بررسی مهار گلیکولیز بر تغییر رفتار تکثیری و ترشحی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی کشت شده در شرایط کشت سوسپانسیون

مقدمه: سلول های بنیادی مزانشیمی MSCs سلول هایی با قابلیت تکثیر و چند توان هستند که قابلیت تمایز به انواع مختلفی از سلول های رده مزانشیمی (استخوان، غضروف و چربی) را دارند MSC ها دارای توانایی بالایی در ترشح فاکتورهای رشد، تنطیم کننده های سیستم ایمنی و فاکتورهای ضد التهابی بوده و در هموستازی و ترمیم بافت نقش اساسی دارند MSCها کاندید اصلی در سلول درمانی و مهندسی بافت هستند و در آزمایشات بالینی برای طیف وسیعی از بیماری ها مورد آزمایش قرار گرفته اند. مطالعات نشان داده است که کشت این سلول ها در شرایط سوسپانسیون (بصورت تجمعات سه بعدی) طیفی وسیعی از خواص بیولوژیکی و رفتارهای این سلول ها (ترشح، تکثیر و تمایز) را بهبود می بخشد. تجمعات سه بعدی MSC به عنوان یک استراتژی جدید در مهندسی بافت و سلول درمانی مطرح شده و در مطالعات تمایز و پیوند مورد بررسی قرار گرفته است.مشخص شده است که تشکیل تجمعات MSC بیان پروتئین های ضد التهابی را افزایش داده و پتانسیل تمایز به دیگر رده ها بهبود می بخشد. اخیرا مشخص شده است که الگوی متابولیسم سلول ها نقش مهمی در کنترل بسیاری از رفتارهای سلول ها بازی می کند. متابولیسم MSC ها قبل از تمایز از نوع گلیکولیز بوده و هم زمان با تمایز به فسفریلاسیون اکسیداتیو تغییر پیدا می کند. لذا انعطاف پذیری متابولیکی کنترل کننده تمایز و بنیادینگی MSC ها می باشد. با توجه به اهمیت MSC ها برای سلول درمانی و مهندسی بافت، مطالعه مهار گلیکولیز بر رفتار ترشحی و تمایزی MSC ها در شرایط کشت سه بعدی مهم می باشد. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر MSC های انسانی به صورت تجمعات سلولی aggregate کشت داده شدند. در این مطالعه ابتدا تعداد مناسب سلول برای ایجاد تجمعات سلولی بررسی و مشخص شد. سپس تجمعات MSC با غلظت های مختلف سدیم دی کلرواستات (یک مهار کننده گلیکولیز) تیمار شدند. برای بررسی مهار گلیکولیز بر رفتار ترشحی MSC ها، بیان ژن های برخی از فاکتور ها VEGF) وIL-6 ،TGFb ، (TNFa به وسیله Real time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی تاثیر مهار گلیکولیز بر پتانسیل تمایزی MSC ها ، تجمعات سلولی این سلول ها با استفاده از محیط تمایزی ویژه به سمت استخوان تمایز داده شدند. سپس میزان تمایز استخوانی آن ها به وسیله رنگ آمیزی الیزارین رد سنجیده شد و نیز بیان ژن های استخوانی با استفاده از Real time-PCR مورد ارزیابی قرارگرفت.نتایج: بررسی ها نشان داد که مهار گلیکولیز در شرایط کشت سوسپانسیون موجب تغییر در بیان ژن های ویژه ها شده و نیز تمایز این سلول ها به سمت استخوان را تغییر می دهد. MSC فاکتورهای ترشحی توسط بحث و نتیجه گیری: نتایج مطالعه حاضر پیشنهاد می کند مهار گلیکولیز در شرایط کشت سوسپانسیون، بشدت رفتار تکثیری و ترشحی MSC ها را تحت تاثیر قرار داده و کارایی این سلولها در مهندسی بافت و سلول درمانی را تغییر می دهد.

کلیدواژه ها:

سلول بنیادی مزانشیمی ، کشت سوسپانسیون ، مهار گلیکولیز ، تمایز سلول بنیادی