Humane mesenkymale stamceller (HMSC)

Mesenkymale stamceller (MSC) er stromaceller som kjennetegnes av selvfornyelse og en bemerkelsesverdig evne til å differensiere seg til ulike celletyper. Dette gjør dem til et verdifullt verktøy innen regenerativ medisin, legemiddeltesting og sykdomsforskning. De utvinnes vanligvis fra ulike vev som navlestreng, benmarg og fettvev. Men man har også funnet nye kilder som menstruasjonsblod og endometrium. Disse kildene er foretrukket på grunn av deres tilgjengelighet og potensielle kliniske bruksområder [1]

Denne artikkelen vil belyse mesenkymale stamcellers generelle egenskaper, typer og potensielle bruksområder innen forskning. Hovedsakelig vil den diskutere:

1. Generelle egenskaper ved mesenkymale stamceller
2. Informasjon om dyrking av mesenkymale stamceller
3. Ulike typer mesenkymale stamceller og deres fremtredende egenskaper
4. Forskningsmessige anvendelser av mesenkymale stamceller

1. Generelle egenskaper ved mesenkymale stamceller

I dette avsnittet diskuteres de generelle egenskapene til mesenkymale stamceller, blant annet

Multipotens
MSC er multipotente stamceller. De har evnen til å differensiere til flere celletyper, noe som gjør dem til et verdifullt forskningsverktøy for regenerativ medisin.
Selvfornyelse
I likhet med andre stamceller har mesenkymale stamceller evne til selvfornyelse, noe som gjør at de kan opprettholde en stabil kilde til stamceller over en lengre periode.
Immunmodulerende potensial
MSC har en immunmodulerende effekt og brukes derfor til behandling av ulike autoimmune sykdommer.
Immunogenisitet
MSC har generelt lave nivåer av immunogenisitet, noe som reduserer risikoen for immunavstøtning ved transplantasjon. Det kan imidlertid variere fra type til type.
Tilgjengelighet og tilgang
MSC kan isoleres fra ulike vev, blant annet benmarg, fettvev og navlestrengsvev, noe som gjør dem lett tilgjengelige for forskning og behandling.

2. Informasjon om dyrking av mesenkymale stamceller

For å kunne håndtere mesenkymale stamcellekulturer på en effektiv måte er det viktig å ha en omfattende forståelse av følgende informasjon om dyrking av MSC-celler. Denne kunnskapen vil ikke bare gjøre jobben din enklere, men også fremskynde forskningen din.

Nøkkelpunkter for dyrking av mesenkymale stamceller

Fordoblingstid:	Populasjonsdoblingstiden varierer mellom ulike typer MSC. Den kan variere fra 15,8 til 41,9 timer [2].
Adherent eller i suspensjon:	Mesenkymale stamceller er adherente.
Såingstetthet:	Den anbefalte celletettheten for MSC holdes mellom 1 og 3 x¹⁰⁴ ^celler/cm2. Ved såing skylles cellene med 1 x PBS (fosfatbuffersaltløsning) og inkuberes med accutase (passasjeløsning) i ca. 10 minutter ved omgivelsestemperatur. Etter at cellene er løsnet, tilsettes media, og cellene sentrifugeres. Deretter resuspenderes cellepelleten forsiktig, og cellene fordeles i en ny dyrkingskolbe som inneholder nytt dyrkingsmedium.
Vekstmedium:	Alpha MEM-medium som inneholder 0,1 ng/ml bFGF (Basic fibroblast growth factor), 2,0 mM stabil glutamin, ribonukleosider, deoksyribonukleosider, 1,0 mM natriumpyruvat og 2,2 g/L NaHCO3, brukes til dyrking av mesenkymale stamceller. Mediet bør skiftes ut hver 2. til 3. dag.
Vekstbetingelser:	Mesenkymale stamcellekulturer oppbevares i en luftfuktig inkubator ved 37 ºC og 5 % CO2.
Oppbevaring:	Mesenkymale stamceller kan langtidslagres i dampfasen av flytende nitrogen eller ved temperaturer under -150 °C.
Fryseprosess og medium:	CM-1 eller CM-ACF frysemedium brukes til å oppbevare mesenkymale stamceller. Vanligvis brukes en langsom fryseprosess som kun tillater en temperaturreduksjon på 1 °C per minutt. Dette beskytter cellenes levedyktighet.
Tineprosess:	Frosne MSC senkes lett ned i et vannbad som er forhåndsinnstilt på 37 °C i ca. 60 sekunder. Deretter tilsettes nytt dyrkingsmedium, cellene resuspenderes og sentrifugeres. Dette trinnet fjerner komponenter fra frysemediet fra cellene. Cellepelleten tilsettes deretter vekstmediet, og cellene fordeles i nye kolber for dyrking.
Biosikkerhetsnivå:	Det kreves et biosikkerhetslaboratorium på nivå én for å håndtere og vedlikeholde mesenkymale stamcellekulturer.

