اثر فاکتور رشد فیبروبلاستی 4 در تمایز سلول های ژله وارتون مشتق از بند ناف به رده هپاتوژنیک
زهرا وجدانی ، زهرا خدابنده ، طاهره طلائی خوزانی ، منصوره جابری پور ، احمد حسینی ، صغرا بهمن پور
چکیده
سلول های استرومای مزانشیمی ژله وارتون مشتق شده از بند ناف انسان می تواند گزینه مناسبی برای درمان جایگزین هپاتوسیت باشد. بهبود عملكرد سلول ها در بيان ژن هاي اختصاصی كبد مي تواند در يافتن منابع جديد پیوند نقش داشته باشد.
هدف از مطالعه حاضر تمایز سلول های مزانشیمی ژله وارتون بند ناف به سلول هاي شبه هپاتوسيت در فيلم کلاژن در حضور فاکتور های هپاتوژنيک ، از جمله فاکتور رشد فیبروبلاست 4 (FGF4)، فاکتور رشد هپاتوسیت (HGF) و فاکتور رشد انسولین 1 می باشد. ارزیابی سلول های ژله وارتون با فلوسایتومتری مشخص شد. سپس سلول ها در حضور سلول های هپاتوژن با یا بدون FGF4 در فیلم های کلاژن دو بعدی به مدت 21 روز کشت داده شدند. بیان ژن های اختصاصی کبد با واکنش زنجیره ای پلیمراز وایمونوسیتوشیمی ارزیابی شد. تست های عملکردی با رنگ آمیزی PAS و Indocyanin Green انجام شد
کشت های پیش از مواجهه با FGF4 بیانگر سطوح بالاتر نشانگرهای اندودرمی مانند آلبومین نسبت به گروه کنترل بود. همچنین، بیان Cytokeratin 18 در سلول های درمان شده با FGF4 به طور قابل توجهی افزایش یافت. با این حال، سطح بیان دیگر مارکرهای اختصاصی کبدی تحت تاثیر قرار گرفتن در معرض مواد هپاتوژن با یا بدون FGF4 قرار نگرفت. در نتیجه، نشان داده شد که FGF4 می تواند تمایز WJ-MSC ها را به اندودرم القا کند. با وجود تغییرات مورفولوژی و افزایش واکنش PAS، سلول های مزانشیمی در محیطی که فقط فاکتور IGF-1 دارد به هپاتوسیت تمایز نمی یابد
کليدواژگان:
The influence of fibroblast growth factor-4 on hepatogenic capacity of Wharton’s jelly mesenchymal stromal cells
Zahra Vojdani, Zahra Khodabandeh, Tahereh Talaei-Khozani; Mansoureh Jaberipour, Ahmad Hosseini, Soghra Bahmanpour,
Abstract
Wharton’s jelly mesenchymal stromal cells (WJ-MSCs) derived from human umbilical cords could be an appropriate candidate for hepatocyte replacement therapy. Improvement of the efficiency of the cell expression of liver specific genes can be considered in finding new transplantation resources. The present study aimed to differentiate WJ-MSCs toward hepatocyte-like cells on collagen film in the presence of hepatogenic factors, including fibroblast growth factor 4 (FGF4), hepatocyte growth factor (HGF), and insulin-like growth factor-1 (IGF-1). MSCs derived from Wharton’s jelly explants were characterized by flow cytometry. Then, the cells were cultured in the presence of hepatogenic media with or without FGF4 on 2D collagen films for 21 days. The expression of liver-specific genes was evaluated by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunocytochemistry. The functional assays were performed by Periodic Acid–Schiff (PAS) staining and Indocyanin Green (ICG) uptake. The cultures pre-exposed to FGF4 expressed higher levels of endodermal markers, such as albumin, compared to the control cultures. Also, cytokeratin 18 expression was significantly increased in FGF4-treated cells. However, the expression level of other liver specific markers was not influenced by exposure to hepatogenic media with or without FGF4. In conclusion, it was demonstrated that FGF4 could induce the differentiation of WJ-MSCs toward endoderm. Despite the morphological changes and increase in PAS reaction, WJ-MSCs could not differentiate into hepatocytes by hepatogenic media consisting of IGF-1.
