مهار GSK - 3β پیوندپذیری اولیه سلول های بنیادی خونساز تکثیر یافته در خارج بدن را افزایش می دهد
هدف: خون بند ناف ( UCB ) علاوه برمغز استخوان و خون محیطی، منبعی از سلولهای بنیادی مورد استفاده در پیوند آلوژنیک است . تعداد محدودی از سلول های بنیادی دریک واحد خون بندناف وجود دارد که با بازیابی کند خونسازی و خطر رد پیوند به خصوص درافراد بزرگسال همراه است. سلول های بنیادی خون بندناف را می توان درشرایط ازمایشگاهی گسترش داد، ولی تمایز سریع، پتانسیل ترمیم آنها را کاهش می دهد. ما اخیرا کاهش بیان مسیر سیگنالینگ Wnt / β - catenin را در سلول های بنیادی تکثیریافته در خارج بدن نشان دادیم. بنابراین، پیشنهاد ما این است که فعال شدن دوباره مسیر سیگنالینگ Wnt با استفاده از مهارکننده GSK - 3β ممکن است سبب بهبود پتانسیل ترمیمی این سلول های بنیادی تکثیریافته درشرایط ازمایشگاهی شود.
مواد و روش ها : درمطالعات پیوند ازموش های با نقص سیستم ایمنی برای تعیین پیوندپذیری سلول های بنیادی استفاده شد. روش فلوسیتومتری برای بررسی فنوتیپ سلول های انسانی پیوند شده مورد استفاده قرار گرفت . از انتقال ژن رتروویروسی برای بررسی نقش افزایش بیان ژن Myc بوسیله مهارکننده GSK - 3β ، در سلول های بنیادی تکثیریافته در خارج بدن استفاده شد.
نتایج : درمان با مهار کننده GSK - 3β ، 6 برموایندیروبین'3- اکسیم ( BIO ) ، پیوندپذیری ابتدایی سلول های انسانی را درموش بهبود داده و تعداد سلولهای پیش سازمیلوئیدی را در کشت تحریک شده با سیتوکین ها افزایش می دهد. BIO سبب افزایش بیان β -catenin و c-myc درسلول های بنیادی تکثیر یافته درخارج بدن می شود. بیان نابجا Myc سبب افزایش پتانسیل کلنی زایی و تاخیردر تمایز سلولهای پیش ساز خونی می شود که نشان دهنده وجود مکانیسم های بالقوه برای بهبود پتانسیل ترمیم پیوندهای تکثیریافته در خارج از بدن است.
نتیجه گیری: مهار دارویی GSK - 3β یک رویکرد جدید ارائه شده برای بهبود پیوند پذیری ابتدایی سلول های پیش ساز خونی تکثیر یافته در خارج از بدن است.
Cell Prolif. 2014 Feb 12. doi: 10.1111/cpr.12092. [Epub ahead of print]
GSK-3β inhibition promotes early engraftment of ex vivo-expanded haematopoietic stem cells.
Dolnikov A1, Xu N, Shen S, Song E, Holmes T, Klamer G, O'Brien TA.
Abstract
OBJECTIVES:
Umbilical cord blood (UCB) is a source of stem cells used for allogeneic transplantation, in addition to bone marrow and peripheral blood. Limited numbers of stem cells in a single UCB unit is associated with slow haematopoietic recovery and high risk of graft failure, particularly in adult patients. UCB stem cells can be expanded ex vivo; however, rapid differentiation reduces their regenerative potential. We have recently shown that Wnt/β-catenin signalling is down-regulated in ex vivo-expanded stem cells; therefore, we propose that re-activation of Wnt signalling using GSK-3β inhibition may act to improve regenerative potential of these ex vivo-expanded stem cells.
MATERIALS AND METHODS:
Immunocompromised mice were employed in transplantation studies to determine stem-cell engraftment. Flow cytometry was used to phenotype the engrafted human cells. Retroviral gene transfer was used to examine the role of Myc gene up-regulated by GSK-3β inhibition, in ex vivo-expanded stem cells.
RESULTS:
Treatment with GSK-3β inhibitor, 6-bromoindirubin 3'-oxime (BIO) improved early human cell engraftment in the mice and elevated the numbers of myeloid progenitor cells in cytokine-stimulated culture. BIO up-regulated β-catenin and c-myc in ex vivo-expanded stem cells. Ectopic expression of Myc acted to increase clonogenic potential and to delay differentiation of haematopoietic progenitor cells, suggesting the potential mechanism to improve regenerative potential of ex vivo-expanded grafts.
CONCLUSIONS:
Pharmacological inhibition of GSK-3β provided a novel approach to improve early engraftment of ex vivo-expanded haematopoietic progenitor cells.
PMID: 24517125