3. Ulike typer mesenkymale stamceller og deres fremtredende egenskaper

Det finnes mange kildebaserte typer mesenkymale stamceller. I denne delen av artikkelen tar vi for oss tre hovedtyper av MSC.

3.1 Mesenkymale stamceller fra fettvev

Adipose-deriverte mesenkymale stamceller (AD-MSC) er en type mesenkymale stamceller som utvinnes fra fettvev.
De finnes i store mengder i fettvev, og det er relativt enkelt å utvinne dem ved hjelp av en minimalt invasiv prosedyre som kalles fettsuging.
Det er mindre sannsynlig at de forårsaker en immunrespons ved allogen transplantasjon.
Disse cellene har et robust adipogent potensial, noe som betyr at de har en høy differensieringstendens til adipocytter (fettceller) sammenlignet med andre mesenkymale stamcelletyper.

Humane mesenkymale fettvevsceller (HMSC.AD) i 10 ganger forstørrelse i MSC-2-cellekulturmedium og adipogent differensieringsmedium farget med Oil-Red-O, som fremhever triglyserider som en adipocyttmarkør.

3.2 Benmargsderiverte mesenkymale stamceller

Benmargsderiverte mesenkymale stamceller (BM-MSC) høstes fra benmargen, vanligvis fra hofte- og lårbein. Disse ikke-hematopoietiske cellene ble oppdaget i 1970 av A.J. Friedenstein.
Utvinningsprosedyren for BM-MSC er smertefull og mer invasiv, for eksempel ved benmargsaspirasjon.
Transplantasjon av mesenkymale stamceller fra benmarg krever tett match med mottakeren for å redusere risikoen for immunavstøtning.
BM-MSC har osteogent potensial. De har en sterkere tilbøyelighet til å differensiere til osteocytter, som er benceller.

Ved 40x forstørrelse, celler som gjennomgår osteogen differensiering med Alizarin-Red-S-farging for å visualisere kalsiumavleiringer, og ved samme forstørrelse, celler som gjennomgår adipogen differensiering farget med Oil-Red-O.

3.3 Mesenkymale stamceller fra navlestrengen

Navlestrengsderiverte stamceller (UC-MSCs) utvinnes fra navlestrengsvev.
Navlestrengsvevet er lett tilgjengelig for stamcelleekstraksjon etter fødselen.
I likhet med BM-MSC krever også navlestrengsstamceller HLA-matching mellom mottaker og donor for transplantasjon for å unngå immunrespons.
De viser en høyere tendens til nevral differensiering og er dermed verdifulle forskningsverktøy for nevrologisk forskning.

4. Forskningsmessige anvendelser av mesenkymale stamceller

Mesenkymale stamceller (MSC) er mye brukt i biomedisinsk forskning på grunn av deres betydelige terapeutiske potensial. I dette avsnittet nevnes noen lovende bruksområder for ulike typer MSC.