keywords
مقایسه بین بیان ژن های هپاتوسیتی در سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از ژله وارتون بند ناف در شرایط کشت دوبعدی و سه بعدی
زهرا خدابنده ، زهرا وجدانی ، طاهره طلائی خوزانی ، منصوره جابری پور ، احمد حسینی ، صغرا بهمن پور
چکیده
هدف : سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون نشانگرهای خاص کبدی مانند آلبومین،آلفا فیتوپروتئین، سیتوکراتین 19، سیتوکراتین 18 و گلوکزشش فسفاتاز را بیان می کنند. بنابراین، آنها می توانند به عنوان منبع خوبی برای درمان جایگزینی سلول برای بیماری های کبدی مورد توجه قرار گیرند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات روش های مختلف کشت بر الگوی بیان ژن اختصاصی هپاتوسیت بر روی سلول های بنیادی مشتق از ژله وارتون می باشد.
روش ها : سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون به وسیله شناسایی نشانگرهای سطحی و قابلیت تمایز به ادیپوسیت و استئوبلاست به عنوان MSC شناخته می شوند.
HWJMSC ها در فیلم های کلاژنی دوبعدی و داربست کلاژن سه بعدی به مدت 21 روز کشت شدند و با گروه کنترل مقایسه شدند. از روش RT-PCR برای ارزیابی بیان ژن های اختصاصی کبدی استفاده شد.
يافته ها : HWJMSCs که بر روی پلیت های کشت معمولی ( فاقد فیلم کلاژنی) کشت داده شدند، سيتوکراتین 18 و 19، آلفافیتوپروتئین، آلبومین، گلوکز شش فسفاتاز و کلودین را بیان کردند. در حالی که بیان فاکتور هسته کبدی 4 (HNF4) بسیار پایین بود.
سلول ها در کشت سه بعدی در مقایسه با کشت سلولی معمولی و داربست کلاژنی دو بعدی، افزایش قابل ملاحظه ای در بیان ژن کلودین داشتند.
نتيجه گيري : سيستم هاي کشت مختلف بر بیان ژن های هپاتوسیتی توسط HWJMSC ها، به استثناي کلودین ، تأثير نگذاشتند. بیان کلودین نشان داد که داربست کلاژن سه بعدی ماتریکس خارج سلولی را برای القاء سلول ها برای اتصال به یکدیگر فراهم می کند.
کلید واژه ها :
Comparison of the Expression of Hepatic Genes by Human Wharton’s Jelly Mesenchymal Stem Cells Cultured In 2D and 3D Collagen Culture Systems
Zahra Khodabandeh, Zahra Vojdani1, Tahereh Talaei-Khozani; Mansoureh Jaberipour , Ahmad Hosseini, Soghra Bahmanpour,
Abstract
Background: Human Wharton’s jelly mesenchymal stem cells (HWJMSCs) express liver-specific markers such as albumin,alpha-fetoprotein, cytokeratin-19, cytokeratin-18, and glucose-6-phosphatase. Therefore, they can be considered as a good source for cell replacement therapy for liver diseases. This study aimed to evaluate the effects of various culture systems on the hepatocyte-specific gene expression pattern of naïve HWJMSCs.
Methods: HWJMSCs were characterized as MSCs by detecting the surface CD markers and capability to differentiate toward osteoblast and adipocyte. HWJMSCs were cultured in 2D collagen films and 3D collagen scaffolds for 21 days and were compared to control cultures. Real time RT-PCR was used to evaluate the expression of liver-specific genes.
Results: The HWJMSCs which were grown on non-coated culture plates expressed cytokeratin-18 and -19, alphafetoprotein, albumin, glucose-6-phosphatase, and claudin. The expression of the hepatic nuclear factor 4 (HNF4) was very low.
