سلول‌های بنیادی مزانشیمی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی
نمای میکروسکوپ الکترونی عبوری از سلول‌های بنیادی مزانشیمی که نمایانگر ویژگی فراساختاری معمول آن است.
جزئیات
شناسه‌ها
لاتین	Cellula mesenchymatica praecursoria
MeSH	D059630
TH	H2.00.01.0.00008

سلول‌های بنیادی مزانشیمی (به انگلیسی: Mesenchymal stem cells (MSCs)) که به عنوان سلول‌های مزانشیمی استرومایی (به انگلیسی: Mesenchymal stromal cells) نیز شناخته شده می‌شوند سلول‌های چند توانی هستند که می‌تواند به انواع سلول‌ها از جمله سلول‌های استئوبلاست (سلول‌های استخانی)، کندروسیت (سلول‌های غضروفی)، میوسیت (سلول‌های عضلانی) و سلول‌های چربی تمایز پیدا کنند.^[۱][۲][۳]

ساختار

تعریف

در حالی که اصطلاحات سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC) و سلول استرومای مغزاستخوان برای سال‌های متمادی مورد استفاده قرار گرفته‌است، اما هیچ‌یک از این اصطلاحات به اندازه کافی این سلول‌ها را توصیف نمی‌کنند:

• مزانشیم یک بافت همبند جنینی است که از مزودرم حاصل می‌شود و به بافت خونساز و پیوندی تمایز پیدا می‌کند، در حالی که سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های خونساز تمایز پیدا نمی‌کنند.^[۴]
• سلول‌های استروما سلول‌های بافت همبند هستند که ساختار حمایتی بافت را تشکیل می‌دهند که سلول‌های عملکردی بافت در آن ساکن هستند. در حالی که این یک توصیف دقیق برای یکی از عملکردهای سلول‌های بنیادی مزانشیمی است، این عبارت نمی‌تواند نقش‌های کشف شده اخیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی را در ترمیم بافت بیان کند.^[۵]

ریخت‌شناسی

در این شکل مشاهده می‌کنید که سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسان مورفولوژیی شبیه به فیبروبلاست دارد. میکروسکوپ فاز کنتراست و بزرگنمایی ۶۳ برابر.

نمونه‌ای از سلول‌های بنیادی مزانشیمی انسانی تصویربرداری شده با نانو لایو، یک میکروسکوپ تصویربرداری کننده از سلول‌های زنده.

منشأ و محل

مغز استخوان

مغز استخوان منبع اصلی این سلول‌های بنیادی بود^[۶] و هنوز هم بیشترین کاربرد را دارد. این سلول‌های بنیادی مغز استخوان در ایجاد سلول‌های خونی نقشی ندارند و بنابراین مارکر سلول‌های بنیادی خونساز CD34 را بیان نمی‌کنند. بعضاً به آنها سلول‌های بنیادی استرومای مغز استخوان گفته می‌شود.^[۷]

سلول‌های بند ناف

جوانترین و اولیه‌ترین سلول‌های بنیادی مزانشیمی از بافت بند ناف جنین، یعنی ژل وارتون و خون بند ناف به دست می‌آید. با این حال، MSCها در غلظت بسیار بیشتری در ژل وارتون در مقایسه با خون بند ناف یافت می‌شوند. بند ناف بعد از تولد در دسترس است. به‌طور معمول دور انداخته می‌شود و خطری برای جمع‌آوری ندارد. این سلول‌های بنیادی مزانشیمی به دلیل دارا بودن خاصیت ابتدایی‌شان (primitive properties) و سرعت رشد سریع ممکن است منبع مفید MSCها برای کاربردهای بالینی باشند.^[۸]

بافت چربی

بافت چربی منبع دیگری از سلول‌های بنیادی مزانشیمی است و این سلول‌ها دارای چندین مزایا نسبت به سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان دارند. MSCهای مشتق از بافت چربی (AdMSCs) علاوه بر اینکه جداسازی آسان‌تر و ایمن تر از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان دارند، می‌توانند در مقادیر بیشتری نیز بدست آورند.^[۶][۹]

مایع آمنیوتیک

پژوهش

اکثر تکنیک‌های کشت مدرن هنوز هم بر طبق روش colony-forming unit-fibroblasts می‌باشند.^[۱۰]

روش‌های مبتنی بر فلوسیتومتری، جداسازی سلول‌های مغز استخوان را با نشانگرهای خاص سلولی، مانند STRO-1، امکان‌پذیر می‌سازند.^[۱۱] سلولهای STRO-1 مثبت عموماً یکدست‌تر هستند و از میزان تکثیر بیشتری برخوردار هستند، اما تفاوت‌های دقیقی بین سلول‌های STRO-1 + و MSC در دسترس نیست.^[۱۲]

