الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية البشرية (HMSC)
الخلاياالجذعية الوسيطة اللُّحمية الوسيطة (MSCs ) هي خلايا لحمية تتميز بتجددها الذاتي وقدرتها الملحوظة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا. وهذا يجعلها أداة قيمة في الطب التجديدي واختبار الأدوية وأبحاث الأمراض. وعادةً ما يتم الحصول عليها من أنسجة متنوعة مثل الحبل السري ونخاع العظام والأنسجة الدهنية. ومع ذلك، تم العثور أيضًا على مصادر جديدة مثل دم الحيض وبطانة الرحم. وتُفضل هذه المصادر لسهولة الوصول إليها وتطبيقاتها السريرية المحتملة [1]ستسلط هذه المقالة الضوء على الخصائص العامة للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة وأنواعها وتطبيقاتها المحتملة في الأبحاث. وسيناقش بشكل أساسي:
- 1. السمات العامة للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة
- 2. معلومات زراعة الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة
- 3. الأنواع المختلفة للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة وخصائصها البارزة
- 4. الاستخدامات البحثية للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة
1. السمات العامة للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة
سيناقش هذا القسم الخصائص العامة للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة والتي تشمل:
-
تعدد القدرة
الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة هي خلايا جذعية متعددة القدرات. لديها القدرة على التمايز إلى أنواع متعددة من الخلايا، مما يجعلها أداة بحثية قيّمة للطب التجديدي.
-
التجديد الذاتي
مثل الخلايا الجذعية الأخرى، تتمتع الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة بالقدرة على التجديد الذاتي، وبالتالي تحافظ على مصدر ثابت للخلايا الجذعية لفترة طويلة.
-
القدرة على التعديل المناعي
تمارس الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة تأثيراً مناعياً، وبالتالي تُستخدم في علاج أمراض المناعة الذاتية المختلفة.
-
القدرة المناعية
بصفة عامة، تمتلك الخلايا الجذعية الصلبة MSCs مستويات منخفضة من المناعة، مما يقلل من خطر الرفض المناعي في عملية الزرع. ومع ذلك، قد تختلف من نوع إلى آخر.
-
التوفر وإمكانية الوصول
يمكن عزل الخلايا الجذعية الصلبة MSCs من أنسجة مختلفة، بما في ذلك نخاع العظم والأنسجة الدهنية وأنسجة الحبل السري، مما يجعلها متاحة بسهولة للأبحاث والتطبيقات العلاجية.
2. معلومات عن زراعة الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية
لإدارة مزارع الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة والتعامل معها بفعالية، من الضروري أن يكون لديك فهم شامل لمعلومات زراعة الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة التالية. لن تسهل هذه المعرفة عملك بل ستسرع من تقدم مساعيك البحثية.
النقاط الرئيسية لمزرعة الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية
|
وقت المضاعفة: |
يختلف زمن تضاعف عدد الخلايا الجذعية الوسيطة بين أنواع مختلفة من الخلايا الجذعية الوسيطة. وقد يتراوح من 15.8 إلى 41. 9 ساعات [2]. |
|
ملتصقة أو معلقة: |
الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة ملتصقة. |
|
كثافة البذر: |
يتم الاحتفاظ بكثافة بذر الخلايا الموصى بها للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة بين 1 إلى 3 ×104 خلية/سم2. للبذر، يتم شطف الخلايا ب 1 × PBS (محلول ملحي فوسفاتي عازل) وتحضينها مع أكوتاز (محلول تمرير) لمدة 10 دقائق تقريباً في درجة حرارة محيطة. بعد انفصال الخلايا، تتم إضافة الوسائط، ويتم طرد الخلايا مركزيًا. بعد ذلك، يتم إعادة تعليق كريات الخلايا بعناية، ويتم توزيع الخلايا في دورق مستنبت جديد يحتوي على وسط مستنبت جديد. |
|
وسط النمو: |
يُستخدم وسط ألفا MEM الذي يحتوي على 0.1 نانوغرام/مل bFGF (عامل نمو الأرومة الليفية الأساسية)، و2.0 ملي مولار من الغلوتامين المستقر، وريبونوكليوسيدات وديبوكسي ريبونوكليوسيدات، و1.0 ملي مولار من بيروفات الصوديوم، و2.2 غرام/لتر NaHCO3 لزراعة الخلايا الجذعية الوسيطة. يجب استبدال الوسائط كل يومين إلى 3 أيام. |
|
ظروف النمو: |
يتم الاحتفاظ بمزارع الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة في حاضنة مرطبة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية و5% ثاني أكسيد الكربون. |
|
التخزين: |
يمكن تخزين الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية في مرحلة بخار النيتروجين السائل أو في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية على المدى الطويل. |
|
عملية التجميد والوسط: |
تُستخدم وسائط التجميد CM-1 أو CM-ACF لتخزين الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة. يتم تكييف عملية التجميد البطيء بشكل عام، مما يسمح بانخفاض درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية فقط في الدقيقة الواحدة. وهذا يحمي قابلية الخلية للحياة. |
|
عملية الإذابة: |
يتم غمر الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية الوسيطة المجمدة قليلاً في حمام مائي مضبوط مسبقاً على 37 درجة مئوية لمدة 60 ثانية تقريباً. بعد ذلك، تُضاف وسائط الاستزراع الطازجة ويُعاد تعليق الخلايا وطردها مركزيًا. تزيل هذه الخطوة مكونات وسائط التجميد من الخلايا. ثم تُضاف كريات الخلايا التي تم الحصول عليها إلى وسط النمو، ويتم توزيع الخلايا في قوارير جديدة للزراعة. |
|
مستوى السلامة البيولوجية: |
مطلوب مختبر السلامة البيولوجية من المستوى الأول للتعامل مع مزارع الخلايا الجذعية الوسيطة والحفاظ عليها. |
3. أنواع مختلفة من الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة وخصائصها البارزة
هناك العديد من أنواع الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية الوسيطة القائمة على المصدر. ويناقش هذا القسم من المقال ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة.
