Žmogaus mezenchiminės kamieninės ląstelės (HMSC)

Mezenchiminės kamieninės ląstelės (MSC) - tai stromos ląstelės, kurioms būdingas savaiminis atsinaujinimas ir puikus gebėjimas diferencijuotis į įvairius ląstelių tipus. Dėl to jos yra vertinga priemonė regeneracinėje medicinoje, vaistų bandymuose ir ligų tyrimuose. Jos paprastai gaunamos iš įvairių audinių, pavyzdžiui, bambagyslės, kaulų čiulpų ir riebalinio audinio. Tačiau buvo rasta ir naujų šaltinių, pavyzdžiui, menstruacinis kraujas ir endometriumas. Šiems šaltiniams teikiama pirmenybė dėl jų prieinamumo ir galimo klinikinio pritaikymo [1]

Šiame straipsnyje bus nušviestos mezenchiminių kamieninių ląstelių bendrosios savybės, tipai ir galimas pritaikymas moksliniuose tyrimuose. Daugiausia jame bus aptariama:

1. Bendrosios mezenchiminių kamieninių ląstelių savybės
2. Informacija apie mezenchiminių kamieninių ląstelių kultivavimą
3. Skirtingi mezenchiminių kamieninių ląstelių tipai ir svarbiausios jų savybės
4. Mezenchiminių kamieninių ląstelių panaudojimas moksliniams tyrimams

1. Bendrieji mezenchiminių kamieninių ląstelių požymiai

Šiame skirsnyje aptariamos bendrosios mezenchiminių kamieninių ląstelių savybės:

Daugialypiškumas
MSC yra multipotentinės kamieninės ląstelės. Jos geba diferencijuotis į įvairių tipų ląsteles, todėl yra vertinga mokslinių tyrimų priemonė regeneracinėje medicinoje.
Savaiminis atsinaujinimas
Kaip ir kitos kamieninės ląstelės, mezenchiminės kamieninės ląstelės pasižymi savitvarka, todėl ilgą laiką išlaiko stabilų kamieninių ląstelių šaltinį.
Imunomoduliacinis potencialas
MSC pasižymi imunomoduliuojamuoju poveikiu, todėl naudojamos įvairioms autoimuninėms ligoms gydyti.
Imunogeniškumas
Paprastai MSC pasižymi nedideliu imunogeniškumu, todėl transplantacijos metu sumažėja imuninio atmetimo rizika. Tačiau jis gali skirtis priklausomai nuo rūšies.
Prieinamumas ir prieinamumas
MSC galima išskirti iš įvairių audinių, įskaitant kaulų čiulpus, riebalinį audinį ir bambos virkštelės audinį, todėl juos galima lengvai naudoti moksliniams tyrimams ir gydymui.

2. Informacija apie mezenchiminių kamieninių ląstelių kultivavimą

Norint veiksmingai valdyti ir tvarkyti mezenchiminių kamieninių ląstelių kultūras, būtina išsamiai susipažinti su šia MSC ląstelių kultivavimo informacija. Šios žinios ne tik palengvins jūsų darbą, bet ir paspartins jūsų mokslinių tyrimų pažangą.

Pagrindiniai mezenchiminių kamieninių ląstelių kultivavimo aspektai

Padvigubėjimo laikas:	Populiacijos padvigubėjimo laikas skiriasi tarp skirtingų MSC tipų. Jis gali svyruoti nuo 15,8 iki 41,9 valandos [2].
Prisitvirtinusios arba suspenduotos:	Mezenchiminės kamieninės ląstelės yra adherentinės.
Sėjimo tankis:	Ląstelių sėjimo tankis, rekomenduojamas MSC, yra nuo 1 iki 3 x¹⁰⁴ ^{ląstelių/cm2}. Sėjimui ląstelės nuplaunamos 1 x PBS (fosfatiniu buferiniu druskos tirpalu) ir maždaug 10 min. inkubuojamos su accutase (pasavimo tirpalu) aplinkos temperatūroje. Atskyrus ląsteles, įpilama terpės ir ląstelės centrifuguojamos. Po to ląstelių granulės atsargiai resuspenduojamos ir ląstelės išpilstomos į naują kolbą su šviežia terpe.
Auginimo terpė:	Mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms auginti naudojama Alfa MEM terpė, kurioje yra 0,1 ng/ml bFGF (pagrindinio fibroblastų augimo faktoriaus), 2,0 mM stabilaus glutamino, ribonukleozidų, deoksiribonukleozidų, 1,0 mM natrio piruvato ir 2,2 g/l NaHCO3. Medžiaga turėtų būti keičiama kas 2-3 dienas.
Augimo sąlygos:	Mezenchiminių kamieninių ląstelių kultūros laikomos drėkinamajame inkubatoriuje 37 ºC temperatūroje ir 5 % CO2.
Laikymas:	Mezenchiminės kamieninės ląstelės ilgesnį laiką gali būti laikomos skysto azoto garų fazėje arba žemesnėje nei -150 °C temperatūroje.
Šaldymo procesas ir terpė:	Mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms laikyti naudojama CM-1 arba CM-ACF šaldymo terpė. Paprastai taikomas lėtas šaldymo procesas, kai temperatūra per minutę sumažėja tik 1 °C. Taip apsaugomas ląstelių gyvybingumas.
Atšildymo procesas:	Sušaldytos MSC šiek tiek panardinamos į vandens vonelę, iš anksto nustatytą 37 °C temperatūroje, maždaug 60 sekundžių. Po to įpilama šviežios terpės, ląstelės resuspenduojamos ir centrifuguojamos. Šiuo etapu iš ląstelių pašalinami užšaldymo terpės komponentai. Gautos ląstelių granulės sudedamos į augimo terpę ir ląstelės išpilstomos į naujas kolbas kultivavimui.
Biologinės saugos lygis:	Pirmo biologinės saugos lygio laboratorija, kurioje galima tvarkyti ir prižiūrėti mezenchiminių kamieninių ląstelių kultūras.

