פורסם: 2023 | נבדק לאחרונה: מאי 2026

תאי גזע מזנכימליים אנושיים (HMSC)

1. תכונות כלליות של תאי גזע מזנכימליים

סעיף זה ידון בתכונות הכלליות של תאי גזע מזנכימליים, הכוללות:

• רב-פוטנציאליות

  תאי גזע מזנכימליים (MSC) הם תאי גזע רב-פוטנטיים. יש להם את היכולת להתמיין לסוגים רבים של תאים, מה שהופך אותם לכלי מחקר חשוב ברפואה רגנרטיבית.

• התחדשות עצמית

  כמו תאי גזע אחרים, לתאי גזע מזנכימליים יש יכולת התחדשות עצמית, ובכך הם שומרים על מקור יציב של תאי גזע לאורך זמן.

• פוטנציאל אימונומודולטורי

  תאי גזע מזנכימליים (MSCs) מפעילים השפעה אימונומודולטורית ולכן משמשים לטיפול במחלות אוטואימוניות שונות.

• אימונוגניות

  בדרך כלל, ל-MSC רמות נמוכות של אימונוגניות, מה שמפחית את הסיכון לדחייה חיסונית בהשתלה. עם זאת, הדבר עשוי להשתנות מסוג לסוג.

• זמינות ונגישות

  ניתן לבודד תאי גזע מזנכימליים (MSCs) מרקמות שונות, כולל מח עצם, רקמת שומן ורקמת חבל הטבור, מה שהופך אותם לזמינים בקלות למטרות מחקר ויישומים טיפוליים.

2. מידע על גידול תאי גזע מזנכימליים

כדי לנהל ולטפל ביעילות בתרבויות של תאי גזע מזנכימליים, חיוני להבין באופן מקיף את המידע הבא על תרבית תאי MSC. ידע זה לא רק יקל על עבודתכם, אלא גם יאיץ את התקדמות מחקריכם.

נקודות מרכזיות לגידול תאי גזע מזנכימליים

זמן הכפלה:

זמן הכפלת האוכלוסייה משתנה בין סוגי תאי גזע מזנכימליים שונים. הוא עשוי לנוע בין 15.8 ל-41.9 שעות [2].

הדבקה או תלייה:

תאי גזע מזנכימליים הם תאים דבקים.

צפיפות זריעה:

צפיפות הזריעה המומלצת לתאי גזע מזנכימליים נעה בין 1 ל-3 x 10⁴ תאים/סמ"^ר. לצורך הזריעה, התאים נשטפים ב-1 x PBS (תמיסת מלח עם מאגר פוספט) ומוחזקים באינקובטור עם אקוטאז (תמיסת מעבר) למשך כ-10 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר ניתוק התאים, מוסיפים את התמיסה ומרכזים את התאים. לאחר מכן, משחזרים בזהירות את משקע התאים, ומפזרים את התאים לתוך צלחת תרבית חדשה המכילה תמיסת תרבית טרייה.

מדיום גידול:

מדיום Alpha MEM המכיל 0.1 ng/ml bFGF (גורם גדילה בסיסי של פיברובלסטים), 2.0 mM גלוטמין יציב, ריבונוקליאוסידים, דוקסיריבונוקליאוסידים, 1.0 mM פירובט נתרן ו-2.2 g/L NaHCO3 משמש לגידול תאי גזע מזנכימליים. יש להחליף את התמיסה כל 2-3 ימים. 

תנאי גידול:

תרבויות תאי גזע מזנכימליים נשמרות באינקובטור לח בטמפרטורה של 37ºC ו-5% CO2.

אחסון:

ניתן לאחסן תאי גזע מזנכימליים בשלב האדי של חנקן נוזלי או בטמפרטורה הנמוכה מ-150 °C לטווח ארוך יותר.

תהליך הקפאה ומצע:

מדיום ההקפאה CM-1 או CM-ACF משמשים לאחסון תאי גזע מזנכימליים. בדרך כלל נעשה שימוש בתהליך הקפאה איטי, המאפשר ירידה של 1°C בלבד בטמפרטורה בכל דקה. תהליך זה שומר על חיוניות התאים.