The cells showed a significant increase in caludin expression when they cultured in 3D collagen scaffolds compared to the conventional monolayer culture and 2D collagen scaffold.
Conclusion: Various culture systems did not influence on hepatocyte specific marker expression by HWJMSCs, except for claudin. The expression of claudin showed that 3D collagen scaffold provided the extracellular matrix for induction of the cells to interconnect with each other
keywords
بهبود روند تمایز سلول های بنیادی به سمت هپاتوسیت در داربست سه بعدی حاوی فاکتور های رشد FGF4 , IGF
زهرا خدابنده ، وجدانی، جابری پور، حسینی، بهمن پور، طلایی خوزانی
چکیده
سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان به عنوان یک کاندید عالی برای سلول درمانی درمان در بیماران در مرحله نهایی به نظر می رسد. فاکتور رشد فیبروبلاست 4 ، فاکتور رشد هپاتوسیت و فاکتور رشد انسولین 1 برخی از سیتوکین های حیاتی مربوط به توسعه و بازسازی کبد هستند. برای ارزیابی تمایزاین سلول ها به سلول های شبه هپاتوسیتی از این سیتوکین ها استفاده می کنند. UCMSC ها از ژله وارتون جدا شده بودند. سلول ها به عنوان MSC ها با فلوسيتومتری و ظرفيت تمايزی آن ها مشخص می شوند. سپس، سلول های مزانشیمی در داربست کلاژن سه بعدی و محیط های هپاتوژن با یا بدون FGF4 به مدت 21 روز کشت داده شدند و با کنترل مقایسه شد. بیان ژن های اختصاصی کبد با RT-PCR و ایمونوسیتوشیمی ارزیابی شد.
این سلولها مارکر های سلول های مزانشیمی را نشان دادند و توانستند به آدپیوسیت ها و استئوسیت ها متمایز شوند. ژن های اختصاصی کبد به طور غیر مشخص بالاتر بیان شدند ، مانند سیتوکراتین 18 و 19، آلفا فیتوپروتئین و آلبومین، و نیز سطح بالاتری از علائم CYP2B توسط UCMSCs در محیط هپاتوژن حاوی FGF4 در مقایسه با کنترل بیان شد. در برخی نمونه ها سلولهای مثبت سیتوکراتین 19 در اطراف لومن حاوی داربست کلاژن را احاطه کرده اند. بیان ژن های کبدی قبل از قرار دادن سلول ها در محیط حاوی FGF4 قبل از درمان با IGF-1 و HGF در داربست کلاژن سه بعدی افزایش یافته است.
کلید واژه ها:
Improved Differentiation of Mesenchymal Stem Cells into Hepatocyte-like Cells using FGF4 and IGF-1 in 3D Culture
Khodabandeh Zahra, Vojdani , Jaberipour , Hosseini , Bahmanpour, Talaei-Khozani
Abstract
Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (UCMSCs) are considered as an excellent candidate for cell therapy to treat end-stage liver disease. Fibroblast Growth Factor-4 (FGF4), Hepatocyte Growth Factor, and Insulin-like Growth Factor-1 are some of the critical cytokines involved in liver development and regeneration. To evaluate the differentiation potency of cells into hepatocyte-like cells we used these cytokines. UCMSCs were isolated from Wharton’s jelly of fullterm infants. The cells were characterized as MSCs by flow-cytometry and their multilineage differentiation capacity. Then, UCMSCs were cultured in 3D collagen scaffold and hepatogenic media with or without FGF4 for 21 days and the data were compared to control. The expression of liver specifc genes was evaluated by real-time quantitative RT-PCR and immunocytochemistry.
These cells expressed MSC markers and could differentiate into adipocytes and osteocytes. A non–signifcant higher level of liver specifc genes, such as cytokeratin-18 and 19, alpha-fetoprotein and albumin, and also a signifcant higher level of CYP2B6 expressed by UCMSCs in hepatogenic medium containing FGF4 compared with control. In some specimens,
cytokeratin-19-positive cells surrounded a luminal space within collagen scaffolds. Liver-specifc marker expression was increased by pre-exposing the cells to FGF4 before treating with IGF-1 and HGF in 3D collagen scaffold.
