تمایز سلول های بنیادی مشتق از تاندون در ریز محیط تاندونی مخرب
تاریخ انتشار: جمعه 07 دی 1397
| امتیاز:
تاندینوپاتی در بین ورزشکاران و بسیاری از جمعیت های شغلی شایع است؛ با این وجود، بیماری زایی تاندینوپاتی هنوز مشخص نیست. سلول های بنیادی مشتق از تاندون(TDSCs) به عنوان مقصر کلیدی ایجاد تاندینوپاتی محسوب می شوند. با این حال، هنوز مطمئن نیستیم که در ریز محیط مخرب تاندینوپاتی چگونه سلول های بنیادی مشتق از تاندون به آدیپوسیت، کندروسیت یا استئوسیت تمایز می یابند. بنابراین در این مطالعه، اثرات تنظیم کننده ریز محیط مخرب تاندون روی تمایز سلول های بنیادی مشتق از تاندون بررسی شد. سلول های بنیادی مشتق از تاندون از تاندون های آشیل رت جداسازی شده و روی برش های تاندونی سلول زدایی شده(DTSs) طبیعی و مخرب (آماده سازی شده بوسیله کشت فاقد استرس) کشت شدند. رنگ آمیزی ایمنوفلورسنت، رنگ آمیزی H&E،real-time PCR و وسترن بلات برای نشان دادن ریخت زایی، تکثیر و تمایز سلول های بنیادی مشتق از تاندون در ریز محیط مخرب استفاده شد. مشخص شد که سلول های بنیادی مشتق از تاندون روی برشی های تاندونی سلول زدایی شده مخرب در مقاسیه با برش های تاندونی سلول زدایی شده طبیعی بیشتر گسترده شدند. مارکرهای مربوط به تنوسیت، کلاژن نوع یک و TNMD به میزان بسیار زیادی روی تاندون های سلول زدایی شده طبیعی در مقایسه با مخرب بیان شدند. بیان مارکرهای غضروفی و استخوانی کلاژن نوع دو، SOX9، Runx2 و ALP روی تاندون های سلول زدایی شده مخرب در مقایسه با تاندون سلول زدایی شده طبیعی بالاتر بود. علاوه براین، FAK فسفریله و ERK1/2 روی تاندون های سلول زدایی شده مخرب کاهش یافتند. در مجموع، این مطالعه نشان داد که ریز محیط تاندونی مخرب، سلول های بنیادی مشتق از تاندون را برای تمایز به رده های استخوانی و غضروفی القا می کنند. این امر می تواند به تغییرات ریخت زایی سلول و فعال سازی کاهش یافته FAK و ERK1/2 در ریز محیط مخرب تاندینوپاتی نسبت داده شود.
Stem Cells Int. 2018 Oct 28;2018:2613821. doi: 10.1155/2018/2613821. eCollection 2018.
Tendon-Derived Stem Cell Differentiation in the Degenerative Tendon Microenvironment.
Liu C1,2, Luo JW1, Zhang KK1, Lin LX1, Liang T3, Luo ZP3, Zhuang YQ4, Sun YL1.
Abstract
Tendinopathy is prevalent in athletic and many occupational populations; nevertheless, the pathogenesis of tendinopathy remains unclear. Tendon-derived stem cells (TDSCs) were regarded as the key culprit for the development of tendinopathy. However, it is uncertain how TDSCs differentiate into adipocytes, chondrocytes, or osteocytes in the degenerative microenvironment of tendinopathy. So in this study, the regulating effects of the degenerative tendon microenvironment on differentiation of TDSCs were investigated. TDSCs were isolated from rat Achilles tendons and were grown on normal and degenerative (prepared by stress-deprived culture) decellularized tendon slices (DTSs). Immunofluorescence staining, H&E staining, real-time PCR, and Western blot were used to delineate the morphology, proliferation, and differentiation of TDSCs in the degenerative microenvironment. It was found that TDSCs were much more spread on the degenerative DTSs than those on normal DTSs. The tenocyte-related markers, COL1 and TNMD, were highly expressed on normal DTSs than the degenerative DTSs. The expression of chondrogenic and osteogenic markers, COL2, SOX9, Runx2, and ALP, was higher on the degenerative DTSs compared with TDSCs on normal DTSs. Furthermore, phosphorylated FAK and ERK1/2 were reduced on degenerative DTSs. In conclusion, this study found that the degenerative tendon microenvironment induced TDSCs to differentiate into chondrogenic and osteogenic lineages. It could be attributed to the cell morphology changes and reduced FAK and ERK1/2 activation in the degenerative microenvironment of tendinopathy.
PMID: 30510582