سلول های بنیادی مزانشیمی تمایز یافته به صورت استخوانی القا شده بوسیله کلاژن هیدرولیز شده ماهی اثرات تعدیل کنندگی ایمنی شان را حفظ می کنند
تاریخ انتشار: پنجشنبه 23 آبان 1398
| امتیاز:
اهداف:
ارتباط بین سلول های بنیادی و زیست مواد یک موضوع ضروری در مهندسی بافت استخوان است. سلول های استرومایی مزانشیمی مغز استخوان(BMMSCs) توجه قابل ملاحظه ای را با توجه به توانایی آن ها برای خودنوزایی و تمایز به استئوبلاست ها و به طور مهم تر اثرات تعدیل کنندگی ایمنی شان روی پاسخ ایمنی به خود جلب کرده اند. زیست مواد ایده آل باید القا کننده استخوان باشد، از نظر محیطی ماندگار باشد و مقرون به صرفه نیز باشد. مطالعه گذشته ما نشان داد که کلاژن هیدرولیز شده ماهی(HFC) می تواند همه نیازهای بالا را برآورده سازد. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا BMSCs ویژگی های تعدیل کنندگی ایمنی شان را بعد از تمایز استخوانی القا شده بوسیله HFC جفظ کنند یا خیر.
روش های اصلی:
منابع غیر تجاری BMSCs از رت های Sprague-Dawley جداسازی شدند. BMSCs تمایز یافته به صورت استخوانی بوسیله HFC القا شدند و BMSCs تمایز نیافته به ترتیب با PBMC یا ماکروفاژهای NR 8383 القا شدند. تکثیر سلولی PBMC با استفاده از سنجش جذب BrdU ارزیابی شد. علاوه بر این، سطح اینترلوکین 6، TGF-β1، اینترلوکین 10 و PGE2 و اکسید نیتریک تعیین شد. بیان ژن های TDG-6 و IDO با استفاده از qRT-PCR آنالیز شد.
یافته های کلیدی:
نتایج نشان داد که BMSCs القا شده با HFC تکثیر PBMC را سرکوب کرد. سطح بیان میانجی گرهای ضد التهابی شامل اینترلوکین 6، TGF-β1 و PGE2 به طور قابل توجهی بعد از 48 ساعت هم کشتی افزایش یافت. علاوه بر این، تولید اکسید نیتریک طی استخوان زایی القا شده بوسیله HFC افزایش یافت در حالی که سطح TSG-6 و IDO بعد از تمایز استخوانی بدون تغییر باقی ماند. HFC-BMSCs تولید میانجی گرهای التهابی (IL-1β, TNF-α) را در ماکروفاژهای تحریک شده با LPS مهار کردند.
اهمیت:
در مجموع، این یافته ها نشان می دهد که توانایی تعدیل کنندگی ایمنی هنوز در BMSCs تمایز استخوانی یافته القا شده با HFC حفظ می شده است.
Life Sci. 2019 Oct 19:116970. doi: 10.1016/j.lfs.2019.116970. [Epub ahead of print]
Osteogenically differentiated mesenchymal stem cells induced by hydrolyzed fish collagen maintain their immunomodulatory effects.
Liu C1, Sun J2.
Abstract
AIMS:
The reciprocity between stem cells and biomaterials is an essential topic in bone tissue engineering. Bone marrow mesenchymal stromal cells (BMSCs) have attracted considerable attention in regenerative medicine owing to their ability to self-renew and differentiate into osteoblasts, and more importantly, their immunomodulatory effects on the immune response. Ideal biomaterials should be osteo-inductive, environmentally sustainable, and economical. Our previous study showed that hydrolyzed fish collagen (HFC) can meet each of the above requirements. However, it is still unclear whether BMSCs maintain their immunomodulatory properties after osteogenic differentiation induced by HFC.
MAIN METHODS:
Non-commercial sources of BMSCs were isolated from Sprague-Dawley (SD) rats. Osteogenically differentiated BMSCs induced by HFC and undifferentiated BMSCs were co-cultured with PBMC or NR 8383 macrophages, respectively. Cell proliferation of PBMC was examined using a BrdU uptake assay. In addition, the IL-6, TGF-β1, IL-10, PGE2, and nitric oxide levels were determined. The expressions of TSG-6 (TNF-stimulated gene 6) and IDO (indoleamine 2, 3-dioxygenase) genes were analyzed using qRT-PCR.
KEY FINDINGS:
The results revealed that HFC-induced BMSCs suppressed the proliferation of PBMC. The expression levels of anti-inflammatory mediators including IL-6, TGF-β1, and PGE2 significantly increased after 48 h of co-culture. Moreover, the nitric oxide production increased during osteogenesis induced by HFC, whereas the level of TSG-6 and IDO remained unchanged after osteogenic differentiation. HFC-BMSCs inhibited the inflammatory mediator production (IL-1β, TNF-α) in LPS-stimulated macrophages.
SIGNIFICANCE:
Taken together, these findings suggest that the immunomodulation ability is still retained in osteogenically differentiated BMSCs induced by HFC.
Copyright © 2019. Published by Elsevier Inc.
PMID: 31639395