یادداشت
سلولهای مقاوم در برابر استرس سلولهای بنیادی (سلولهای Muse)
سلولهای بنیادی Muse نقش مهمی در طب ترمیمی ایفا میکنند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، درمان مبتنی بر سلول در پزشکی بازساختی ابزار قدرتمندی است که میتواند هم برای بازگرداندن سلولهای مختلف از دست رفته در طیف گستردهای از اختلالات انسانی و هم در فرآیندهای تجدید استفاده شود. سلولهای بنیادی برای استفاده جهانی در پزشکی بالینی نویدبخش هستند و به طور بالقوه قادر به بازسازی اندامها و بافتهای متعدد در بدن انسان هستند. این امر به دلیل خود نوسازی، تمایز سلولی بالغ و آزاد شدن فاکتورها امکان پذیر است. تا به امروز، به نظر میرسد سلولهای بنیادی پرتوان امیدوارکننده ترین آنها باشند.
سلولهای Muse
ویژگیهای اساسی و روشهای جداسازی
سلولهای Muse سلولهای بنیادی عجیبی هستند که در بافتهای مزانشیمی انسان بالغ، یعنی مغز استخوان، بافت چربی، درم و خون محیطی یافت میشوند. بنابراین به راحتی در دسترس هستند و نمونه برداری از آنها در مقایسه با سایر سلولهای بنیادی کم تهاجمی است. ویژگی اصلی سلولهای Muse این است که میتوانند سلولهای نماینده هر سه لایه زاینده را تولید کنند که از یک سلول شروع میشود و همچنین میتوانند خود بازسازی شوند. سلولهای Muse سلولهای بنیادی متمایز هستند که در بافت مزانشیمی انسان بالغ، مانند مغز استخوان، بافت چربی، درم و خون محیطی یافت میشوند. آنها به سلولهای سه لایه زاینده مانند سلولهای کبدی، سلولهای عصبی، سلولهای اپیدرمی، سلولهای چربی، استئوسیتها، سلولهای غضروفی، سلولهای صفراوی، سلولهای تولیدکننده انسولین و سلولهای سازنده رنگدانه ملانین (ملانوسیت) تمایز مییابند، در حالی که سایر سلولهای بنیادی مزانشیمی (غیر) فقط در سلولهای دودمان مزانشیمی خود (آدیپوسیتها، استئوسیتها و کندروسیتها) تمایز مییابند. علاوه بر انواع مختلف سلولهای سوماتیک بالغ، سلولهای Muse را میتوان با استفاده از چهار فاکتور رونویسی خاص: Oct3/4، Sox2، Klf4 و c-Myc به iPSCs متمایز کرد.
پرتوانی سلولهای Muse و ویژگیهای منحصر به فرد احیا کننده آنها
همانطور که شناخته شده است، سلولهای بنیادی مزانشیمی معمولاً میتوانند به بافتهای مزانشیمی به لطف چند توانی خود متمایز شوند. با توجه به منبع سلولهای بنیادی مزانشیمی، سلولهای Muse نیز میتوانند در بافتهای مزانشیمی تمایز پیدا کنند. با این حال، گزارش شده است که سلولهای Muse نسبت به سایر سلولهای بنیادی مزانشیمی، نرخ تمایز بالاتری (80 تا 95%) نشان میدهند. این ممکن است به این واقعیت بستگی داشته باشد که سلولهای Muse ژنهای پرتوانی مانند OCT3/4 را بیان میکنند. با این حال، سلولهای بنیادی مزانشیمی با منشاء مختلف، پتانسیل تمایز عصبی را نشان دادهاند. با توجه به این موضوع، سلولهای Muse بسیار متنوع هستند و میتوانند نه تنها سلولهای مزودرمی (استئوسیتها، کندروسیتها، و سلولهای چربی) بلکه سلولهای اکتودرمی و اندودرمی، مانند سلولهای کبدی، سلولهای عصبی را نیز ایجاد کنند.
