اثر میکروکپسولاسیون و کشت همزمان سلول های بنیادی آندوتلیالی و مزانشیمی بر سیگنالینگ CXCR-4 و بیان ژن¬های مربوطه

Abstract

زمینه و هدف: امروزه تلاش های زیادی مبنی بر کاهش مرگ و میر سلولی و افزایش آنژیوژنز در طی پیوند بافت هدف انجام شده است. روش های مهندسی بافت مانند کپسولاسیون به عنوان یک رویکرد برای جایگزینی پیوند مورد استفاده قرار می گیرد انجام روش های مهندسی بافت و تکنیک های پزشکی بازساختی راهی را برای بهبود و ترمیم عملکرد بافت های مختلف آسیب دیده فرآهم می کند یکی از این سیستم ها ،سیستم قلبی –عروقی می باشد .در این مطالعه درابتدا سعی شد کهتوانایی سلول های کاردیومیوبلاست در درون میکروکپسول های آلژیناتی-ژلاتینی پس از 7 روز انکوباسیون بررسی شود. از طرف دیگر پتانسیل آنژیوژنز سلول های پیش ساز آندوتلیال را به همراه سلول های بنیادی مزانشیمی درون میکروسفر های آلژینات/ ژلاتین با فاکتور 1- مشتق شده استروما به مدت 7 روز بررسی شد. روش کار: در ابتدا رده سلولی H9C2 کاردیومیوبلاست رتی با استفاده از آلژینات –ژلاتین میکروکپسوله شد و به مدت 7 روز انکوبه شدن ،به منظور بررسی حیات سلولی از روس MTT برای بررسی فعالیت این سلول ها بعد از زمان انکوباسیون در درون میکروکپسول ها ژن های مربوط به بلوغ سلولی کاردیومیوبلاست ها MYL7, NPPA NKX2-5, GATA4 با استفاده از روش Real time PCRمورد سنجش قرار گرفت .از طرف دیگر مقدار پروتئین های BCL2 و BAXبا استفاده از روش ELISAسنجیده شد.میزان سطح آنزیم های SOD,GPx,TACبه وسیله روش های بیوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان پروتئین AMPبه وسیله روش وسترن بلاتینگ دو گروه کپسوله و غیر کپسوله شده رده سلولی H9C2 مورد ارزیابی قرار گرفت از طرف دیگر در مطالعه اصلی ، 6 گروه کپسول شده سلول ها شامل، Endothelial progenitor cell)) EPC، EPCs / SDF-1α، MSCs ، MSCs / SDF-1α، EPCs + MSCs و EPCs + MSCs / SDF-1α وجود داشت . سلول ها با مخلوطی از آلژینات 1٪ و ژلاتین 2٪ کپسوله شدند. حیات سلولی با استفاده از روش MTT مورد بررسی قرار گرفت. تمايز سلول های پیش ساز اندوتلیالی به رده اندوتلیال بالغ با روش فلوسيتومتري و الايزا تعيين شد. برای تشخیص فعالیت رگ زایی از آزمون tube formation استفاده شد. عملکرد سلول ها با جذب Ac-Dil-LDL تشخیص داده شد. مهاجرت سلولی به وسیله Transwell insert و تجزیه و تحلیل ژلاتین زیموگرافی انجام شد. با استفاده ازروش Real time PCR ، رونویسی ژن های Aktو PK1 اندازه گیری شد. نتایج: در این مطالعه کاردیومیوبلاست های رتی H9C2 بعد از 7 روز انکوباسیون درون میکروکپسول های آلژیناتی-ژلاتینی و 1%cacl2 بهترین حیات سلولی را نشان داد.از طرف دیگر سطح پروتئین BCL2کاهش یافت(p <0.001).اما سطح پروتئین Baxبه اختلاف معنی داری نرسید. بیان ژن های مربوط به بلوغ و تماییز کاردیومیوبلاست ها همه در درون میکروکپسول های آلژیناتی-ژلاتینی کاهش یافتند . (p <0.05) اما در مورد سطح آنزیم های SOD,GPx,TAC اختلاف معنی داری مشاهده نشد .مطابق با نتایج وسترن بلاتینگ سطح AMPK بعد از 7 روز انکوباسیون کاهش یافت(. (p <0.05 در این مطالعه ما افزایش حیات سلولی را در میکروسفر های MSCs / SDF-1α را نسبت به گروه EPC نشان دادیم. (p <0.05) درصد سلولهای CD133+ در گروه هم کشتی سلولی افزایش پیدا کرد در حالیکه سطح بالای CD31+ در گروه MSCs مشاهده شد (P <0.05) .در حالی که سطح پروتئین VE-cadherin نسبت به گروه های دیگر در گروه EPC کپسوله شده غالب بود. هم کشتی سلول های EPC و MSC تشکیل تیوپ را نسبت به شرایط بدون SDF-1a افزایش داد از طرف دیگر SDF-1α قدرت جذب AC-LDL-Dil را در گروه MSCs و EPCs / MSCs افزایش داد (p <0.001) . علاوه بر این، SDF-1α مهاجرت و فعالیت های MMP-9 رادر سلول های میکروکپسوله شده با آلژینات-ژلاتین افزایش داد. نتیجه گیری:داده های حاصل از میکروکپسولاسیون کاردیومیوبلاست رتی H9C2در درون میکروکپسول های آلژیناتی –ژلاتینی حفظ توانایی حیات و پتانسیل عملکردی این سلول ها را نشان داد. میکروکپسول های آلژینات-ژلاتین توانایی تغییر پتانسیل آنژیوژنز سلول های پیش ساز اندوتلیال را در حضور SDF-1αدارا می باشند. استفاده از میکروکپسول های آلژیناتی/ژلاتینی نه تنها یک راه انتقال سلولی مناسب برای درمان محسوب می شود بلکه با تاثیر بر حیات سلولی و قدرت عملکردی سلول ها از جمله قدرت آنژیوژنز باعث افزایش عملکرد سلول ها در فرایند درمانی شود.