Keywords
مقايسه بيان فاکتور 4 کبد درکشت های دو و سه بعدي سلول هاي مشتق از ژله وارتون در محيط هپاتوژن
طاهره طلائی خوزانی ،زهرا خدابنده، زهرا وجدانی ، منصوره جابری پور، احمد حسینی، صغرا بهمن پور
چکیده
تحقیق در مورد سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از ژله وارتون (WJ-MSCs) بند ناف، استفاده از درمان های امیدوار کننده برای درمان جایگزینی هپاتوست پیشنهاد می کند. HNF4α یکی از اعضای حفاظت شده خانواده سلول گیرنده هسته ای در کبد است که در تمایز هپاتوسیت دخیل است. هدف از این مطالعه تعیین اثرات کشت دو و سه بعدی سلول های مزانشیمی بر تمایز آن ها به هپاتوسیت است. MSCs از ژله وارتون انسانی جدا شده بودند که با روش فلوسایتومتری ارزیابی شدند و به سمت رده های استخوانی و چربی تمایز داده شدند. WJ-MSCs به مدت 21 روز در داربست های کلاژن دوبعدی و سه بعدی در حضور فاکتور های رشد هپاتوژن با یا بدون پیش درمان فاکتور رشد فیبروبلاست 4 (FGF4) یا بدون آن کشت داده شد. بیان HNF4α با استفاده از ( qRT-PCR) مورد بررسی قرار گرفت. سلول های جدا شده از ژله وارتون نشان دادند که مارکر های سلول های مزانشیمی را بیان می کنند. تجزیه و تحلیل بیان HNF4α نشان داد که قبل از قرار دادن سلول ها با FGF4 در تمایز هپاتوسیت موثر بود. کشت سه بعدی بیان HNF4α را در مقایسه با سیستم کشت دوبعدی بهبود می بخشد. در نتیجه، استفاده همزمان از FGF4 و کشت سه بعدی روند تمایز هپاتوسیت را افزایش می دهد. به نظر می رسد که شرایط کشت سه بعدی hepatogenesis سلول ها را بهبود می بخشد.
کلید واژه ها:
Comparison of hepatic nuclear factor-4 expression in two and three-dimensional culture of Wharton’s jelly-derived cells exposed to hepatogenic medium
Hosseini, Soghra Bahmanpour, Zahra Vojdani
Abstract
The research on Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells (WJ-MSCs) from the umbilical cord suggests promising therapeutic use for hepatocyte replacement therapy. One of the highly conserved members of the nuclear receptor superfamily in the liver is hepatocyte nuclear factor-4α (HNF4α), involved in hepatocyte differentiation. The objectives of this study were to determine the effects of two- and threedimensional (2D and 3D) cultures of WJ-MSCs on hepatocyte differentiation. MSCs were isolated from human Wharton’s jelly, characterized by flow cytometry, and differentiated toward osteogenic and adipogenic lineage. WJ-MSCs were cultured in 2D collagen films and 3D collagen scaffolds in the presence of hepatogenic media with or without pre-treatment with fibroblast growth factor-4 (FGF4) for 21 days. The expression of HNF4α was evaluated using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). According to flow cytometry data, the cells isolated from Wharton’s jelly were shown to express MSC markers. HNF4α expression analysis revealed that pre-exposing the
cells with FGF4 was more effective in hepatocyte differentiation. 3D cultures also improve the expression of HNF4α compared with 2D culture system. In conclusion, the combination of FGF4 and 3D culture improved hepatocyte differentiation. It seems 3D interaction of the cells improved the hepatogenesis.
Keywords:
بررسی ظرفیت تمایزی، کاریوتایپ و ارزیابی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی همستر
داوود مهربانی و مینا ربیعی ، امین تمدن و شاهرخ زارع ، ایمان رزاقیان جهرمی و مهدی دیانت پور و زهرا خدابنده
چکیده
خاصیت چندگانه سلول های بنیادی مزانشیمی در ترمیم بافت های مختلف نقش مهمی دارد. بافت چربی به علت فراوانی و دسترسی آسان آن منبع خوبی از سلول های بنیادی مزانشیمی محسوب می شود.
