بررسی اثر انجماد بر پروتئوم سلول های بنیادی ژله وارتون

انجماد تنها روش برای ذخیره سازی طولانی مدت سلولهای زنده و بافتهای مورد استفاده در درمان سلولی ، پیوند سلول های بنیادی و یا مهندسی بافت است. با این حال، فرایند فریز- ذوب به شدت درآسیب سلول ها و بافت ها از طریق چند مکانیسم ، از جمله استرس اکسیداتیو ، آسیب سلول ناشی از تشکیل یخ درون سلولی و تغییر خواص فیزیکی سلول دخیل است. تحقیقات قبلی ما بر روی پروتئومیکس سلول های بنیادی ژله وارتون ( WJSCs ) نشان داد که این سلول ها خواصی مشابه سلول های بنیادی مزانشیمی بزرگسالان داشته و به این ترتیب ارائه کننده یک منبع غنی از سلول های ابتدایی برای استفاده در طب ترمیمی هستند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی تغییرات مولکولی بود که در پروتئوم WJSCs در شرایط آزمایشی مختلف رخ می دهد:  کشت تازه سلول های اولیه و سلول های فریز شده. برای بررسی تغییرات در بیان پروتئین سلول های بنیادی ژله وارتون تحت روش های مختلف کشت ، ما یک آنالیز مقایسه ای پروتئوم ​​( DE 2 به دنبال MALDI - TOF MS / MS nanoESI - Q- TOF MS همراه با nanoLC ) را بین WJSCs به دست آمده از کشت تازه و سلول های فریز شده به ترتیب انجام دادیم. WJSCs فریز شده، تغییرات کمی و کیفی را در مقایسه با سلول های تازه نشان داده و پروتئین های دخیل در تکثیر ، مکانیسم دفاع سلولی و سوخت و ساز بدن را که می تواند سبب اطمینان ازبقاء سلول های فریز- ذوب شده شود، بیان کردند. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند نقش کلیدی در توضیح مکانیسم احتمالی دخیل در تکثیر فعال و حداکثر انعطاف پذیری سلولی داشته و در نتیجه ایمنی استفاده از WJSCs را در سلول درمانی به دنبال ذخیره زیستی نشان دهد.

Stem Cell Rev. 2014 Mar 12. [Epub ahead of print]

Cryopreservation Effects on Wharton's Jelly Stem Cells Proteome.

Di Giuseppe F¹, Pierdomenico L, Eleuterio E, Sulpizio M, Lanuti P, Riviello A, Bologna G, Gesi M, Di Ilio C, Miscia S, Marchisio M, Angelucci S.

Author information

• ¹Aging Research Center, Ce.S.I., "Università G. d'Annunzio" Foundation, Via dei Vestini 31, 66013, Chieti, Italy.

Abstract

Cryopreservation is the only method for long-term storage of viable cells and tissues used for cellular therapy, stem cell transplantation and/or tissue engineering. However, the freeze-thaw process strongly contributes to cell and tissue damage through several mechanisms, including oxidative stress, cell injury from intracellular ice formation and altered physical cellular properties. Our previous proteomics investigation was carried out on Wharton's Jelly Stem Cells (WJSCs) having similar properties to adult mesenchymal stem cells and thus representing a rich source of primitive cells to be potentially used in regenerative medicine. The aim of the present work was to investigate molecular changes that occur in WJSCs proteome in different experimental conditions: fresh primary cell culture and frozen cell. To analyze changes in protein expression of WJSCs undergoing different culturing procedures, we performed a comparative proteomic analysis (2DE followed by MALDI-TOF MS/MS nanoESI-Q-TOF MS coupled with nanoLC) between WJSCs from fresh and frozen cell culturing, respectively. Frozen WJSCs showed qualitative and quantitative changes compared to cells from fresh preparation, expressing proteins involved in replication, cellular defence mechanism and metabolism, that could ensure freeze-thaw survival. The results of this study could play a key role in elucidating possible mechanisms related to maintaining active proliferation and maximal cellular plasticity and thus making the use of WJSCs in cell therapy safe following bio-banking.

PMID: 24619862