CD13 سبب پیشبرد ترمیم عضله ایسکمیک به واسطه سلول های بنیادی مزانشیمی می شود
سلول های بنیادی مزانشیمی ( MSC) ، سلول های چندتوان موجود دربافت ها هستند که می توانند ترمیم بافت را تسهیل کنند و به این ترتیب  امیدهای زیادی را به عنوان عوامل درمانی بالقوه نشان می دهند. سلول های بنیادی مزانشیمی عملکردی از بافت های بالغ بسیاری جدا و تعیین ویژگی شدند و در سطح جهانی با بیان یک الگوی هسته ای مشترک ازنشانگرهای سلول های بنیادی مزانشیمی شناخته می شوند. یکی از این نشانگرها پپتیدازچند عملکردی سطح سلول CD13 می باشد که بیان آن در سلول های بنیادی مزانشیمی بسیاری از بافت های انسان و موش نشان داده شده است. برای بررسی این که آیا این بیان عمومی CD13 نقش های کاربردی در زیست شناسی MSC دارد، ما سلول های بنیادی مزانشیمی را از از مغز استخوان موش های نوع وحشی( WT )  و فاقد CD13 ( KO ) جدا کرده، تکثیر داده و تعیین ویژگی کردیم. تعیین ویژگی این سلول ها نشان داد که هر دو نوع  سلول های بنیادی مزانشیمی نوع وحشی WT و فاقدCD13 (( KO، اجزای کامل مارکرهایMSC   (CD29، CD44، CD49e، CD105، Sca1 ) را بیان کرده، میزان تکثیر قابل مقایسه ای را نشان داده و قادر به تمایز به دودمان های چربی و استخوانی می باشند. ولی، سلول های بنیادی مزانشیمی فاقد CD13 قادربه تمایز به سلول های عروقی ، مطابق با خصوصیات قبلی CD13 به عنوان یک تنظیم کننده رگ زایی، نبودند. در مقایسه با  MSC موش های نوع وحشی ، چسبندگی و مهاجرت در ماتریکس های مختلف در MSC فاقدCD13  به طور قابل توجهی دچار اختلال شد ، که با کاهش سطح فسفو-FAK و تغییرات اسکلت سلولی درارتباط است. اتصال سلول های بنیادی مزانشیمی انسان با آنتی بادی فعال شده CD13 سبب افزایش چسبندگی سلولی به تک لایه های اندوتلیال والقاء فعال سازی FAK به صورت وابسته به زمان شد. در تایید این داده های آزمایشگاهی ، تزریق عضلانی  سلولهای بینادی مزانشیمی فاقدCD13 (( KO به یک مدل ایسکمی شدید اندامی منجر به گسترش بسیار ضعیف، کاهش حرکت، افزایش نکروز و اختلال در رگزایی در مقایسه با مدل های دریافت کننده سلولهای WT شد. این مطالعه نشان می دهد که CD13 تنظیم کننده فعال FAK برای پیشبرد چسبندگی و مهاجرت MSC و در نتیجه ، کمک کننده به ترمیم بافت به واسطه MSC است. CD13 ممکن است یک هدف مناسب را برای افزایش اثر بخشی روش های درمانی با سلول های بنیادی مزانشیمی ارائه دهد.

Front Physiol. 2014 Jan 9;4:402. doi: 10.3389/fphys.2013.00402.

CD13 promotes mesenchymal stem cell-mediated regeneration of ischemic muscle.

Rahman MM¹, Subramani J², Ghosh M¹, Denninger JK¹, Takeda K¹, Fong GH¹, Carlson ME³, Shapiro LH¹.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent, tissue-resident cells that can facilitate tissue regeneration and thus, show great promise as potential therapeutic agents. Functional MSCs have been isolated and characterized from a wide array of adult tissues and are universally identified by the shared expression of a core panel of MSCs markers. One of these markers is the multifunctional cell surface peptidase CD13 that has been shown to be expressed on human and murine MSCs from many tissues. To investigate whether this universal expression indicates a functional role for CD13 in MSC biology we isolated, expanded and characterized MSCs from bone marrow of wild type (WT) and CD13(KO) mice. Characterization of these cells demonstrated that both WT and CD13(KO) MSCs expressed the full complement of MSC markers (CD29, CD44, CD49e, CD105, Sca1), showed comparable proliferation rates and were capable of differentiating toward the adipogenic and osteogenic lineages. However, MSCs lacking CD13 were unable to differentiate into vascular cells, consistent with our previous characterization of CD13 as an angiogenic regulator. Compared to WT MSCs, adhesion and migration on various extracellular matrices of CD13(KO) MSCs were significantly impaired, which correlated with decreased phospho-FAK levels and cytoskeletal alterations. Crosslinking human MSCs with activating CD13 antibodies increased cell adhesion to endothelial monolayers and induced FAK activation in a time dependent manner. In agreement with these in vitro data, intramuscular injection of CD13(KO) MSCs in a model of severe ischemic limb injury resulted in significantly poorer perfusion, decreased ambulation, increased necrosis and impaired vascularization compared to those receiving WT MSCs. This study suggests that CD13 regulates FAK activation to promote MSC adhesion and migration, thus, contributing to MSC-mediated tissue repair. CD13 may present a viable target to enhance the efficacy of mesenchymal stem cell therapies.

KEYWORDS:

CD13, adhesion, cell transplantation, hindlimb ischemia, mesenchymal stem cells

PMID: 24409152