مهار بیان Cxcl9 رگزایی را در هم کشتی MSCs-HUVECs افزایش می دهد

تاریخ انتشار: شنبه 20 مهر 1398 | امتیاز: Article Rating

رگزایی غیر کافی یکی از چالش های اصلی در مهندسی بافت استخوان است که منجر به نکروز نسبی ایمپلنت می شود. پیش رگزایی یک راه امیدوار کننده در استراتژی های هم کشتی برون تنی سلول ها با استفاده از سلول های استخوان زا و سلول های رگزا است و ارتباط بین این سلول ها الزامی است. در مطالعه حاضر، اثر سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان(BMSCs) روی قابلیت رگزایی سلول های اندوتلیالی سیاهرگ بند ناف انسانی(HUVECs) در محیط رشد(GM) و محیط القای استخوانی(OIM) بررسی شد. نشان داده شد که سلول های هم کشت شده در OIM کارایی بالایی را در استخوان زایی نشان دادند اما قادر به تشکیل ساختار شبه مویرگی نبودند در حالی که نتیجه هم کشتی آن ها در محیط GM مخالف این امر بود. با مقایسه ظرفیت رگزایی هم کشتی تحت GM و OIM، مشخص شد که Cxcl9 ترشح شده بوسیله BMSCs در OIM یک فاکتور رگزایی برای مقابله با تنظیم VEGF است و مانع از اتصال آن به HUVECs می شود که این امر رگزایی را در هم کشتی MSCs-ECs منتفی می سازد. علاوه بر این، ثابت شد که Cxcl9 تمایز استخوانی تک کشت BMSCs را سرکوب می کند. مکانیسم مولکولی فعال شدن Cxcl9 در BMSCs شامل مسیر پیام رسانی mTOR/STAT1 است. بنابراین، متوقف کردن این مسیر پیام رسانی از طریق اضافه کردن راپامایسین منجر به مهار Cxcl9 و بهبود تمایز استخوانی و ظرفیت رگزایی هم کشتی در OIM می شود. این نتایج نشان می دهد که Cxcl9 یک تعدیل کننده منفی رگزایی و استخوانی زایی است و مهار آن می تواند پیش رگزایی و مهندسی بافت استخوان را افزایش دهد.

Arch Biochem Biophys. 2019 Sep 21:108108. doi: 10.1016/j.abb.2019.108108. [Epub ahead of print]

Inhibiting expression of Cxcl9 promotes angiogenesis in MSCs-HUVECs co-culture.

Shen Q1, Fan X1, Jiang M1, Ye Z1, Zhou Y2, Tan WS1.

Abstract

The insufficient vascularization is a major challenge in bone tissue engineering, leading to partial necrosis of the implant. Pre-vascularization is a promising way via in vitro cells co-culture strategies using osteogenic cells and vasculogenic cells, and the cross-talk of cells is essential. In the present study, the effect of rat bone-marrow derived mesenchymal stem cells (BMSCs) on angiogenic capability of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) in growth medium (GM) and osteogenic induction medium (OIM) was investigated. It was demonstrated that cells co-cultured in OIM showed high efficiency in osteogenesis but failed to form capillary-like structure while the results of co-culture in GM were the opposite. By comparing the angiogenic capacity of co-cultures under GM and OIM, chemokine (C-X-C motif) ligand 9 (Cxcl9), secreted by BMSCs in OIM, was identified to be an angiostatic factor to counter-regulate vascular endothelial growth factor (VEGF) and prevent its binding to HUVECs, which abrogated angiogenesis of MSCs-ECs co-culture. Moreover, Cxcl9 was proved to suppress the osteogenic differentiation of BMSCs monoculture. The molecular mechanism of Cxcl9 activation in BMSCs involved mTOR/STAT1 signaling pathway. Therefore, blocking this signaling pathway via rapamycin addition resulted in the inhibition of Cxcl9 and improvement of osteogenic differentiation and angiogenic capacity of co-culture in OIM. These results reveal that Cxcl9 is a negative modulator of angiogenesis and osteogenesis, and its inhibition could promote pre-vascularized of bone tissue engineering.

Copyright © 2019. Published by Elsevier Inc.

PMID: 31550444
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان