پیوند سلولهای بنیادی مزانشیمی خون بند ناف به صورت کلنی های اسفروئیدی فرآیند رگ زایی را افزایش می دهد
تاریخ انتشار: پنجشنبه 04 خرداد 1391
| امتیاز:
خلاصه
علیرغم نتایج امیدوارکنندهای که از کاربرد درمانی سلولهای بنیادی برای درمان بیماریهای ایسکمی (کم خونی موضعی) حاصل شده است، بقای سلولهای پیوندی در ناحیهی دچار ایسکمی یکی از مشکلات اصلی است تعیین کنندهی میزان کارایی درمان با سلولهای بنیادی میباشد. سلولهای تک هستهای خون بند ناف (CBMNCs)، یک منبع جایگزینی از سلولهای بنیادی مزانشیمی است برخلاف MSCهای مشتق از بافت چربی و مغز استخوان، فاقد معایبی مانند روشهای تهاجمی و دردآور برداشت و جداسازی سلولها میباشد. در مطالعهی حاضر، ما بررسی کردیم که آیا کارایی رگزایی CBMSCها میتواند از طریق پیوند آنها به صورت کلنیهای اسفروئیدی (کروی مانند) در یک مدل ایسکمی اندام تحتانی موش (mouse hindlimb ischemia model) افزایش و تقویت یابد. اسفروئیدهای CBMSC انسانی (hCBMSC) با استفاده از روش قطره معلق (hanging drop) آماده شدند. ایسکمی اندام تحتانی موش با قطع کردن سرخرگ ران (Femoral) و انشعابهای آن القا شد. پس از جراحی، حیوانات در گروههای بدون تیمار، hCBMSCهای جداشده و hCBMSCهای اسفروئیدی (تعداد در هر گروه، هشت مورد بود) تقسیم شدند و تیمارهای hCBMSC مربوطه را دریافت کردند. پس از جراحی، اندامهای تحتانی دچار ایسکمی به مدت چهار هفته بررسی شدند و سپس جهت انجام آنالیزهای بافت شناسی،عضلات اندام تحتانی ایسکمی شده جداسازی شدند. مسیرهای پیام رسانی آپوپتوزی، مسیرهای پیام مرتبط با رگزایی و تشکیل رگهای خونی در شرایط in vitro و in vivo بررسی شدند. پیوند hCBMSCها به صورت اسفروئید در اندام تحتانی ایسکمی شدهی موش به طور قابل توجهی بقای سلولهای پیوندی را از طریق مهار مسیر پیام رسانی آپوپتوزی و فعال کردن مسیرهای ضد آپوپتوزی بهبود بخشیدند. علاوه براین، پیوند hCBMSCها به صورت اسفروئید به طور قابل توجهی تعداد مویرگها و رگهای دارای SM-actinα را در اندامهای ایسکمی شدهی موشها افزایش دادند و روند نکروز و تحلیل اندام را تضعیف کردند. hCBMNC میتوانند یک به عنوان یک منبع جایگزینی از MSC در نظر گرفته شوند و تحویل CBMSC به صورت اسفروئید میتواند یک راهکار ساده و موثر برای افزایش کارایی CBMSCها محسوب شود.
Tissue Eng Part A. 2012 May 4. [Epub ahead of print]
Transplantation of cord blood mesenchymal stem cells as spheroids enhances vascularization
Bhang SH, Lee S, Shin JY, Lee TJ, Kim BS.
Abstract
Despite promising results from the therapeutic use of stem cells for treating ischemic diseases, poor survival of cells transplanted into ischemic regions is one of the major problems that undermine the efficacy of stem cell therapy. Cord blood mononuclear cells (CBMNCs) are an alternative source of mesenchymal stem cells (MSCs) without the disadvantages, such as the painful and invasive harvesting procedure, of MSCs derived from bone marrow or adipose tissue. In the present study, we investigated whether the angiogenic efficacy of CBMSCs can be enhanced by grafting as spheroids in a mouse hindlimb ischemia model. Human CBMSC (hCBMSC) spheroids were prepared by using the hanging drop method. Mouse hindlimb ischemia was induced by excising the femoral artery and its branches. After surgery, animals were divided into no-treatment, dissociated hCBMSC, and spheroid hCBMSC groups (n=8 per group) and received corresponding hCBMSC treatments. After surgery, the ischemic hindlimbs were monitored for 4 weeks, and then the ischemic hindlimb muscles were harvested for histological analysis. Apoptotic signaling, angiogenesis-related signal pathways, and blood vessel formation were investigated in vitro and/or in vivo. The transplantation of hCBMSCs as spheroids into mouse ischemic hindlimbs significantly improved the survival of the transplanted cells by suppressing apoptotic signaling while activating anti-apoptotic signaling. Furthermore, the transplantation of hCBMSCs as spheroids significantly increased the number of microvessels and SM a-actin positive vessels in the ischemic limbs of mice, and attenuated limb loss and necrosis. hCBMNC can be an alternative source of MSC and spheroid-based CBMSC delivery can be a simple and effective strategy for enhancing the therapeutic efficacy of CBMSCs