روش‌های ایمونودیپلیشن با استفاده از تکنیک‌هایی مانند MACS در انتخاب منفی MSCها نیز استفاده می‌شود.^[۱۳]

استفاده از مکمل محیط کشت پایه یعنی سرم گاوی جنین یا لیزات پلاکت انسانی در کشت MSC متداول می‌باشد. قبل از استفاده از لیزهای پلاکت برای کشت MSC، فرایند غیرفعال کردن پاتوژن برای جلوگیری از انتقال بیماری توصیه می‌شود.^[۱۴]

منابع

1. Ankrum JA, Ong JF, Karp JM (March 2014). "Mesenchymal stem cells: immune evasive, not immune privileged". Nature Biotechnology. 32 (3): 252–60. doi:10.1038/nbt.2816. PMC 4320647. PMID 24561556.
2. Mahla RS (2016). "Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics". International Journal of Cell Biology. 2016: 6940283. doi:10.1155/2016/6940283. PMC 4969512. PMID 27516776.
3. Caplan, Arnold I. (June 2017). "Mesenchymal Stem Cells: Time to Change the Name!". Stem Cells Translational Medicine. 6 (6): 1445–1451. doi:10.1002/sctm.17-0051. ISSN 2157-6564. PMC 5689741. PMID 28452204.
4. Porcellini A (2009). "Regenerative medicine: a review". Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia. 31 (Suppl. 2). doi:10.1590/S1516-84842009000800017.
5. Valero MC, Huntsman HD, Liu J, Zou K, Boppart MD (2012). "Eccentric exercise facilitates mesenchymal stem cell appearance in skeletal muscle". PLOS ONE. 7 (1): e29760. Bibcode:2012PLoSO...729760V. doi:10.1371/journal.pone.0029760. PMC 3256189. PMID 22253772.
6. Strioga M, Viswanathan S, Darinskas A, Slaby O, Michalek J (September 2012). "Same or Not the Same? Comparison of Adipose Tissue-Derived Versus Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem and Stromal Cells". Stem Cells and Development. 21 (14): 2724–52. doi:10.1089/scd.2011.0722. PMID 22468918.
7. Gregory CA, Prockop DJ, Spees JL (June 2005). "Non-hematopoietic bone marrow stem cells: molecular control of expansion and differentiation". Experimental Cell Research. Molecular Control of Stem Cell Differentiation. 306 (2): 330–5. doi:10.1016/j.yexcr.2005.03.018. PMID 15925588.
8. Liau LL, Ruszymah BH, Ng MH, Law JX (Jan 2020). "Characteristics and Clinical Applications of Wharton's Jelly-Derived Mesenchymal Stromal Cells". Current Research in Translational Medicine. 68 (1): 5–16. doi:10.1016/j.retram.2019.09.001. PMID 31543433. Retrieved 23 May 2020.
9. Bunnell BA, Flaat M, Gagliardi C, Patel B, Ripoll C (June 2008). "Adipose-derived stem cells: isolation, expansion and differentiation". Methods. Methods in stem cell research. 45 (2): 115–20. doi:10.1016/j.ymeth.2008.03.006. PMC 3668445. PMID 18593609.
10. Wan C, He Q, McCaigue M, Marsh D, Li G (January 2006). "Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs)". Journal of Orthopaedic Research. 24 (1): 21–8. doi:10.1002/jor.20023. PMID 16419965.
11. Gronthos S, Graves SE, Ohta S, Simmons PJ (December 1994). "The STRO-1+ fraction of adult human bone marrow contains the osteogenic precursors". Blood. 84 (12): 4164–73. doi:10.1182/blood.V84.12.4164.bloodjournal84124164. PMID 7994030.
12. Oyajobi BO, Lomri A, Hott M, Marie PJ (March 1999). "Isolation and characterization of human clonogenic osteoblast progenitors immunoselected from fetal bone marrow stroma using STRO-1 monoclonal antibody". Journal of Bone and Mineral Research. 14 (3): 351–61. doi:10.1359/jbmr.1999.14.3.351. PMID 10027900.
13. Tondreau T, Lagneaux L, Dejeneffe M, Delforge A, Massy M, Mortier C, Bron D (1 January 2004). "Isolation of BM mesenchymal stem cells by plastic adhesion or negative selection: phenotype, proliferation kinetics and differentiation potential". Cytotherapy. 6 (4): 372–9. doi:10.1080/14653240410004943. PMID 16146890.
14. Iudicone P, Fioravanti D, Bonanno G, Miceli M, Lavorino C, Totta P, et al. (January 2014). "Pathogen-free, plasma-poor platelet lysate and expansion of human mesenchymal stem cells". Journal of Translational Medicine. 12: 28. doi:10.1186/1479-5876-12-28. PMC 3918216. PMID 24467837.