کاربردهای سلولهای Muse در پزشکی بازساختی و درمان اختلالات
با توجه به پتانسیل توصیف شده، سلولهای Muse علاقه علمی گستردهای را برانگیخته است. در واقع، آنها در مطالعات پیش بالینی پزشکی بازساختی برای درمان بیماریهای مختلف و برای بازسازی بافت به کار گرفته شدهاند. آنها برای درمان آسیب به اندامهای مختلف استفاده شدهاند و از توانایی تمایز آنها برای بازگرداندن سلول از دست رفته پس از شرایط پاتولوژیک استفاده میشود. اخیراً سلولهای Muse به عنوان یک درمان مبتنی بر سلول برای تجدید بافتها در کاربردهای مختلف پزشکی مورد مطالعه قرار گرفتهاند. کاربردهای پزشکی سلولهای Muse شامل مطالعات خواص بازسازی پوست، کبد، ماهیچه، مغز، ریه، روده، سلولهای بتا پانکراس، قرنیه، میوکارد، استخوان و غضروف است. سلولهای Muse در بسیاری از مطالعات پیش بالینی پاتولوژی ها (به عنوان مثال، ایسکمی مغزی یا ریه، دیابت، آنوریسم آئورت و غیره) استفاده میشود.
به طور خاص، سلولهای Muse در مطالعات بالینی و پیش بالینی مختلف با هدف درمان شرایط پاتولوژیک مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند:
ایسکمی حاد ریه؛
آنوریسم آئورت؛
التهاب مثانه؛
سکته مغزی لکونار؛
ایسکمی مغزی؛
زخم قرنیه؛
دیابت؛
آسیبهای اپیتلیوم روده؛
خونریزی داخل مغزی؛
اختلال عملکرد کبد؛
گلیوماهای بدخیم؛
انفارکتوس میوکارد؛
ضایعات استئوکندرال؛
آسیب پوست؛
زخمهای پوستی؛
آسیبهای نخاعی.
چربی به عنوان منبع بهینه جداسازی سلولهای Muse
برداشت چربی: یک روش ثابت با کاربردهای فراوان
پیوند چربی به دلیل وجود غلظت بالایی از سلولهای بنیادی مزانشیمی در بافت چربی، یک روش تلفیقی در پزشکی ترمیمی، زیبایی شناختی و ترمیمی است. پتانسیل بازسازی بافت چربی به خوبی شناخته شده است و به لطف مطالعات متعدد در مورد کاربرد پیوند بافت چربی اتولوگ در پزشکی ترمیمی و ترمیمی به طور مداوم به روز میشود. قسمت تحتانی شکم، باسن، ناحیه جانبی استخوان ران، و قسمت داخلی بالای ران، همگی مکانهای ایدهآلی برای برداشت چربی به دلیل توزیع بافتهای چربی انسان و انبارهای نسبتاً بزرگ هستند. برداشت بافت چربی انسان با لیپواسپیراسیون یک روش ایمن و غیر تهاجمی است و صدها میلیون سلول را میتوان از 1 تا 2 لیتر ماده لیپواسپیرات جدا کرد. پیوند چربی بعدی یک تکنیک جراحی ثابت است که در جراحی پلاستیک برای ترمیم بافت های ناقص و اخیراً برای خواص احیا کننده احتمالی چربی استفاده میشود. کاربردهای بالینی پیوند چربی گسترده است. در بین همه موارد، کاربردهای سینه، بزرگ کردن باسن، کانتور کردن صورت، جوانسازی دست و فیبروز و کاهش اسکار از همه پراکندهتر است. چربی سالم وارد شده به بافتهای تحت تابش افراد سرطانی به نظر میرسد که آسیب تشعشع (فیبروز، اسکار، انقباض و درد) را معکوس کند.
