گسترش سلول‌هاي پيش‌ساز خونساز بند ناف انساني بر روي داربست 3 بعدي پوشيده شده با نانوالياف كلاژني

Expansion of human cord blood hematopoietic stem/progenitor cells in three-dimensional nano fibrous collagen coated scaffold

چكيده سابقه و هدف براي درمان برخي از بيماري هاي خوني و غير خوني، از پيوند آلوژنيك سلول هاي بنيادي مغز استخوان استفاده مي گردد، اما به علت عدم وجود اهداكنندگان مناسب براي بسياري از بيماران، استفاده از اين روش درماني محدود شده است. خون بند ناف(UCB) يكي از منابع جايگزين جهت پيوند سلول‌هاي بنيادي خونساز(HSC) مي‌باشد. علي‌رغم مزاياي اين منبع، كم بودن ميزان سلول‌هاي خون بند ناف، عامل محدودكننده استفاده از آن در پيوند خون بند ناف است. گسترش سلول هاي بنيادي خونساز در محيط آزمايشگاه، يكي از راه‌كارهاي غلبه بر اين مشكل مي‌باشد. مواد و روش‌ها در اين مطالعه تجربي، از داربست پلي‌كاپرولاكتوني(PCL) پوشيده شده با نانو الياف كلاژن در مقايسه با محيط معمول كشت، جهت كشت سلولي استفاده شد. شمارش تام سلولي و سلول‌هاي CD34+، سنجش كلوني و بيان CXCR-4 نيز انجام گرفت. يافته‌ها يافته‌هاي اين مطالعه نشان داد كه ميزان تام سلولي و سلول‌هاي +CD34 در داربست 3 بعدي پوشيده شده با نانوالياف كلاژني در مقايسه با سيستم معمول كشت سلولي(2 بعدي) بيشتر مي‌باشد(05/0 p < ). هم چنين ميزان تام كلني در داربست 3 بعدي بالاتر از كشت سلولي 2 بعدي بوده و به لحاظ آماري معنادار است(05/0 p < ). بيان بالاتر CXCR-4 در محيط 3 بعدي در مقايسه با 2 بعدي ديده شد كه بيانگر قابليت لانه گزيني بهتر سلول‌هاي كشت شده در محيط 3 بعدي است(05/0 p < ). نتيجه گيري داربست PCL پوشيده شده با نانوالياف كلاژني نسبت به محيط معمولي كشت سلولي، محيطي مناسب با حفظ خصوصيات سلول‌هاي بنيادي براي كشت سلول‌هاي بنيادي خون بند ناف مي‌باشد.

Abstract Background and Objectives The allogeneic hematopoietic stem cell transplantation is used for the treatment of some hematological and non-hematological disorders, but the lack of suitable donors for many patients limits the use of this source therapy. Umbilical cord blood (UCB) is an alternative source of hematopoietic stem cell (HSC) transplantation. Despite all advantage lower cell doses is major obstacle in cord blood transplantation. Exvivo expansion of HSC is an alternative way to overcome this problem. Materials and Methods In this experimental study, Polycaprolactone (PCL) scaffold coated with nano fibrous collagen compared to routine cell culture system is used for cell culture. Total cells, CD34 cell, CFC assay, and CXCR-4 expression was performed. Results Our findings demonstrated that the total cell expansion and CD34+ cells in 3 dimensional (3D) scaffold compared to routine culture system (2D) was higher (p < 0.05). Also total colony cells in 3D scaffold was higher than 2D cell culture system and statically significant (p < 0.05). Higher CXCR-4 expression in 3D compared to 2D showed better homing of cells cultured in 3D scaffold (p < 0.05). Conclusions PCL scaffold coated with nano fibrous collagen was a proper cell culture system compared to 2D for cell expansion.