ترموژل پلی پپتیدی آزاد کننده یون آهن برای تمایز عصبی سلول های بنیادی مزانشیمی

تاریخ انتشار: شنبه 27 مهر 1398 | امتیاز: Article Rating

یک ترموژل مبتنی بر پلی(اتیلن گلیکول) می تواند یون های آهن(Fe3+) را از طریق باندهای هماهنگ شبه اتری بین اتم اکسیژن و یون های آهن به دام بیاندازد، بنابراین یک سیستم آزاد کننده یون Fe3+ پایدار را ارائه کند. ترموژل پلی(اتیلن گلیکول)-ال-پلی(آلانین) در این مطالعه استفاده شد. پلی پپتیدی یک ژل نسبتا قوی تر را شکل می دهد و محصولات تخریب شامل اسید آمینه های طبیعی است که یک محیط با pH طبیعی سازگار برای سلول را طی کشت سلول ارائه می دهند. طی گذار سل به ژل القا شده بوسیله دما در 37 درجه سانتیگراد، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از لوزه ها(TMSCs) و یون های آهن تلفیق شدند و منجر به تشکیل یک ماتریکس سه بعدی برای تمایز عصبی TMSCsهای تلفیق شده بودند. غلظت اولیه یون های آهن بین 0، 15، 30 و 60 میلی مولار متغیر بود. حدود 10 درصد یون های آهن بارگیری شده طی 21 روز آزاد شدند که به طور دائم یون های آهن را برای سلول تهیه کردند. تلفیق یون های آهن نه تنها ماژول ژل را در 37 درجه سانتیگراد از 107 پاسکال به 680 پاسکال افزایش داد بلکه تجمع سلولی را نیز با ترشح قابل توجه سیگنال چسبندگی سلولی FAK پیش برد. بیان بیومارکرهای مربوط به تمایز عصبی TMSCs شامل NFM،‌MAP2، GFAP، NURR1 و TUBB3 در سطح mRNA 4 تا 35 برابر در سیستم حاوی Fe3+ در مقایسه با سیستم های بدون Fe3+ افزایش یافت. مطالعات ایمنوفلورسنس نیز تجمع بارز سلولی و افزایش قابل توجه بیومارکرهای عصبی را در سطح پروتئین نشان داد. این مطالعه نشان می دهد که سیستم ترموژل آزاد کننده یون آهن می تواند یک داربست قابل تزریق امیدوار کننده برای تمایز عصبی سلول های بنیادی باشد.

Biomacromolecules. 2019 Sep 27. doi: 10.1021/acs.biomac.9b01096. [Epub ahead of print]

Iron Ion-Releasing Polypeptide Thermogel for Neuronal Differentiation of Mesenchymal Stem Cells.

Patel M, Lee HJ, Son S, Kim H, Kim J, Jeong B.

Abstract

A poly(ethylene glycol)-based thermogel can capture iron ion (Fe3+) through crown ether-like coordination bonds between the oxygen atom and metal ions, thus providing a sustained Fe3+-releasing system. Poly(ethylene glycol)-L-poly(alanine) thermogel was used in this study. The polypeptide forms a rather robust gel and the degradation products are neutral amino acid, which provides cyto-compatible neutral pH environments during the cell culture. During the heat-induced sol-to-gel transition at 37 oC, tonsil-derived mesenchymal stem cells (TMSCs) and iron ions were incorporated, leading to the formation of a three-dimensional matrix toward neuronal differentiation of the incorporated TMSCs. Initial concentration of the iron ions was varied between 0, 15, 30, and 60 mM. About 10 % of the loaded iron ions was released over 21 days, which continuously supplied iron ions to the cells. The incorporation of iron ions not only increased the gel modulus at 37 oC from 107 Pa to 680 Pa but also promoted cell aggregation with a significant secretion of the cell adhesion signal of FAK. Expression of biomarkers related to the neuronal differentiation of TMSCs including NFM, MAP2, GFAP, NURR1, NSE, and TUBB3 increased 4-35 fold at the mRNA level in the Fe3+-containing system compared to that of the system without Fe3+. Immunofluorescence studies also confirmed pronounced cell aggregation and significant increase in neuronal biomarkers at the protein level. This study suggests that an iron ion-releasing thermogelling system can be a promising injectable scaffold toward neuronal differentiation of stem cells.

PMID: 31559819
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