ترکیب چربی
چربی از یک زیرجمعیت سلولی ناهمگن، مانند سلولهای چربی، سلولهای بنیادی مشتق شده از چربی (سلولهای Muse و غیر Muse)، مونوسیتها و ماکروفاژها، اجزای ماتریکس خارج سلولی، پری سیتها، سلولهای اندوتلیال و گلبولهای قرمز تشکیل شده است. بخش عروقی استرومایی (SVF) از اجزای سلولی چربی تشکیل شده است. سپس، ADSC ها در SVF قرار میگیرند. در مجموع، SVF حاوی محیطی از سلولها است که جایگاه سلولی عملکردی برای فرآیندهای بازسازی را تشکیل میدهند. سلولهای بنیادی مزانشیمی به راحتی از چربی (که ADSC نیز نامیده میشود) به دست میآیند و خواص مشابهی با سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق شده از مغز استخوان دارند. جالب توجه است که بافت چربی حاوی تعداد بیشتری از سلولهای بنیادی مزانشیمی در مقایسه با مغز استخوان است. بنابراین، منبع موثرتری از سلولهای بنیادی (500 برابر بیشتر از مغز استخوان در واحد حجم شمارش میشود) و بدون نگرانیهای اخلاقی در مورد تهیه آن است. محتوای ADSC ها در SVF نمونههای لیپواسپیرات به خوبی شناخته شده است، و در نتیجه، SVF در چندین درمان و در بسیاری از رویکردهای پزشکی بازساختی انسانی استفاده میشود.
جداسازی سلولهای Muse از بافت چربی
با استفاده از چربی تازه (از لیپوساکشن)، محققان روش جدیدی را برای جداسازی سلولهای Muse انسانی بر اساس اعمال شرایط استرس سلولی شدید برای سلولهای ADSC، که تولید سلولهای Muse مشتق از چربی انسانی (Muse-ATs) را القا میکند، ایجاد کردند. Muse-ATهای جمع آوری شده توسط لیپواسپیراسیون نیز میتوانند با استفاده از مرتب سازی دو مثبت CD105/SSEA3 سلولهای Muse جدا شوند. تحت شرایط فیزیولوژیکی، سلولهای Muse-AT در SVF بافتهای چربی قرار دارند. از این رو، جداسازی Muse نیاز به برداشت چربی، جداسازی SVF و در نهایت جداسازی سلولهای Muse دارد. از نقطه نظر عملی، بافت چربی با یا بدون کلاژناز (هضم آنزیمی یا غیر آنزیمی) خرد شده و هضم میشود. سوسپانسیون سلولی حاصل فیلتر و سانتریفیوژ میشود. سلولهای حاوی گلوله در محیط Eagle اصلاحشده Dulbecco (DMEM) همراه با 10% سرم جنین گاو و 1% پنی سیلین/استرپتومایسین کشت داده میشوند. پس از 24 ساعت، سلولهای غیرچسبنده حذف میشوند، در حالی که سلولهای چسبنده زمانی که به 70 تا 80 درصد تلاقی رسیدند، زیر کشت میروند. به این ترتیب یک محیط ADSC به دست می آید. در این مرحله، سلولهای Muse را میتوان با مرتبسازی سلولی (با استفاده از سلولهای CD105+/SSEA3+ مثبت مضاعف با مرتبسازی سلولهای فعال شده با فلورسانس، FACS) یا با کشت استرس، یعنی کشت با مواد مغذی یا اکسیژن، از سلولهای غیر Muse جدا کرد.
با توجه به اینکه لیپو آسپیراسیون یک روش ایمن و غیر تهاجمی است و با توجه به اینکه Muse-AT به دست آمده و برای کاربردهای اتولوگ در نظر گرفته شده است، جایی که جداسازی سلول نیاز به یک تکنیک خالص سازی ساده اما بسیار کارآمد دارد و با توجه به اینکه سلولهای Muse-AT میتوانند به نظر میرسد که سلولهای Muse، منبع ایدهآل سلولهای بنیادی پرتوانمانند، ابزار بسیار قدرتمندی برای بازسازی هر نوع بافتی هستند. بنابراین، نتایج آزمایشات بالینی در حال انجام در انتظار است. در واقع، اگر اینها با موارد بهدستآمده با کاربرد سایر جمعیتهای سلولی قابل مقایسه باشند، استفاده از سلولهای Muse میتواند کاهش یابد.
پایان مطلب/