Közzététel: 2023 | Utolsó felülvizsgálat: 2026. május

Emberi mesenchimális őssejtek (HMSC)

1. A mesenchimális őssejtek általános tulajdonságai

Ebben a részben a mesenchimális őssejtek általános tulajdonságait tárgyaljuk, amelyek a következők:

• Multipotencia

  Az MSC-k multipotens őssejtek. Képesek többféle sejttípussá differenciálódni, ami értékes kutatási eszközzé teszi őket a regeneratív orvoslás számára.

• Önmegújulás

  Más őssejtekhez hasonlóan a mesenchimális őssejtek is képesek az önmegújulásra, így hosszú ideig stabil őssejtforrást biztosítanak.

• Immunmoduláló potenciál

  Az MSC-k immunmoduláló hatást fejtenek ki, ezért különböző autoimmun betegségek kezelésében alkalmazzák őket.

• Immunogenitás

  Általában az MSC-k alacsony immunogenitással rendelkeznek, ami csökkenti az immunológiai kilökődés kockázatát a transzplantáció során. Ez azonban típusonként változhat.

• Elérhetőség és hozzáférhetőség

  Az MSC-k különféle szövetekből izolálhatók, többek között a csontvelőből, a zsírszövetből és a köldökzsinórszövetből, így könnyen hozzáférhetők kutatási és terápiás alkalmazásokhoz.

2. Mesenchymális őssejtek tenyésztésével kapcsolatos információk

A mesenchimális őssejtkultúrák hatékony kezeléséhez és kezeléséhez elengedhetetlen a következő MSC-sejttenyésztési információk átfogó ismerete. Ez a tudás nem csak megkönnyíti a munkáját, hanem felgyorsítja kutatási törekvéseinek előrehaladását is.

A mesenchimális őssejtek tenyésztésének legfontosabb pontjai

Duplázódási idő:

A populáció duplázódási ideje az MSC-k különböző típusai között eltérő. 15,8 és 41,9 óra között mozoghat [2].

Adherens vagy szuszpenziós:

A mesenchimális őssejtek adhezívek.

Beültetési sűrűség:

Az MSC-k esetében ajánlott sejtbeültetési sűrűség 1–3 x 10⁴ sejt/cm² között van. A beültetéshez a sejteket 1 x PBS-sel (foszfátpuffer-sóoldat) öblítik, majd accutase-szal (átültető oldat) inkubálják körülbelül 10 percig szobahőmérsékleten. A sejtek leválasztása után táptalajt adnak hozzá, és a sejteket centrifugálják. Ezután a sejtpelletet óvatosan újra szuszpendálják, és a sejteket friss táptalajt tartalmazó új tenyésztőedénybe helyezik.

Növekedési tápközeg:

0,1 ng/ml bFGF-et (alapvető fibroblaszt növekedési faktor), 2,0 mM stabil glutamint, ribonukleozidokat, dezoxiribonukleozidokat, 1,0 mM nátrium-piruvátot és 2,2 g/l NaHCO3-t tartalmazó Alpha MEM táptalajt használnak a mesenchimális őssejtek tenyésztéséhez. A táptalajt 2–3 naponta cserélni kell. 

Növekedési feltételek:

A mesenchimális őssejtkultúrákat párásított inkubátorban, 37 °C hőmérsékleten és 5% CO2-koncentráció mellett tartják.

Tárolás:

A mesenchimális őssejtek hosszabb távon folyékony nitrogén gőzfázisában vagy -150 °C alatti hőmérsékleten tárolhatók.

Fagyasztási folyamat és táptalaj:

A mesenchimális őssejtek tárolásához CM-1 vagy CM-ACF fagyasztó táptalajt használnak. Általában lassú fagyasztási eljárást alkalmaznak, amelynek során a hőmérséklet percenként csak 1 °C-kal csökken. Ez biztosítja a sejtek életképességét.

