جداسازی، کشت و شناسایی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان سگ

آسیب‌شناسی درمانگاهی دامپزشکی

مقاله 4، دوره 10، 2 (38) تابستان، مرداد 1395، صفحه 127-142   

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

داود کاظمی^{* 1}؛ کریم شمس اسنجان²؛ نیما دهدیلانی²؛ حامد پارسا²؛ علی اکبر موثق پور اکبری²؛ پروین اکبرزاده³

¹گروه علوم درمانگاهی دامپزشکی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

²مرکز تحقیقات هماتولوژی و انکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران.

³گروه آموزشی بیوتکنولوژی دارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران.

چکیده

هدف از این مطالعه جداسازی، تکثیر و شناسایی سلول­های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان سگ بود. بدین منظور نمونه خون مغز استخوان 15 قلاده سگ نر بالغ جمع­آوری گردید و پس از سانتریفیوژ، سلول­های تک­هسته­ای جدا­شده در محیط استاندارد کشت داده شدند. سلول­های چسبنده به محیط کشت جدا گردیده و پس از سه بار پاساژ ماهیت مزانشیمی آنها با استفاده از مرفولوژی سلولی، ارزیابی آنتی­ژن­های سطحی و تمایز به رده سلول­های استخوانی و چربی مورد تأیید قرار گرفت. پس از 4 روز کشت، سلول­های دوکی شکل شبیه فیبروبلاست یا همان سلول­های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان ظاهر گردید و با گذشت زمان بر تعداد آنها افزوده شد و تراکم سلولی افزایش پیدا کرد. میانگین مدت زمانی که طول کشید تا سلول­ها به تراکم بیش از 75 درصد در پاساژ سوم برسند، برابر با 75/5±89/22 روز بود. نتایج آنالیز فلوسیتومتری نشان داد که این سلول­ها از نظر بیان شاخص­های CD34 و CD45 منفی بوده و در مقابل بیان شاخص­های CD44 و CD105 آنها مثبت بود. کشت در محیط­های القایی استئوسیتی و آدیپوسیتی به مدت یک ماه منجر به تبدیل شدن این سلول­ها به رده­های سلولی استخوانی و چربی گشت که نشانگر قدرت تمایز این سلول­ها می­باشد. افزایش بیان ژن­های VDR، COL1A1، BGLAP و SPARC نشانگر تمایز سلول­های بنیادی مزانشیمی جداشده از مغز استخوان سگ به سلول­های استخوانی در محیط کشت القایی می­باشد. این یافته­ها می­تواند مبنایی برای انجام مطالعات بالینی آتی به­ویژه در ارتباط با نوزایش بافت­های استخوانی و غضروفی با استفاده از سلول­های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان سگ باشد.

کلیدواژه‌ها

سلول‌های بنیادی مزانشیمی؛ مغز استخوان؛ سگ

مراجع

• · Bernardo, M.E., Avanzini, M.A. and Perotti, C. (2007). Optimization of in vitro expansion of human multipotent mesenchymal stromal cells for cell-therapy approaches: further insights in the search for a fetal calf serum substitute. Journal of Cellular Physiology,211: 121-130.
• · Bianco, P., Robey, P.G. and Simmons, P.J. (2008). Mesenchymal stem cells: revisiting history, concepts, and assays. Cell stem cell, 2(4): 313-319.
• · Chamberlain, G., Fox, J., Ashton, B. and Middleton, J. (2007). Concise review: mesenchymal stem cells: their phenotype, differentiation capacity, immunological features, and potential for homing. Stem cells, 25(11): 2739-2749.
• · de Bakker, E., Van Ryssen, B., De Schauwer, C. and Meyer, E. (2013). Canine mesenchymal stem cells: state of the art, perspectives as therapy for dogs and as a model for man. Veterinary Quarterly, 33(4): 225-233.
• · Dominici, M., Le Blanc, K., Mueller, I., Slaper-Cortenbach, I., Marini, F.C., Krause, D.S., et al. (2006). Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy, 8(4): 315-317.
• · Friedenstein, A.J., Petrakova, K.V. and Kurolesova, A.I. (1968). Heterotopic of bone marrow: analysis of precursor cells for osteogenic and hematopoietic tissues. Transplantation, 6: 230-247.
• · Hodgkiss-Geere, H.M., Argyle, D.J., Corcoran, B.M., Whitelaw, B., Milne, E., Bennett, D., et al. (2012). Characterisation and differentiation potential of bone marrow derived canine mesenchymal stem cells. The Veterinary Journal, 194(3): 361-368.
• · Horwitz, E.M., Le Blanc, K. and Dominici, M. (2005). Clarification of the nomenclature for MSC: The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy, 7: 393-395.
• · Kang, M.H. and Park, H.M. (2014). Evaluation of adverse reactions in dogs following intravenous mesenchymal stem cell transplantation. Acta Veterinaria Scandinavica, 56(1): 1-8.
• · Kisiel, A.H., McDuffee, L.A., Masaoud, E., Bailey, T.R., Gonzalez, B.P.E. and Nino-Fong, R. (2012). Isolation, characterization, and in vitro proliferation of canine mesenchymal stem cells derived from bone marrow, adipose tissue, muscle, and periosteum. American Journal of Veterinary Research, 73(8): 1305-1317.
• · Krampera, M., Pizzolo, G., Aprili, G. and Franchini, M. (2006). Mesenchymal stem cells for bone, cartilage, tendon and skeletal muscle repair. Bone, 39(4): 678-683.
• · Kulterer, B., Friedl, G., Jandrositz, A., Sanchez-Cabo, F., Prokesch, A., Paar, C., et al. (2007). Gene expression profiling of human mesenchymal stem cells derived from bone marrow during expansion and osteoblast differentiation. BMC genomics, 8(1): 70.
• · Pountos, I., Corscadden, D., Emery, P. and Giannoudis, P.V. (2007). Mesenchymal stem cell tissue engineering: techniques for isolation, expansion and application. Injury, 38: S23-S33.
• · Punwar, S. and Khan, W.S. (2011). Suppl 2: Mesenchymal Stem Cells and Articular Cartilage Repair: Clinical Studies and Future Direction. The Open Orthopaedics Journal, 5: 296-301.
• · Rezaei, M., Jamshidi, S., Saffarpour, A., Ashouri, M., Sharifi, D., Zamankhan Malayeri, H., et al. (2013). Isolation, characterization and transduction of canine bone marrow-derived mesenchymal stem cells (cBM-MSCs). Iranian Journal of Veterinary Medicine, 7(3): 193-199.
• · Takemitsu, H., Zhao, D., Yamamoto, I., Harada, Y., Michishita, M. and Arai, T. (2012). Comparison of bone marrow and adipose tissue-derived canine mesenchymal stem cells. BMC Veterinary Research, 8(1): 150.
• · Tharasanit, T., Phutikanit, N., Wangdee, C., Soontornvipart, K., Tantrajak, S., Kaewamatawong, T., et al. (2011). Differentiation potentials of canine bone marrow mesenchymal stem cells. The Thai Journal of Veterinary Medicine, 41(1): 79-86.
• · Volk, S.W. and Theoret, C. (2013). Translating stem cell therapies: the role of companion animals in regenerative medicine. Wound Repair and Regeneration, 21(3): 382-394.
• · Wan, C., He, Q., McCaigue, M., Marsh, D. and Li, G. (2006). Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs). Journal of Orthopaedic Research, 24(1): 21-28.