بررسي تاثير سلول هاي بنيادي بند ناف تحريك شده با اريتروپويتين روي تمايز استيوبلاستيك سلول هاي بنيادي مرانشيمال مغز استخوان در شرايط برون تني

In vitro effects of Erythropoietin stimulated hematopoietic progenitor cells on osteoblastic differentiation

چكيده زمينه و هدف: امروزه پيوند سلول‌هاي بنيادي خونساز به طور گسترده‌اي براي درمان بيماران مبتلا به سرطان و ديگر اختلالات خوني استفاده مي‌گردد. استيوبلاست‌ها بخشي از سلول‌هاي استرومال مغز استخوان مي‌باشند كه خون سازي را با تشكيل نيچ حمايت مي‌كنند. عقيده بر اين است كه سلول‌هاي خونساز و استيوبلاست‌ها، فعاليت‌هاي يكديگر را تنظيم مي‌كنند. ثابت شده است كه از دست دادن حاد خون در مدل‌هاي حيواني، تشكيل استخوان و توسعه نيچ را به دليل تحريك اريتروپويتين فعال مي‌كند. در اين مطالعه تجربي تاثير سلول‌هاي بنيادي خونساز جدا شده از خون بند ناف كه با اريتروپويتين تيمار شده‌اند، روي تمايز استيوبلاستيك سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال بررسي شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال از مغز استخوان جدا و با سلول‌هاي بنيادي خونساز CD34+,CD38- خون بند ناف، تحت تاثير دوزهاي متفاوت اريتروپويتين به مدت 14 روز كشت هم‌زمان داده شد، RNA سلول‌هاي مزانشيمال استخراج و از روش RT-PCR براي ارزيابي بيان ژن‌هاي استيوپونتين و استيوكلسين استفاده گرديد. رنگ آميزي‌هاي آلكالين فسفاتاز و آليزارين رد و فلوسايتومتري بر روي سلول‌هاي تمايز يافته صورت گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان دادند ژن‌هاي استيوپونتين و استيوكلسين در سلول‌هاي مزانشيمال بيان شدند، رنگ آميزي‌هاي آلكالين فسفاتاز و آليزارين رد مثبت بود. سلول‌هاي تمايز يافته ماركرهاي استيوبلاست‌ها را عرضه كردند. نتيجه‌گيري: بر اساس اين نتايج اريتروپويتين از طريق تاثير بر سلول‌هاي بنيادي خونساز در كشت هم‌زمان، باعث تمايز استيوبلاستيك سلول‌هاي مزانشيمال مغز استخوان مي‌گردد. واژگان كليدي: اريتروپويتين، تمايز استيوبلاستيك، سلول‌هاي بنيادي خون ساز،خون بند ناف، سلول‌هاي بنيادي مزانشيمال، استيوپونتين، استيوكلسين

Abstract Background: Hematopoietic stem cell transplants are routinely used to treat patients with cancers and other disorders of blood and immune systems. Osteoblasts constitute part of the stromal cell support system in marrow for hematopoiesis by participating in the formation of the HSC niche. It is believed that interaction between hematopoietic cells and bone forming osteoblasts regulate each other’s function. It is established that acute blood loss in animal models activates bone formation and niche development because of EPO stimulation. In this experimental study we have examined the co-culture of HSCs derived from cord blood which treated with EPO in vitro, on osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells. Materials and Methods: In this experimental study MSCs isolated from bone marrow and co-cultured with CD 34+ CD38- HSCs isolated from cord blood. These co-cultured cells were treated with different doses of erythropoietin for 14 days, after that RNA were extracted from MSCs and analysed with RT-PCR to evaluate the expression of osteopontin and osteocalcin. Alizarin red and alkaline phosphatase staining were done for osteoblastic differentiation. Results: Osteopontin and osteocalcin were expressed in MSCs. Cellular staining were positive for osteoblastic differentiation. Differentiated cells expressed osteoblastic markers. Conclusion: These data suggest that EPO regulates the osteoblastic differentiation from bone marrow MSCs in vitro. Keywords: Erythropoietin, Osteoblastic differentiation, Cord blood, Hematopoietic stem cells , Mesenchymal stem cells, Osteopontin, Osteocalcin