Felolvasztási folyamat:

A fagyasztott MSC-ket körülbelül 60 másodpercre enyhén belemerítik egy előre 37 °C-ra beállított vízfürdőbe. Ezt követően friss tenyészközeget adnak hozzá, a sejteket újra szuszpendálják és centrifugálják. Ez a lépés eltávolítja a fagyasztó közeg összetevőit a sejtekből. A kapott sejtpelletet ezután hozzáadják a növekedési közeghez, és a sejteket új lombikokba helyezik tenyésztés céljából.

Biológiai biztonsági szint:

A mesenchimális őssejtkultúrák kezeléséhez és fenntartásához első szintű biológiai biztonsági laboratórium szükséges.

3. A mesenchimális őssejtek különböző típusai és legfontosabb jellemzőik

Számos, forrás alapú mesenchimális őssejt-típus létezik. A cikk ezen szakaszában három fő MSC-típust tárgyalunk.

3.1 Zsírszövetből nyert mesenchimális őssejtek

• A zsírszövetből nyert mesenchimális őssejtek (AD-MSC-k) a zsírszövetből kivont mesenchimális őssejtek egy típusa.
• Bőségesen jelen vannak a zsírszövetben, és kivonásuk viszonylag egyszerű egy zsírleszívásnak nevezett, minimálisan invazív eljárás segítségével.
• Allogén transzplantáció esetén kevésbé valószínű, hogy immunreakciót váltanak ki.
• Ezek a sejtek erős adipogén potenciállal rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy más mesenchimális őssejt-típusokhoz képest nagy hajlamot mutatnak az adipocitákká (zsírsejtekké) történő differenciálódásra.

Közzététel: 2023 | Utolsó felülvizsgálat: 2026. május

Köldökzsinórból nyert mesenchimális őssejtek

• A köldökzsinórból származó őssejtek (UC-MSC-k) a köldökzsinór szövetéből nyerhetők.
• A köldökzsinórszövet a szülés után könnyen hozzáférhető az őssejt-kivonáshoz.
• A BM-MSC-khez hasonlóan a köldökzsinórból nyert őssejtek esetében is szükséges a recipiens és a donor HLA-kompatibilitása a transzplantációhoz, az immunreakció elkerülése érdekében.
• Ezek a sejtek nagyobb hajlamot mutatnak az idegsejtekbe történő differenciálódásra, ezért értékes eszközök a neurológiai kutatásokban.

4. A mesenchimális őssejtek kutatási alkalmazásai

A mezenchimális őssejteket (MSC-k) jelentős terápiás potenciáljuk miatt széles körben alkalmazzák az orvostudományi kutatásban. Ebben a szakaszban néhány ígéretes alkalmazást említünk a különböző MSC-típusok közül.