Regenerativ medisinsk forskning: Mesenkymale stamceller er multipotente celler som har potensial til å differensiere til ulike celletyper, for eksempel brusk-, ben-, muskel- og fettceller. Derfor brukes de som regenerativ medisin for å reparere og erstatte skadet eller ødelagt vev. MSCs regenerative anvendelser er først og fremst observert i hud-, ben- og muskel- og skjelettskader. En studie utført av Helena Debiazi Zomer og medarbeidere i 2020 viste for eksempel at mesenkymale stamceller fra fettvev (AD-MSCs) er i stand til å fremskynde sårtilheling i musemodeller. De stimulerer angiogenese og remodellering av ekstracellulær matriks for å fremme et arr av bedre kvalitet som ligner normal, frisk hud enn kontrollgruppen [3]. Forskning har også vist at mesenkymale stamceller fra navlestrengen kan reparere beindefekter. De har en reparerende effekt ved å fremme angiogenese, osteoklastogenese og mobilisering av verts-MSC-er eller differensiering til osteoblastlignende celler [4].
Sykdommer/lidelser i immunsystemet: Mesenkymale stamceller har immunmodulerende effekter. De har en tendens til å regulere immunresponser og redusere betennelse. Derfor brukes de til å behandle autoimmune sykdommer, f.eks. revmatoid artritt, multippel sklerose, inflammatorisk tarmsykdom osv. I en studie ble den immunmodulerende effekten av benmargsderiverte mesenkymale stamceller på T-celler i perifert blod fra pasienter med revmatoid artritt undersøkt. BM-MSC-celler har en hemmende effekt på T-celler og undertrykker cytokiner som er involvert i fysiopatologien ved revmatoid artritt [5].
Nevrologisk og kardiovaskulær forskning: MSC har et betydelig potensial for bruk innen nevrologisk og kardiovaskulær forskning. De brukes til å behandle flere nevrodegenerative lidelser, blant annet Parkinsons og Alzheimers sykdom. Dessuten brukes de i behandling av hjerte- og karsykdommer, ettersom de reparerer skadet hjertevev etter hjertehendelser. Dessuten fremmer MSC også angiogenese og er dermed verdifulle i kardiovaskulær forskning. I en slik studie ble det terapeutiske potensialet til mesenkymale stamceller fra fettvev og benmarg utforsket i en modell for akutt hjerteinfarkt. Studien fant at begge kildene er like fordelaktige når det gjelder å regenerere hjertevev og redusere fibrose [6]. Interessant nok viste forskning utført i 2022 at mesenkymale stamceller fra navlestrengen fra mennesker (UC-MSC) har nevrobeskyttende effekter i musemodeller for Parkinsons sykdom via regulering av tarmmikroorganismer. Musemodellen viste forbedret lokomotorisk funksjon etter intranasal transplantasjon av UC-MSC [7].

690,00 €*

Innhold: 1.5 milliliter

Priser ekskl. avgifter pluss fraktkostnader

cryovial

Produktnummer: 300665

Referanser

Ding, D.C., W.C. Shyu og S.Z. Lin, Mesenkymale stamceller. 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 tissues. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): p. 1485.
Zomer, H.D., et al., Mesenkymale stromaceller fra hud- og fettvev induserer makrofagpolarisering til en pro-reparasjonsfenotype og forbedrer sårheling i huden. Cytoterapi, 2020. 22(5): p. 247-260.
Kosinski, M., et al., Bone defect repair using a bone substitute supported by mesenchymal stem cells derived from the umbilical cord. Stem Cells International, 2020. 2020.
Pedrosa, M., et al., Immunmodulerende effekt av mesenkymale stromale stamceller fra menneskelig benmarg på T-celler i perifert blod fra pasienter med revmatoid artritt. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): p. 16-28.
Omar, A.M., et al., Comparative Study of the Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cells Derived from Adipose Tissue and Bone Marrow on Acute Myocardial Infarction Model. Oman Med J, 2019. 34(6): p. 534-543.
Sun, Z., et al., Menneskelige mesenkymale stamceller fra navlestrengen forbedrer bevegelsesfunksjonen i en musemodell for Parkinsons sykdom gjennom regulering av tarmmikroorganismer. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: p. 808905.