هدف از این مطالعه بررسی و تعیین خصوصیات سینتیک رشد سلول های بنیادی بافت چربی از همستر می باشد. بافت چربی از مناطق شکمی و لگنی همستر با استفاده از کلاژناز نوع I ، جدا و کشت داده شدند. سلول های بنیادی بافت چربی توسط مورفولوژی، نشانگرهای سطحی سلولی، و تمایز به رده استئوژنیک و ادیپوژنیک ارزیابی شدند. سلول ها به پلیت های 24 خانه منتقل شدندو زمان دو برابر شدن جمعیت آن ها مشخص شد. برای نشان دادن پایداری کروموزوم ، کاریوتیپینگ انجام شد. سلول های بنیادی بافت چربی همستر مورفولوژی فیبروبلاست مانند را نشان دادند و مارکر های بیان CD73 و CD29 را بیان کردند اما CD45 را بیان نکردند. این سلول ها می تواند به آدیپوسیت ها و استئوبلاست متمایز شوند.
خصوصیات و مشخصات این سلول ها نشان داد که این سلول ها یک منبع خوب سلولی می باشند و اهداف پیوند در مطالعات تجربی و پیش از موعد در همستر به عنوان یک مدل حیوانی مناسب می باشد.
کلید واژه ها:
The growth kinetic, differentiation properties, karyotyping, and characterization of adipose tissue-derived stem cells in hamster
Abstract
Multilineage properties of mesenchymal stem cells (MSCs) cause their contribution in repair of different tissue. Adipose tissue is considered a good source of MSCs because of its abundance and easy access. The aims of this study were to characterize and determine the differentiation properties and growth kinetics of adipose tissue-derived stem cells (AT-SCs) from Syrian hamster. Fat tissue was isolated from the abdominal and pelvic regions of the hamster and by using type I collagenase, and cells were isolated and cultured. AT-SCs were characterized by morphology, cell surface markers, and adipogenic and osteogenic differentiations. AT-SCs were transferred to 24 well plates, and the growth kinetic was assessed by evaluation of the population doubling time (PDT). To show the chromosome stability of the AT-SCs, karyotyping was done. Hamsters’ AT-SCs showed fibroblast like morphology and expressed CD73 and CD29 but not CD45. AT-SCs could be differentiated to adipocytes and osteoblasts verified by Alizarin Red and Oil Red O staining methods. The PDT of the passages 2 and 3 of the ATSCs were 51.6 and 80.6 h, respectively. The karyotyping was normal until passage 4. Hamsters’ AT-SCs showed mesenchymal properties denoting to these cells as a good source for the cell transplantation purposes in experimental and preclinical studies in hamster as an animal model.
Keywords :
اثر سلول های بنیادی مغز استخوان در سطح کاسپاز 3 پس از آسیب نخاعی در موش
گشمردی، حسینی، مهربانی، عدالت منش، خدابنده
چکیده
آسیب نخاعی یک ناتوانی شدید است که باعث اختلال نخاعی می شود. این مطالعه به دنبال تعیین اثرات سلول های بنیادی مغز استخوان در سطح کاسپاز 3 بعد از SCI حاد در موش می باشد. چهل و دو موش به طور تصادفی انتخاب شدند به سه گروه تقسیم می شود:
کنترل (2 زیر شاخه)بدون درمان و آسیب
شام (3 زیر شاخه)، در معرض آسیب حاد نخاعی
تجربی (2 زیر شاخه)، تحت در معرض آسیب حاد نخاعی و پیوند سلولی.
در گروه تجربی دویست هزار سلول به روش تزريق داخل وريدي 1 روز بعد از SCI تزريق شد. خواص مزانشیمی سلول ها مورد بررسی قرار گرفت. حیوانات در 3 گروه
به ترتیب 1، 21 و 35 روز پس از القای آسیب ها قربانی شدند
و سطوح caspase-3 با استفاده از کیت آزمایشی مورد بررسی قرار گرفتند.
