therapy have been tried. One of the major limitations of stem cell therapy is the poor post-transplantation survival of the stem cells. Anoikis, where insufficient matrix support and adhesion to extracellular matrix causes apoptotic cell death, is one of the main causes of the low post-transplantation survival rate of stem cells. Therefore, enhancing the initial interaction of the transplanted stem cells with chondrocytes could improve the therapeutic efficacy of stem cell therapy for OA. Previously, protein kinase C activator phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-induced increase of mesenchymal stem cell adhesion via activation of focal adhesion kinase (FAK) has been reported. In the present study, we examine the effect PMA on the adipose-derived stem cells (ADSCs) adhesion and spreading to culture substrates, and further on the initial interaction between ADSC and chondrocytes.
RESULTS:
PMA treatment increased the initial adhesion of ADSC to culture substrate and cellular spreading with increased expression of adhesion molecules, such as FAK, vinculin, talin, and paxillin, at both RNA and protein level. Priming of ADSC with PMA increased the number of ADSCs attached to confluent layer of cultured chondrocytes compared to that of untreated ADSCs at early time point (4 h after seeding).
CONCLUSION:
Taken together, the results of this study suggest that priming ADSCs with PMA can increase the initial interaction with chondrocytes, and this proof of concept can be used to develop a non-invasive therapeutic approach for treating OA. It may also accelerate the regeneration process so that it can relieve the accompanied pain faster in OA patients. Further in vivo studies examining the therapeutic effect of PMA pretreatment of ADSCs for articular cartilage damage are required.
PMID: 30384862