3.1 الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الدهون
- تعد الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة الشحمية (AD-MSCs) نوع من الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المستخرجة من الأنسجة الدهنية أو الدهنية.
- وتتواجد هذه الخلايا بكثرة في الأنسجة الدهنية، كما أن عملية استخلاصها سهلة نسبياً من خلال إجراء طفيف التوغل يسمى شفط الدهون.
- وهي أقل عرضة للتسبب في حدوث استجابة مناعية عند الزرع الخيفي.
- تُظهر هذه الخلايا قدرة قوية على التولّد الشحمي، بمعنى أن لديها قابلية عالية للتحول إلى خلايا شحمية (خلايا دهنية) مقارنةً بأنواع الخلايا الجذعية الوسيطة الأخرى.
3.2 الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من نخاع العظم
- يتم حصاد الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من نخاع العظم (BM-MSCs) من نخاع العظم، والتي تؤخذ عادةً من عظم الورك والفخذ. وقد اكتشف أ. ج. فريدنشتاين هذه الخلايا غير المكونة للدم في عام 1970.
- وتُعد عملية استخراج الخلايا الوسيطة الوسيطة لنخاع العظم مؤلمة وأكثر توغلاً، مثل شفط نخاع العظم.
- تتطلب عملية زرع الخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع العظم تطابقاً وثيقاً مع المتلقي لتقليل خطر الرفض المناعي.
- وتمتلك الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة لنخاع العظم إمكانية توليد العظام. ولديها ميل أقوى نحو التمايز إلى الخلايا العظمية العظمية.
3.3 الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الحبل السري
- يتم الحصول على الخلايا الجذعية المشتقة من الحبل السري (UC-MSCs) من نسيج الحبل السري.
- يمكن الوصول بسهولة إلى نسيج الحبل السري لاستخراج الخلايا الجذعية بعد الولادة.
- وكما هو الحال مع الخلايا الجذعية المستمدة من الخلايا الجذعية المستمدة من نسيج الحبل السري، تتطلب الخلايا الجذعية المستمدة من الحبل السري أيضاً مطابقة HLA من المتلقي لزرعها لتجنب أي استجابة مناعية.
- وتُظهر هذه الخلايا الجذعية ميلاً أعلى للتمايز العصبي، وبالتالي فهي أدوات بحثية قيّمة للأبحاث العصبية.
4. التطبيقات البحثية للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة
تُستخدم الخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية الوسيطة على نطاق واسع في الأبحاث الطبية الحيوية نظراً لإمكانياتها العلاجية الكبيرة. ويرد ذكر بعض التطبيقات الواعدة لأنواع مختلفة من الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة في هذا القسم.
- أبحاث الطب التجديدي: الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة هي خلايا متعددة القدرات، ولديها القدرة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا مثل الغضاريف والعظام والعضلات والخلايا الدهنية. ولذلك، يتم استخدامها كطب تجديدي لإصلاح واستبدال الأنسجة المصابة أو التالفة. وتُلاحظ التطبيقات التجددية للخلايا الجذعية الصلبة متعددة الخلايا في المقام الأول في إصابات الجلد والعظام والعضلات والعظام. على سبيل المثال، توصلت دراسة أجرتها هيلينا ديبيازي زومر وزملاؤها في عام 2020 إلى أن الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الأنسجة الدهنية (AD-MSCs) قادرة على تسريع التئام جروح الجلد في نماذج الفئران. فهي تحفز تولد الأوعية الدموية وإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية لتعزيز ندبة ذات جودة أفضل تشبه الجلد السليم الطبيعي مقارنةً بالمجموعة الضابطة [3]. كما لاحظت الأبحاث أيضًا خصائص إصلاح عيوب العظام للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الحبل السري. فهي تمارس تأثيرات إصلاحية من خلال تعزيز تولد الأوعية الدموية وتكوين الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة الوسيطة المستمدة من الحبل السري وتعبئة الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المضيفة أو التمايز إلى خلايا شبيهة بالخلايا البانية للعظم [4].