• Regeneratív orvostudományi kutatás: A mezenchimális őssejtek multipotens sejtek; képesek különböző sejttípusokká, például porc-, csont-, izom- és zsírsejtekké differenciálódni. Ezért regeneratív gyógyszerként alkalmazzák őket sérült vagy károsodott szövetek helyreállítására és pótlására. Az MSC-k regeneratív alkalmazásait elsősorban bőr-, csont- és mozgásszervi sérülések esetén figyelik meg. Például egy 2020-ban Helena Debiazi Zomer és munkatársai által végzett tanulmány megállapította, hogy a zsírszövetekből nyert mesenchimális őssejtek (AD-MSC-k) képesek felgyorsítani a bőrsebek gyógyulását egérmodellekben. Serkentik az angiogenezist és az extracelluláris mátrix átalakulását, így elősegítik a kontrollcsoporthoz képest jobb minőségű, a normális, egészséges bőrhöz hasonló heg kialakulását [3]. A kutatások a köldökzsinórból származó mesenchimális őssejtek csontdefektus-helyreállító tulajdonságait is megfigyelték. Helyreállító hatást fejtenek ki azáltal, hogy elősegítik az angiogenezist, az osteoklastogenezist és a gazdaszervezet MSC-jeinek mobilizációját, vagy osteoblast-szerű sejtekké differenciálódnak [4].
• Immunrendszeri betegségek/rendellenességek: A mesenchimális őssejtek immunmoduláló hatást fejtenek ki. Hajlamosak szabályozni az immunválaszokat és csökkenteni a gyulladást. Ezért alkalmazzák őket autoimmun betegségek, azaz reumás ízületi gyulladás, sclerosis multiplex, gyulladásos bélbetegségek stb. kezelésére. Egy tanulmány a csontvelőből származó mesenchimális őssejtek immunmoduláló hatását vizsgálta a reumás ízületi gyulladásban szenvedő betegekből kivont perifériás vér T-sejtekre. A BM-MSC sejtek gátló hatást gyakorolnak a T-sejtekre, és elnyomják a reumás ízületi gyulladás patofiziológiájában szerepet játszó citokineket [5].
• Neurológiai és kardiovaszkuláris kutatás: Az MSC-k jelentős potenciállal rendelkeznek a neurológiai és kardiovaszkuláris kutatások területén. Számos neurodegeneratív rendellenesség, többek között a Parkinson-kór és az Alzheimer-kór kezelésére alkalmazzák őket. Ezenkívül a szív- és érrendszeri betegségek kezelésében is felhasználják őket, mivel a szívproblémák után helyreállítják a sérült vagy károsodott szívszöveteket. Emellett az MSC-k elősegítik az angiogenezist is, így értékesek a kardiovaszkuláris kutatásban. Egy ilyen tanulmány a zsírszövetből és a csontvelőből nyert mesenchimális őssejtek terápiás potenciálját vizsgálta egy akut miokardiális infarktus (MI) modellben. A tanulmány megállapította, hogy mindkét forrás egyformán előnyös a szívszövetek regenerálásában és a fibrózis csökkentésében [6]. Érdekes módon egy 2022-ben végzett kutatás megállapította, hogy az emberi köldökzsinórból származó mesenchymális őssejtek (UC-MSC-k) a bélmikroorganizmusok szabályozása révén neuroprotektív hatást gyakorolnak a Parkinson-kór egérmodellekben. Az egérmodell az UC-MSC-k intranazális transzplantációja után javult mozgásfunkciót mutatott [7].

Hivatkozások

1. Ding, D.C., W.C. Shyu és S.Z. Lin, Mesenchymal stem cells. Cell Transplant, 2011. 20(1): 5–14. o.
2. Zhan, X.-S. és társai, Különböző kutyaszövetekből származó mesenchymális őssejtek biológiai jellemzőinek és transzkriptomprofiljainak összehasonlító vizsgálata. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): 1485. o.
3. Zomer, H.D. és társai, A bőr- és zsírszövetekből származó mesenchymális stromasejtek a makrofágok polarizációját indukálják egy javulást elősegítő fenotípus felé, és javítják a bőrsebek gyógyulását. Cytotherapy, 2020. 22(5): 247–260. o.
4. Kosinski, M. és munkatársai: Csontdefektusok helyreállítása a köldökzsinórból származó mesenchimális őssejtekkel támogatott csontpótló anyag felhasználásával. Stem Cells International, 2020. 2020.
5. Pedrosa, M. és munkatársai, Emberi csontvelőből származó mesenchymális stromális/őssejtek immunmoduláló hatása reumás ízületi gyulladásban szenvedő betegek perifériás vérében található T-sejtekre. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): 16–28. o.
6. Omar, A.M. és társai, A zsírszövetből és csontvelőből származó mesenchimális őssejtek terápiás potenciáljának összehasonlító vizsgálata akut miokardiális infarktus modellben. Oman Med J, 2019. 34(6): 534–543. o.
7. Sun, Z. és munkatársai, Az emberi köldökzsinórból származó mesenchimális őssejtek javítják a mozgásfunkciót Parkinson-kórban szenvedő egérmodellekben a bélmikroorganizmusok szabályozása révén. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: 808905. o.