תהליך ההפשרה:

תאי גזע מזנכימליים קפואים מושרים קלות באמבט מים שהוגדר מראש לטמפרטורה של 37 °C למשך כ-60 שניות. לאחר מכן, מוסיפים מצע גידול טרי, התאים מושעים מחדש ונצנטריפוגים. שלב זה מסיר את מרכיבי מצע ההקפאה מהתאים. לאחר מכן, משקע התאים המתקבל מתווסף למצע הגידול, והתאים מועברים לצלחות חדשות לגידול.

רמת בטיחות ביולוגית:

נדרש מעבדה ברמת בטיחות ביולוגית 1 לטיפול ולתחזוקה של תרבויות תאי גזע מזנכימליים.

3. סוגים שונים של תאי גזע מזנכימליים ותכונותיהם הבולטות

ישנם סוגים רבים של תאי גזע מזנכימליים, בהתאם למקורם. בסעיף זה של המאמר נדון בשלושה סוגים עיקריים של תאי גזע מזנכימליים.

3.1 תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמת שומן

• תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמת שומן (AD-MSCs) הם סוג של תאי גזע מזנכימליים המופקים מרקמת שומן.
• הם נמצאים בשפע ברקמת השומן, ותהליך ההפקת שלהם הוא קל יחסית באמצעות הליך פולשני מינימלי המכונה שאיבת שומן.
• הם נוטים פחות לגרום לתגובה חיסונית בעת השתלה אלוגנית.
• לתאים אלה פוטנציאל אדיפוגני חזק, כלומר נטייה גבוהה להתמיינות לאדיפוציטים (תאי שומן) בהשוואה לסוגים אחרים של תאי גזע מזנכימליים.

פורסם: 2023 | נבדק לאחרונה: מאי 2026

תאי גזע מזנכימליים שמקורם בחבל הטבור

• תאי גזע שמקורם בחבל הטבור (UC-MSCs) מופקים מרקמת חבל הטבור.
• רקמת חבל הטבור נגישה בקלות להפקת תאי גזע לאחר הלידה.
• כמו תאי גזע ממח העצם (BM-MSCs), גם תאי גזע מחבל הטבור דורשים התאמת HLA בין התורם למקבל לצורך השתלה, כדי למנוע תגובה חיסונית.
• הם מפגינים נטייה גבוהה יותר להתמיינות עצבית, ולכן הם מהווים כלי מחקר חשוב למחקר נוירולוגי.

4. יישומים מחקריים של תאי גזע מזנכימליים

תאי גזע מזנכימליים (MSCs) נמצאים בשימוש נרחב במחקר ביו-רפואי בשל הפוטנציאל הטיפולי המשמעותי שלהם. בסעיף זה מוזכרים מספר יישומים מבטיחים של סוגים שונים של תאי גזע מזנכימליים.