مقادیر به دست آمده با ANOVA و Tukey مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند
آزمایش با استفاده از GraphPad و SPSS. بر اساس ارزیابی ها، سلولهای پیوند شده به شکل دوکی شکل بوده و برای نشانگرهای خونساز CD34 و CD45 و منفی بودند و برای نشانگر مزانشیمی CD90 مثبت است .القاء osteogenic. سطوح caspase-3 قابل توجه بود
افزایش در گروه شام و آزمایشی در مقایسه با گروه کنترل یک روز پس از SCI، سطح caspase-3 بود
به میزان قابل توجهی در گروه شام (171.17 ± 0.117) بیشتر از در
گروه های دیگر (P <0.000)، بیست و یک روز بعد از SCI
سطوح caspase-3 در آزمایشات به طور معنی داری کمتر بود
گروه نسبت به گروه شام (0.095 ± 0.47 در مقابل 0.073 ± 0.793؛
P˂0.000) سی و پنج روز پس از SCI، سطح caspase-3 در گروه تجربی کمتر از گروه کنترل بود
(0.027 ± 0.027 در مقابل 0.643 ± 0.058؛ P˂0.000).
ما نتیجه می گیریم که پیوند BMSC می تواند باعث کاهش بیان کاسپاز 3 شود سطح پس از SCI حاد، تأکید بر نقش caspase-3 به عنوان یک نشانگر برای ارزیابی اثربخشی درمان در SCI حاد می باشد.
کلمات کلیدی:
Impacts of Bone Marrow Stem Cells on Caspase-3 Levels after Spinal Cord Injury in Mice.
Gashmardi N, Hosseini SE, Mehrabani D, Edalatmanesh MA, Khodabandeh Z
Abstract
Spinal cord injury (SCI) is a drastic disability that leads to spinal cord impairment. This study sought to determine the effects of bone marrow stem cells (BMSCs) on caspase-3
levels after acute SCI in mice. Forty-two mice were randomly divided into 3 groups: control (2 subcategories), subjected to no intervention; sham (3 subcategories), subjected to acute
SCI; and experimental (2 subcategories), subjected to SCI and cell transplantation. In the experimental group, 2×105 BMSCs were injected intravenously 1 day after SCI. The mesenchymal property of the cells was assessed. The animals in the 3 groups
were sacrificed 1, 21, and 35 days after the induction of injury and caspase-3 levels were evaluated using a caspase-3 assay kit. The obtained values were analyzed with ANOVA and Tukey tests using GraphPad and SPSS. Based on the assessments, the transplanted cells were spindle-shaped and were negative for the hematopoietic markers of CD34 and CD45 and positive
for the expression of the mesenchymal marker of CD90 and osteogenic induction. The caspase-3 levels showed a significant increase in the sham and experimental groups in comparison to
the control group. One day after SCI, the caspase-3 level was significantly higher in the sham group (1.157±0.117) than in the other groups (P<0.000). Twenty-one days after SCI, the
caspase-3 level was significantly lower in the experimental group than in the sham group (0.4±0.095 vs. 0.793±0.076; P˂0.000). Thirty-five days following SCI, the caspase-3 level was lower in the experimental group than in the sham group (0.223±0.027 vs. 0.643±0.058; P˂0.000). We conclude that BMSC transplantation was able to downregulate the caspase-3
level after acute SCI, underscoring the role of caspase-3 as a marker for the assessment of treatment efficacy in acute SCI.