- أمراض/اضطرابات الجهاز المناعي: تمارس الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة تأثيرات مناعية. فهي تميل إلى تنظيم الاستجابات المناعية وتقليل الالتهاب. ولذلك، يتم استخدامها لعلاج أمراض المناعة الذاتية، مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والتصلب المتعدد ومرض التهاب الأمعاء وغيرها. استكشفت دراسة استكشفت التأثير المناعي للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من نخاع العظم على الخلايا التائية في الدم المحيطي المستخلصة من مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي. وتمارس الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة لنخاع العظم تأثيرًا مثبطًا على الخلايا التائية وتثبط السيتوكينات المتورطة في فسيولوجيا التهاب المفاصل الروماتويدي [5].
- أبحاث الأعصاب والقلب والأوعية الدموية: تنطوي الخلايا الجذعية الصلبة متعددة الخلايا على إمكانات كبيرة في التطبيقات البحثية العصبية والقلبية الوعائية. فهي تُستخدم في علاج العديد من الاضطرابات العصبية التنكسية، بما في ذلك مرض باركنسون والزهايمر. وعلاوة على ذلك، يتم استخدامها في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية لأنها تقوم بإصلاح أنسجة القلب التالفة أو المصابة بعد الأحداث القلبية. إلى جانب ذلك، تعزز الخلايا الجذعية الصلبة متعددة الخلايا أيضًا تكوين الأوعية الدموية وبالتالي فهي ذات قيمة في أبحاث القلب والأوعية الدموية. وقد استكشفت هذه الدراسة الإمكانات العلاجية للخلايا الجذعية الوسيطة اللُّحمية الشحمية والخلايا الجذعية الوسيطة المستمدة من نخاع العظم في نموذج احتشاء عضلة القلب الحاد (MI). ووجدت الدراسة أن كلا المصدرين مفيدان بنفس القدر في تجديد أنسجة القلب وتقليل التليف [6]. ومن المثير للاهتمام أن الأبحاث التي أجريت في عام 2022 وجدت أن الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الحبل السري البشري (UC-MSCs) تمارس تأثيرات عصبية في نماذج الفئران المصابة بمرض باركنسون عن طريق تنظيم الكائنات الحية الدقيقة المعوية. وقد أظهر نموذج الفأر تحسنًا في الوظيفة الحركية بعد زرع الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المستمدة من الحبل السري البشري داخل الأنف [7].
المراجع
- Ding, D.C., W.C. Shyu, and S.Z. Lin, Mesenchymal stem cells. Cell Transplant, 2011. 20(1): p. 5-14.
- Zhan, X.-S., وآخرون، دراسة مقارنة للخصائص البيولوجية وملامح النسخ للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة من أنسجة الكلاب المختلفة. المجلة الدولية للعلوم الجزيئية، 2019. 20(6): p. 1485.
- Zomer, H.D., وآخرون، الخلايا الجذعية الوسيطة اللحمية الوسيطة من الأنسجة الجلدية والأنسجة الدهنية تحفز استقطاب البلاعم إلى النمط الظاهري المؤيد للإصلاح وتحسن التئام الجروح الجلدية. العلاج الخلوي، 2020. 22(5): p. 247-260.
- كوسينسكي، م. وآخرون، إصلاح عيوب العظام باستخدام بديل عظمي مدعوم بالخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الحبل السري. Stem Cells International, 2020. 2020.
- بيدروسا، م. وآخرون، التأثير المناعي للخلايا الجذعية الوسيطة/الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم البشري على الخلايا التائية في الدم المحيطي من مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي. مجلة هندسة الأنسجة والطب التجديدي، 2020. 14(1): p. 16-28.
- عمر، أ. م. م. وآخرون، دراسة مقارنة للإمكانات العلاجية للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من الأنسجة الدهنية ونخاع العظام على نموذج احتشاء عضلة القلب الحاد. Oman Med J, 2019. 34(6): p. 534-543.
- Sun, Z., وآخرون، الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة للحبل السري البشري تحسن الوظيفة الحركية في نموذج فأر مرض باركنسون من خلال تنظيم الكائنات الحية الدقيقة المعوية. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: p. 808905.