• מחקר ברפואה רגנרטיבית: תאי גזע מזנכימליים הם תאים רב-פוטנטיים; יש להם פוטנציאל להתמיין לסוגים שונים של תאים, כגון תאי סחוס, עצם, שריר ושומן. לכן, הם ניתנים כטיפול ברפואה רגנרטיבית לתיקון והחלפה של רקמות פגועות או פגועות. היישומים הרגנרטיביים של תאי גזע מזנכימליים נצפים בעיקר בפציעות בעור, בעצמות ובמערכת השרירים והשלד. לדוגמה, מחקר שנערך על ידי הלנה דביאזי זומר ועמיתיה בשנת 2020 מצא שתאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמות שומן (AD-MSCs) מסוגלים להאיץ את ריפוי פצעי העור במודלים של עכברים. הם מגרים אנגיוגנזה ושינוי מבנה המטריקס החוץ-תאי כדי לקדם צלקת באיכות טובה יותר הדומה לעור בריא ונורמלי בהשוואה לקבוצת הביקורת [3]. מחקרים גם הבחינו בתכונות תיקון פגמים בעצמות של תאי גזע מזנכימליים שמקורם בחבל הטבור. הם מפעילים השפעות תיקון על ידי קידום אנגיוגנזה, אוסטאוקלסטוגנזה וגיוס תאי גזע מזנכימליים של המארח או התמיינות לתאים דמויי אוסטאובלסטים [4].
• מחלות/הפרעות במערכת החיסון: תאי גזע מזנכימליים מפעילים השפעות אימונומודולטוריות. הם נוטים לווסת תגובות חיסוניות ולהפחית דלקת. לכן, הם משמשים לטיפול במחלות אוטואימוניות, כגון דלקת מפרקים שגרונית, טרשת נפוצה, מחלות מעי דלקתיות וכו'. במחקר אחד נבדקה ההשפעה האימונומודולטורית של תאי גזע מזנכימליים שמקורם במח העצם על תאי T בדם ההיקפי שהופקו מחולי דלקת מפרקים שגרונית. תאי BM-MSC מפעילים השפעה מעכבת על תאי T ומדכאים ציטוקינים המעורבים בפיזיופתולוגיה של דלקת מפרקים שגרונית [5].
• מחקר נוירולוגי וכלי דם: ל-MSC פוטנציאל משמעותי ליישומים במחקר נוירולוגי וכלי דם. הם משמשים לטיפול במספר הפרעות ניווניות, כולל מחלת פרקינסון ואלצהיימר. בנוסף, הם משמשים לטיפול במחלות לב וכלי דם, שכן הם מתקנים רקמות לב פגועות או פצועות לאחר אירועים לבביים. בנוסף, תאי גזע מזנכימליים (MSC) גם מעודדים אנגיוגנזה ולכן הם בעלי ערך במחקר קרדיווסקולרי. מחקר כזה בחן את הפוטנציאל הטיפולי של תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמת שומן ובמח עצם במודל של אוטם שריר הלב (MI) חריף. המחקר מצא ששני המקורות מועילים באותה מידה בהתחדשות רקמות הלב ובהפחתת פיברוזיס [6]. מעניין לציין כי מחקר שנערך בשנת 2022 מצא שתאי גזע מזנכימליים שמקורם בחבל הטבור האנושי (UC-MSCs) מפעילים השפעות נוירו-מגנות במודלים של עכברים עם מחלת פרקינסון באמצעות ויסות מיקרואורגניזמים במעיים. המודל בעכברים הראה שיפור בתפקוד המוטורי לאחר השתלת UC-MSCs דרך האף [7].

ביבליוגרפיה

1. Ding, D.C., W.C. Shyu, and S.Z. Lin, Mesenchymal stem cells. Cell Transplant, 2011. 20(1): p. 5-14.
2. Zhan, X.-S., et al., מחקר השוואתי של מאפיינים ביולוגיים ופרופילים טרנסקריפטומיים של תאי גזע מזנכימליים מרקמות כלביות שונות. International journal of molecular sciences, 2019. 20(6): עמ' 1485.
3. Zomer, H.D., et al., תאי סטרומה מזנכימליים מרקמות עור ושומן גורמים לקיטוב מקרופאגים לפנוטיפ פרו-תיקון ומשפרים את ריפוי פצעי העור. Cytotherapy, 2020. 22(5): עמ' 247-260.
4. Kosinski, M., et al., תיקון פגמים בעצמות באמצעות תחליף עצם הנתמך בתאי גזע מזנכימליים שמקורם בחבל הטבור. Stem Cells International, 2020. 2020.
5. Pedrosa, M., et al., השפעה אימונומודולטורית של תאי גזע/סטרומה מזנכימליים שמקורם במח עצם אנושי על תאי T בדם ההיקפי של חולי דלקת מפרקים שגרונית. Journal of tissue engineering and regenerative medicine, 2020. 14(1): עמ' 16-28.
6. Omar, A.M., et al., מחקר השוואתי של הפוטנציאל הטיפולי של תאי גזע מזנכימליים שמקורם ברקמת שומן ובמח עצם במודל של אוטם שריר הלב החריף. Oman Med J, 2019. 34(6): עמ' 534-543.
7. Sun, Z., et al., תאי גזע מזנכימליים מחבל הטבור האנושי משפרים את תפקוד מערכת התנועה במודל עכברי של מחלת פרקינסון באמצעות ויסות מיקרואורגניזמים במעיים. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022. 9: עמ' 808905.