Keywords
ظرفیت تمایزی سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون بند ناف در سیستم هم کشتی با سلول های اندوتلیال در داربست ترکیبی کلاژن- ماتریژل
زهرا خدابنده، زهرا وجدانی، طاهره طلایی خوزانی، صغرا بهمن پور
چکیده
سابقه و هدف: سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون (HWJMSCs) جدا شده از مواد زائد پزشکی می تواند به عنوان یک منبع قابل دسترسی از سلول در پزشکی بازساختی در نظر گرفته شود. سلول های کبدی مشتق از سلول های بنیادی عملکرد ضعیف دارند
و نیازمند بستر مناسب برای بازسازی ساختار کبد می باشند. بنابراین، ما تلاش کردیم روش جدیدی را در تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون به سلول های عملکردی کبدی با استفاده از شرایط کشت سه بعدی و عصاره کبدی که نقش حیاتی در توسعه کبد دارد، بیابیم.
مواد و روشها: HWJMSCs از ژل وارتون انسان استخراج و به روش فلوسایتومتری ارزیابی شد و به سمت رده های استئوژنیک و آدیپوژنیک تمایز یافتند. HWJMSC ها با حضور HUVECs در داربست های کلاژن- ماتریژل سه بعدی در حضور عصاره کبد جنین به مدت 14 روز کشت داده شدند. بیان ژن های خاص کبد توسط لکتین ها، PAS و ایمونوسیتوشیمی مورد ارزیابی قرار گرفت.
يافته ها: با توجه به داده هاي فلوسایتومتری، سلول هاي جدا شده از HWJMSCs دادند ماركر هاي MSC را بیان کردند.
در هم کشتی سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون با HUVECs در داربست کلاژن- ماتریژل آلبومین، لکتین UEA و PNA بیان شدند. ایمونوهیستوشیمی سلولهای داربست کلاژن- ماتریژل با یا بدون عصاره، واکنش مثبتی برای CK19 نشان داد.
نتيجه گيري: هم کشتی سلول های HWJMSC / HUVEC در داربست سه بعدی کلاژن- ماتریژل ، شرایط داخل سلول را برای رشد و تمایز مشابه سازی می کند. نتایج نشان داد که استفاده از عصاره کبدی در این هم کشتی می تواند باعث بیان مارکرهای هپاتوسیتی گردد.
کلید واژه ها:
Hepatogenic Differentiation Capacity of Human Wharton’s Jelly Mesenchymal Stem Cell in a Co-culturing System with Endothelial Cells in Matrigel/collagen Scaffold
Zahra Khodabandeh, Zahra Vojdani, Tahereh Talaei-Khozani, Soghra Bahmanpour
abstract
Background: Human Wharton’s jelly mesenchymal stem cells (HWJMSCs) isolated from medical waste product can be considered as an accessible source of cells in regenerative medicine. Stem cell-derived hepatocytes have poor function and need appropriate niche to reconstruct the liver structure. Therefore, we attempted to find a novel approach in differentiating HWJMSCs into functional hepatic cells using 3D culture conditions and liver extract that recapitulates vital stage in liver development.
Materials and Methods: HWJMSCs were extracted from human Wharton’s jelly, characterized by flow cytometry, and differentiated towards osteogenic and adipogenic lineages. HWJMSCs were co-cultured with HUVECs in 3D matrigel/collagen scaffolds in the presence of fetal liver extract for 14 days. The expression of specific liver genes were evaluated by lectins, PAS and immunocytochemistry.
Results: According to flow cytometry data, isolated cells from HWJMSCs were shown to express MSC markers.
HWJMSCs co-cultured with HUVECs in matrigel/collagen scaffold with extract expressed albumin, lectins UEA and PNA. Immunohistochemistry of the cells in matrigel/collagen scaffold with or without extract exhibited a positive reaction for CK19.
Conclusions: Co-culturing of the HWJMSC/HUVEC in 3D matrigel/collagen scaffold is bimimicary of in vivo cell condition. The results showed that administration of the liver extract in 3D matrigel/collagen culture of HWJMSC/HUVEC can induce hepatocyte marker expression.