3. Skirtingi mezenchiminių kamieninių ląstelių tipai ir svarbiausios jų savybės

Yra daug mezenchiminių kamieninių ląstelių tipų pagal šaltinį. Šiame straipsnio skyriuje aptariami trys pagrindiniai MSC tipai.

3.1 Iš riebalinio audinio gautos mezenchiminės kamieninės ląstelės

Adipozinės kilmės mezenchiminės kamieninės ląstelės (AD-MSC) - tai mezenchiminių kamieninių ląstelių, išgaunamų iš riebalinio arba riebalinio audinio, tipas.
Jų gausiai yra riebaliniame audinyje, o jų išgavimo procedūra yra gana paprasta, atliekant mažai invazinę procedūrą, vadinamą liposuction.
Mažesnė tikimybė, kad alogeninės transplantacijos metu jos sukels imuninį atsaką.
Šios ląstelės pasižymi dideliu adipogeniniu potencialu, t. y. turi didelį polinkį diferencijuotis į adipocitus (riebalų ląsteles), palyginti su kitais mezenchiminių kamieninių ląstelių tipais.

Žmogaus mezenchiminio riebalinio audinio ląstelės (HMSC.AD), 10 kartų padidintos MSC-2 ląstelių kultūros terpėje ir adipogeninės diferenciacijos terpėje, dažytos Oil-Red-O, išryškinant trigliceridus kaip adipocitų žymenį.

3.2 Kaulų čiulpų mezenchiminės kamieninės ląstelės

Kaulų čiulpų mezenchiminės kamieninės ląstelės (BM-MSC) yra paimamos iš kaulų čiulpų, paprastai iš klubo ir šlaunies kaulų. Šias nehematopoetines ląsteles 1970 m. atrado A. J. Friedensteinas.
BM-MSC paėmimo procedūra yra skausminga ir labiau invazinė, pavyzdžiui, kaulų čiulpų aspiracija.
Kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių transplantacija reikalauja glaudaus suderinamumo su recipientu, kad būtų sumažinta imuninio atmetimo rizika.
BM-MSC turi osteogeninį potencialą. Jie labiau linkę diferencijuotis į osteocitus - kaulų ląsteles.

40 kartų padidintas osteogeninės diferenciacijos ląstelės, nudažytos Alizarin-Red-S, kad būtų galima matyti kalcio sankaupas, ir tuo pačiu padidinimu - adipogeninės diferenciacijos ląstelės, nudažytos Oil-Red-O.

3.3 Bambagyslės mezenchiminės kamieninės ląstelės

Bambagyslės kamieninės ląstelės (UC-MSC) gaunamos iš bambos audinio.
Bambagyslės audinys yra lengvai prieinamas kamieninėms ląstelėms išgauti po gimdymo.
Kaip ir BM-MSC, bambos virkštelės kamieninėms ląstelėms persodinti taip pat reikia recipiento ir donoro HLA atitikimo, kad būtų išvengta imuninio atsako.
Jos pasižymi didesniu polinkiu į neuronų diferenciaciją, todėl yra vertingos neurologinių tyrimų priemonės.

4. Mezenchiminių kamieninių ląstelių pritaikymas moksliniams tyrimams

Mezenchiminės kamieninės ląstelės (MSC) plačiai naudojamos biomedicininiuose tyrimuose dėl jų didelio terapinio potencialo. Šiame skyriuje paminėtos kelios perspektyvios įvairių tipų MSC taikymo sritys.

