اثر مهاری و مکانیسم سلول های بنیادی مزانشیمی بر روی سلول های سرطانی کبد

سلول های بنیادی مزانشیمی ( MSC ) ، با ظرفیت خود تجدیدی و تمایز به انواع سلول های مختلف ، سلول های مهمی برای درمان سلول های بنیادی هستند. سلول های بنیادی مزانشیمی خواص پاتوتروپیک مهاجرتی قوی دارند که آنها را برای استفاده در پیشگیری و درمان تومور مناسب می سازد . با این حال اطلاعات کمی در مورد مکانیسم های مولکولی زمینه ای که سلول های بنیادی مزانشیمی را با سلول های سرطانی مرتبط می سازد در دست است. این مطالعه به بررسی اثر مهاری و مکانیزم سلول های بنیادی مزانشیمی  بر سلولهای تومور کبدی HepG2 انسان با استفاده از سیستم هم کشتی و محیط کشت مناسب ​​و پیوند درمدل حیوانی پرداخته است. سلول HepG2 با MSC  هم کشتی داده شده و یا تحت تیمار با محیط کشت به دست آمده ازکشت سلولها ی مزانشیمی در شرایط آزمایشگاهی قرار گرفتند.  نتایج آزمایش متیل تیازولیل دیفنیل تترازولیوم (MTT)  و فلوسایتومتری نشان داد که تکثیر و آپوپتوز سلولهای HepG2 ، به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. آنالیز واکنش رونویسی معکوس زنجیره پلی مراز(RT-PCR) نشان داد که سطح بیان مارکرهای 2- BCL ، C - Myc ، β - catenin  و Survivin  کاهش یافته است. نتایج حاصل ازتست جذب ایمنی متصل به آنزیم و وسترن بلات نشان داد که سلول های بنیادی مزانشیمی،  DKK - 1 را برای مهار بیان عوامل مرتبط با مسیر سیگنالینگ Wnt ( BCL-2 ، C- Myc ، β - catenin و Survivin ) درسلول های تومور ترشح کرده و به دنبال آن باعث مهارتکثیرو پیشبرد آپوپتوزدر سلولهای HepG2 می شوند. آزمایش پیوند به حیوان نیز نشان داد وقتیکه سلول های HepG2 با سلول های بنیادی مرانشیمی  به موش تزریق شدند، رشد توموربه طورقابل توجهی مهار شد . این نتایج نشان می دهد که MSC سبب مهار رشد و پیشبرد آپوپتوز سلولهای HepG2 به صورت وابسته به دوزمی شوند. این مطالعه یک روش جدید و قابل آزمایش را برای درمان سرطان ارائه کرده است. این مطالعه همچنین نشان می دهد که مسیر سیگنالدهی Wnt ممکن است در مهار سلول توموری با واسطه MSC نقش داشته باشد.

Tumour Biol. 2013 Oct 18. [Epub ahead of print]

Inhibitory effect and mechanism of mesenchymal stem cells on liver cancer cells.

Hou L, Wang X, Zhou Y, Ma H, Wang Z, He J, Hu H, Guan W, Ma Y.

Source

College of Life Sciences and Bioengineering, Beijing Jiaotong University, Beijing, 100044, People's Republic of China, llhou@bjtu.edu.cn.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs), with their capacity for self-renewal and differentiation into various cell types, are important seed cells for stem cell therapy. MSCs exhibit potent pathotropic migratory properties that make them attractive for use in tumor prevention and therapy. However, little is known about the underlying molecular mechanisms that link MSCs to the targeted tumor cells. This study investigated the inhibitory effect and mechanism of MSCs on human hepatoma HepG₂ cells using co-culture and conditioned medium system and animal transplantation model. The HepG₂ cells were co-cultured with MSCs or treated with conditional media derived from MSCs cultures in vitro. Results of methylthiazolyldiphenyl tetrazolium assay and flow cytometric assay showed that the proliferation and apoptosis of HepG₂ cells decreased and increased, respectively. Reverse transcription polymerase chain reaction analysis showed that the expression levels of bcl-2, c-Myc, β-catenin, and survivin were downregulated. The results of enzyme-linked immunosorbent assay and Western blot proved that MSCs secreted Dkk-1 to inhibit the expression of Wnt signaling pathway-related factors (bcl-2, c-Myc, β-catenin, and survivin) in tumor cells, consequently inhibiting the proliferation and promoting the apoptosis of HepG₂ cells. Animal transplantation experiment showed that tumor growth was significantly inhibited when HepG₂ cells were co-injected with MSCs into nude mice. These results suggested that MSCs inhibited the growth and promoted the apoptosis of HepG₂ cells in a dose-dependent manner. This study provided a new approach and experimental basis for cancer therapy. This study also proved that the Wnt signaling pathway may have a function in MSC-mediated tumor cell inhibition.

PMID: 24136741