اثر سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در تمايز سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك

The Effect of Mesenchymal Stem Cells on Hematopoetic Stem Cells Differentiation

چكيده سابقه و هدف ريز محيط مغز استخوان حاوي دو قسمت سلولي و غير سلولي است كه بخش سلولي حاوي سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك، سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي و برخي ديگر از سلول‌هاي استرومايي آن‌ها مي‌باشد در حالي كه بخش غير سلولي مشتمل بر داربست‌هاي پروتييني مشهور به ماتريكس خارج سلولي است. سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك ساكن مغز استخوان، با ريز محيط مغز استخوان كه نيچ گفته مي‌شود تماس برقرار مي‌كنند. سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك قادر به توليد انواع مختلفي از سلول‌هاي خوني مي‌باشند و ريز محيط مغز استخوان در اين فرآيند نقش حمايتي را براي اين سلول‌ها ايفا مي‌كند. مطالعه‌هاي اخير در مدل‌هاي آزمايشگاهي نقش اساسي سلول‌هاي استرومايي را در خونسازي نشان داده‌اند و اين ديدگاه كه تماس سلول با سلول در ريز محيط مغز استخوان براي عملكرد طبيعي و تمايز سلول‌هاي بنيادي خونساز حياتي است را شكل داده‌اند. تماس مستقيم سلول با سلول و نيز سيتوكاين‌هاي مترشحه از سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي، در هم كشتي سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك و سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در فرآيند خونسازي نقش اساسي دارد و تعيين كننده سرنوشت سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك مي‌باشد. مطالعه‌هاي مختلفي اثر سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي را بر روي خودنوسازي، گسترش، تكثير و تمايز سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك در شرايط آزمايشگاهي بررسي كرده‌اند كه منجر به نتايج مختلف و گاهاً متضاد است. در اين مقاله به بررسي اثر سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بر روي تمايز سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك در شرايط آزمايشگاهي پرداختيم. مواد و روش‌ها اين مقاله مروري با بررسي مقالات زيادي در زمينه اثر سلول‌هاي بنيادي در تمايز ارايه شده است. يافته‌ها بررسي مقاله‌هاي مختلف نشان داد كه لازم است اثر سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بر روي تمايز رده‌هاي مختلف به عنوان يك الگوي آزمايشگاهي بررسي شود. نتيجه گيري تماس مستقيم سلول با سلول بين سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي و سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك و مسيرهاي انتقال پيام در اين تماس سلولي، قادر به تكثير و گسترش سلول‌هاي بنيادي هماتوپويتيك در حالت تمايز نيافته مي‌باشد.

Abstract Background and Objectives Bone marrow microenviroment contains cellular and acellular compartments. Cellular compartment contains hematopoetic stem cells, mesenchymal stem cells and some other kinds of stromal cells while acellular compartment includes scaffold proteins known as an extra cellular matrix. Hematopoietic stem cells resided in the bone marrow interact with a bone marrow microenvironment called the stem cell niche. Hematopoietic stem cells (HSCs) are able to produce the variety of blood cells and bone marrow microenvironment plays a supportive role for the cells in this process. Recent studies over in-vitro models demonstrating the essential role of stromal cells in hematopoiesis reflected the view that cell-cell contact in the marrow microenvironment is critical for hematopoietic stem cells normal function and differentiation. Direct cell-cell contacts and cytokines secreted by mesenchymal stem cells play a critical role in the coculture of hematopoetic stem cells and mesenchymal stem cells and the determination of the fate of hematopoetic stem cells. Several studies demonstrate the effect of mesenchymal stem cells on self renewal, expansion, proliferation and differentiation of hematopoetic stem cells in vitro that lead to different and contradictory results. In this paper, we will investigate the effect of mesenchymal stem cells on differentiation of hematopoietic stem cells in vitro. Materials and Methods The data of the present article were obtained through the review of many papers published on the effect of stem cells. Results The review of different studies has shown the necessity to survey the effect of mesenchymal stem cells on differentiation of different cell lines as a laboratory model. Conclusions Direct cell-cell contact between mesenchymal stem cells and hematopoietic stem cells and the signaling pathways activated by this interaction enable proliferation and expansion of HSCs in the undifferentiated state.