Keywords
اثر سلول های بنیادی مغز استخوان در تغییر سطح TNF-α و عملکرد حرکتی پس از آسیب نخاعی در موش
گشمردی ، مهربانی، خدابنده ، حسینی
چکیده
آسیب نخاعی هنوز یک مشکل بالقوه مخرب با پیامدهای غیرقابل برگشت است که منجر به نقص عملکردی مداوم و ناتوانی در زندگی می شود. اين مطالعه به منظور ارزيابي اثر درمانی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان بر عملکرد حرکتی و تغییرات فاکتور آلفای نکروز توموری (TNF-α) بعد از SCI در موش سوری انجام شد. چهل و دو موش BALB / C به 3 گروه مساوی کنترل، SCI و درمان [پیوند سلولهای بنیادی مغز استخوان 5 × 104 تقسیم شدند] تقسیم شدند. SCI بوسیله فشرده سازی به مدت 2 دقیقه در T10 و آسیب دو طرفه ایجاد شد. استخوانهای فمورال و تیبا برای جداسازی مغز استخوان مورد استفاده قرار گرفتند و کشت با استفاده از DMEM با سرم جنين گاوی، L-گلوتامين و پنی سيلين / استرپتومايسين ساخته شد. مورفولوژی سلول در تمام قسمت ها مورد بررسی قرار گرفت.
BMSC ها توسط واکنش زنجيره پليمراز رونويسی معکوس و تمايز استئوژنيک ارزیابی شدند و ELISA برای TNF-α انجام شد.
Open field locomotion مورد ارزیابی قرار گرفت. BMSC ها به پلیت ها چسبیده و فیبروبلاستی شکل اسپیندل بودند. MSCs برای CD90 مثبت و برای CD34 و CD45 منفی بودند. هنگام رنگ آمیزی با آلیزارین قرمز، تمایز Osteogenic مشاهده شد. سطح TNF-α سرم بعد از 24 ساعت، 3 و 5 هفته پس از SCI افزایش یافت و به زمان بستگی داشت. نمره عصبی پس از 8 هفته به طور قابل توجهی بهبود یافت.
پیوند BMSC ها نشان داد که سطح TNF-α و التهاب در نخاع آسیب دیده کاهش می یابد و نتایج عصبی را بهبود می بخشد. این یافته ها را می توان به نتایج مطالعات برای کاهش التهاب در SCI و بهبود نتیجه نورولوژیک پس از پیوند BMSCs اضافه کرد.
کلید واژه ها:
Effect of Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells on Changes of Serum Levels of TNF-α and Locomotor Function after Spinal Cord Injury in Mice
Noushin Gashmardi, Davood Mehrabani, Zahra Khodabandeh and Seyed Mojtaba Hossein
Abstract
Spinal Cord Injury (SCI) is still a devastating clinical problem with irreversible consequences leading to permanent functional loss and life time disability. This study was conducted to assess the healing effect of bone marrow-derived mesenchymal stem cells on locomotor function and changes of Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-α) after SCI in mice. Forty two BALB/C mice were divided into 3 equal groups of control, SCI and treatment [transplantation of 5×104 Bone Marrow Stem Cells (BMSCs)]. The SCI was induced by compression for 2 min at T10 and injury bilaterally. The femoral and tibial bones were used for bone marrow isolation and culture was made using Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium supplemented with fetal bovine serum, L-glutamine and penicillin/streptomycin. Cell morphology was evaluated in all passages. Characterization of BMSCs was conducted by reverse transcription polymerase chain reaction and by osteogenic differentiation of BMSCs. The ELISA was undertaken for TNF-α. Open field locomotion was evaluated by Toyama mouse score. The BMSCs were plastic adherent and fibroblastic spindle-shape. MSCs were positive for CD90 and negative for CD34 and CD45. Osteogenic differentiation was noticed when stained with alizarin red. The serum TNF-α level increased after 24 h, 3 and 5 weeks post-SCI and was time dependent. The neurological score significantly improved after 8 weeks after BMSC transplantation. Transplantation of BMSCs was shown to decrease the TNF-α level and inflammation in injured spinal cord and improve the neurological outcome. These findings can be added to the literature for reduction of inflammation in SCI and improvement of neurological outcome after transplantation of BMSCs.
Keywords