تولید و بررسی خواص یک دودمان سلولی مزانشیمی استرومایی نامیرای انسانی

سلولهای استرومای مزانشیمی انسانی ( hMSCs ) با توجه به ظرفیت خود تجدیدی و تمایز به رده های مزانشیمی متعدد پتانسیل زیادی برای استفاده بالینی و تجربی نشان می دهند. با این حال، معایب کشت اولیه سلولهای استرومای مزانشیمی محدودیت طول عمرآنها  درin vitro  و خواص متغیر سلول های مشتق از اهدا کنندگان مختلف در طول زمان در محیط کشت می باشد . در این مقاله ، ما تولید یک رده  سلول های مزانشیمی استرومایی غیر تومورزا مشتق از مغز استخوان با تلومراز نامیرا و خصوصیات دقیق آنها پس از کشت طولانی مدت (تا 155 بار مضاعف شدگی جمعیت ) را توصیف می کنیم. رده سلولی حاصل (iMSC # 3 ) یک فنوتیپ شبیه فیبروبلاستی را درمقایسه با پاساژهای اولیه hMSCs حفظ کرده  و هیچ تفاوت عمده ای با hMSCs  از نظر بیان نشانگرهای سطحی نشان ندادند. علاوه بر این، iMSC # 3   کاریوتایپ طبیعی داشته ، و هیبریدیزاسیون ژنومی مقایسه ای با رزولوشن بالا تعداد کپی های طبیعی را تأیید کرد. پروفایل بیان ژن hMSCs نامیرا و اولیه نیز مشابه بودند ، در حالی که پروفایل های متیلاسیون DNA مربوطه متنوع تر بود. این سلول ها همچنین ویژگی های تکثیری قابل مقایسه با hMSCs اولیه داشته و دارای ظرفیت تمایز به استئوبلاست ها و سلول های چربی بودند. توصیف دقیق mRNA و رونوشت های میکرو RNA  طی تمایز چربی نیز نشان داد که iMSC # 3  این فرایند را در سطح مولکولی تکرار کرد . به طور خلاصه، سلول های مزانشیمی نامیرا نشان دهنده یک سیستم ارزشمند است که می تواند برای مطالعات ژن های مورد نظر و نقش آنها در تمایز و یا تغییر انکوژنی و همچنین مطالعات پایه ای زیست شناسی مزانشیمی استفاده شود.

Stem Cells Dev. 2014 May 26. [Epub ahead of print]

Generation and Characterization of an Immortalized Human Mesenchymal Stromal Cell Line.

Skårn M¹, Noordhuis P, Wang MY, Veuger M, Henrichson Kresse S, Egeland EV, Micci F, Namløs HM, Håkelien AM, Olafsrud SM, Lorenz S, Haraldsen G, Kvalheim G, Meza-Zepeda LA, Myklebost O.

Author information

• ¹Oslo University Hospital, Tumor Biology, Oslo, Norway ; magne.skarn@rr-research.no.

Abstract

Human mesenchymal stromal cells (hMSCs) show great potential for clinical and experimental use due to their capacity to self-renew and differentiate into multiple mesenchymal lineages. However, disadvantages of primary cultures of hMSCs are the limited in vitro lifespan, and the variable properties of cells from different donors and over time in culture. In this paper, we describe the generation of a telomerase-immortalized non-tumorigenic human bone marrow-derived stromal mesenchymal cell line, and its detailed characterization after long term culturing (up to 155 population doublings). The resulting cell line, iMSC#3, maintained a fibroblast-like phenotype comparable to early passages of primary hMSCs, and showed no major differences from hMSCs regarding surface marker expression. Furthermore, iMSC#3 had a normal karyotype, and high-resolution array comparative genomic hybridization confirmed normal copy numbers. The gene expression profiles of immortalized and primary hMSCs were also similar, whereas the corresponding DNA methylation profiles were more diverse. The cells also had proliferation characteristics comparable to primary hMSCs and maintained the capacity to differentiate into osteoblasts and adipocytes. A detailed characterization of the mRNA and microRNA transcriptomes during adipocyte differentiation also showed that the iMSC#3 recapitulates this process at the molecular level. In summary, the immortalized mesenchymal cells represent a valuable model system that can be used for studies of candidate genes and their role in differentiation or oncogenic transformation, as well as basic studies of mesenchymal biology.

PMID: 24857590