Regeneracinės medicinos tyrimai: Mezenchiminės kamieninės ląstelės yra multipotentinės ląstelės; jos gali diferencijuotis į įvairius ląstelių tipus, pavyzdžiui, kremzlės, kaulų, raumenų ir riebalų ląsteles. Todėl jos skiriamos regeneracinei medicinai, siekiant atkurti ir pakeisti sužeistus ar pažeistus audinius. MSC regeneracinis panaudojimas pirmiausia pastebimas odos, kaulų ir skeleto-raumenų traumų atvejais. Pavyzdžiui, 2020 m. Helenos Debiazi Zomer ir bendradarbių atliktame tyrime nustatyta, kad mezenchiminės kamieninės ląstelės, gautos iš riebalinio audinio (AD-MSC), gali pagreitinti odos žaizdų gijimą pelių modeliuose. Jos stimuliuoja angiogenezę ir ekstraląstelinio matrikso remodeliaciją, skatindamos geresnės kokybės randą, primenantį normalią sveiką odą, nei kontrolinė grupė [3]. Tyrimais taip pat pastebėtos bambagyslės mezenchiminių kamieninių ląstelių, gautų iš virkštelės, kaulų defektų atstatymo savybės. Jos daro atkuriamąjį poveikį skatindamos angiogenezę, osteoklastogenezę ir mobilizuodamos šeimininko MSC arba diferencijuodamosi į į osteoblastus panašias ląsteles [4].
Imuninės sistemos ligos / sutrikimai: Mezenchiminės kamieninės ląstelės pasižymi imunomoduliaciniu poveikiu. Jos linkusios reguliuoti imunines reakcijas ir mažinti uždegimą. Todėl jos naudojamos autoimuninėms ligoms, t. y. reumatoidiniam artritui, išsėtinei sklerozei, uždegiminėms žarnyno ligoms ir kt. gydyti. Atliekant tyrimą buvo tiriamas kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių imunomoduliacinis poveikis periferinio kraujo T ląstelėms, išskirtoms iš reumatoidiniu artritu sergančių pacientų. BM-MSC ląstelės daro slopinamąjį poveikį T ląstelėms ir slopina citokinus, dalyvaujančius reumatoidinio artrito fiziopatologijoje [5].
Neurologiniai ir širdies ir kraujagyslių tyrimai: MSC turi didelį potencialą neurologiniams ir širdies ir kraujagyslių tyrimams. Jie naudojami kai kuriems neurodegeneraciniams sutrikimams, įskaitant Parkinsono ir Alzheimerio ligas, gydyti. Be to, jie naudojami širdies ir kraujagyslių ligoms gydyti, nes atstato pažeistus ar sužalotus širdies audinius po širdies įvykių. Be to, MSC taip pat skatina angiogenezę, todėl yra vertingi širdies ir kraujagyslių tyrimams. Tokiame tyrime buvo nagrinėjamas riebalinių ir kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių terapinis potencialas ūminio miokardo infarkto (MI) modelyje. Tyrimo metu nustatyta, kad abu šaltiniai yra vienodai naudingi regeneruojant širdies audinius ir mažinant fibrozę [6]. Įdomu tai, kad 2022 m. atliktais tyrimais nustatyta, jog žmogaus bambos virkštelės mezenchiminės kamieninės ląstelės (UC-MSCs) per žarnyno mikroorganizmų reguliavimą daro neuroprotekcinį poveikį Parkinsono ligos pelių modeliams. Po UC-MSC intranazalinės transplantacijos pelės modelyje pagerėjo judėjimo funkcija [7].

690,00 €*

Turinys: 1.5 milliliter

Kainos be mokesčių ir pristatymo išlaidų

cryovial

Produkto numeris: 300665

Nuorodos

Ding, D.C., W.C. Shyu ir S.Z. Lin, Mesenchymal stem cells. Cell Transplant, 2011. 20(1): p. 5-14.
Zhan, X.-S., et al, A comparative study of biological characteristics and transcriptome profiles of mesenchymal stem cells from different canine tissue. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): p. 1485.
Zomer, H.D., et al., Mezenchymal stromal cells from dermal and adipose tissue induce macrophage polarization to a pro-repair phenotype and improve skin wound healing. Cytotherapy, 2020. 22(5): p. 247-260.
Kosinski, M., et al. kaulų defektų atstatymas naudojant kaulo pakaitalą, kurį palaiko mezenchiminės kamieninės ląstelės, gautos iš bambagyslės. Stem Cells International, 2020. 2020.
Pedrosa, M., et al., Immunomodulatory effect of human bone marrow-derived mesenchymal stromal/stem cells on peripheral blood T cells from rheumatoid arthritis patients (Žmogaus kaulų čiulpų mezenchiminių strominių/steminių ląstelių imunomoduliacinis poveikis reumatoidiniu artritu sergančių pacientų periferinio kraujo T ląstelėms ). Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): p. 16-28.
Omar, A.M., et al. iš riebalinio audinio ir kaulų čiulpų gautų mezenchiminių kamieninių ląstelių terapinio potencialo lyginamasis tyrimas ūmaus miokardo infarkto modelyje. Oman Med J, 2019. 34(6): p. 534-543.
Sun, Z., et al. žmogaus bambos virkštelės mezenchiminės kamieninės ląstelės pagerina Parkinsono ligos pelės modelio lokomotorinę funkciją reguliuojant žarnyno mikroorganizmus. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: p. 808905.