دیابت باعث اختلال در پتانسیل رگ زایی سلولهای بنیادی مشتق از بافت چربی با حذف انتخابی زیر مجموعه های سلولی می شود
مقدمه: تغییرات پاتوفیزیولوژیک مرتبط با دیابت تشکیل عروق خونی جدید و بهبود زخم را مختل می کند. سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از بافت چربی (ASCs) به طور بالینی برای تسریع در بهبودی استفاده شده است ، اما هنوز معلوم نیست که آیا دیابت باعث اختلال در ظرفیت عملکردی و درمانی آنها می شود.
مواد و روشها: در این مطالعه، ما اثر دیابت بر روی نیچ سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از بافت چربی موش، و همچنین پتانسیل سلول های جدا شده را در پیشبرد تجدید رگ زایی در شرایط in vitro و in vivo مورد آزمایش قرار دادیم. یک روش جدید آنالیز سلول منفرد برای بررسی ناهمگونی ASC و پویایی زیر مجموعه های سلولی در این شرایط پاتولوژیک مورد استفاده قرار گرفت.
نتایج: نتایج ما نشان می دهد که دیابت باعث تغییر نیچ سلول های بنیادی مزانشیمی چربی شده و توانایی این سلول های بنیادی مزانشیمی دیابتی درایجاد یک شبکه عروقی جدید درهر دو شرایط vitro و in vivo به خطر می افتد. علاوه براین، این سلول های دیابتی در پیشبرد عروق زایی بافت نرم و بهبود زخم بی اثر بودند. آنالیز رونویسی سلول منفرد یک زیرمجموعه سلولی را شناسایی کرد که در هر دو مدل دیابت نوع 1 و 2 کاهش یافته بود. این سلول ها با بیان بالای ژن های مهم برای رشد رگهای خونی جدید مشخص شدند.
نتیجه گیری: اختلال در زیرمجموعه های خاص سلولی (مشاهده شده در سطح یک سلول منفرد) نشان دهنده یک مکانیسم قبلا گزارش نشده برای اختلال درعملکرد سلول های بنیادی مزانشیمی چربی دیابتی است. این داده ها نشان می دهد که استفاده از ASCs اتولوگ در درمان های مبتنی بر سلول در بیماران مبتلا به دیابت ممکن است با محدودیت همراه باشد، و مداخلات به منظور بهبود عملکرد سلولی قبل از کاربرد آنها ضروری می باشد.
Stem Cell Res Ther. 2014 Jun 18;5(3):79. [Epub ahead of print]
Diabetes impairs the angiogenic potential of adipose derived stem cells by selectively depleting cellular subpopulations.
Rennert RC, Sorkin M, Januszyk M, Duscher D, Kosaraju R, Chung MT, Lennon J, Radiya-Dixit A, Raghvendra S, Maan ZN, Hu MS, Rajadas J, Rodrigues M, Gurtner GC.
Abstract
INTRODUCTION:
Pathophysiologic changes associated with diabetes impair new blood vessel formation and wound healing. Mesenchymal stem cells derived from adipose tissue (ASCs) have been used clinically to promote healing, although it remains unclear whether diabetes impairs their functional and therapeutic capacity.
METHODS:
In this study, we examined the impact of diabetes on the murine ASC niche, as well as on the potential of isolated cells to promote neovascularization in vitro and in vivo. A novel single cell analytical approach was used to interrogate ASC heterogeneity and subpopulation dynamics in this pathologic setting.
RESULTS:
Our results demonstrate that diabetes alters the ASC niche in situ, and that diabetic ASCs are compromised in their ability to establish a vascular network both in vitro and in vivo. Moreover, these diabetic cells were ineffective in promoting soft tissue neovascularization and wound healing. Single cell transcriptional analysis identified a subpopulation of cells which was diminished in both type 1 and type 2 models of diabetes. These cells were characterized by the high expression of genes known to be important for new blood vessel growth.
CONCLUSIONS:
Perturbations in specific cellular subpopulations, visible only on a single cell level, represent a previously unreported mechanism for the dysfunction of diabetic ASCs. These data suggest that the utility of autologous ASCs for cell-based therapies in diabetic patients may be limited, and that interventions to improve cell function before application are warranted.
PMID: 24943716