ايجاد سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بيان كننده ژن VEGF-A و پيش تيمار با SDF1α به‌منظور افزايش بقا در استفاده در درمان سكته قلبي

Transduction of Mesenchymal Stem Cells that Express VEGF-A and Pre-conditioning with SDF1α In order to Increase Survival for use in Myocardial Infarction Treatment in a Rat Model

امروزه به استفاده از سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در درمان بيماري‌هاي مختلف، از جمله سكته قلبي بسيار توجه شده است. اما چالش بزرگ در اين زمينه از بين رفتن اين سلول‌ها پس از تزريق و در مواجهه با شرايط كمبود اكسيژن و التهابي است. از اين رو يافتن عواملي كه پيش تيمار با آن بتواند مسيرهاي بقا را در اين سلول‌ها افزايش دهد بسيار اهميت دارد. در اين مطالعه ابتدا سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بيان كننده ژن VEGF به‌عنوان عامل رگ‏زايي ايجاد شد و پس از آن تاثير پيش تيمار با SDF1? در بقاي اين سلول‌ها بررسي شد. نتايج موفقيت‌آميز در اين زمينه، اين سلول‌ها را به كانديد مناسبي براي مطالعات بيشتر و استفاده در مدل رتي سكته قلبي به‌منظور بهبود عملكرد قلب تبديل مي‌كند. مواد و روش‏ها: سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي از مغز استخوان رت استخراج شد و پس از تاييد هويت، ژن VEGF-A165 با استفاده از ناقل لنتي ويروسي به آن انتقال يافت. پس از تاييد بيان و عملكرد اين ژن، سلول‌ها در دو زمان با SDF1? تيمار شدند. پس از آن بررسي‌هاي لازم براي تاثير اين كموكاين بر سلول‌ها از طريق اندازه‏گيري ميزان آنزيم لاكتات دهيدورژناز و ميزان بقاي سلول‌ها انجام شد. نتايج: سلول‌هاي جدا شده از نظر بنيادي بودن، بيان VEGF و عملكرد تاييد شد. ميزان لاكتات دهيدروژناز در سلول‌هاي تيمار شده با اين كموكاين، كمتر از سلول‌هاي تيمار نشده بود. در صد سلول‌هاي زنده در مجاورت اين كموكاين بيشتر از كنترل بود. نتيجه‏گيري: تيمار با SDF1? منجر به افزايش بقا در سلول‌هاي بنيادي است. احتمال مي‌رود كه اين سلول‌ها بتوانند در سكته قلبي، از طرفي باعث افزايش رگ‏زايي شوند و از طرف ديگر بقاي بيشتري در بافت سكته شده داشته باشند كه مطالعات حيواني براي اثبات آن نياز است.

The use of stem cells, particularly mesenchymal stem cells (MSCs), with genes and various growth factors as treatments for myocardial infarction and various other diseases is highly regarded. However these cells meet with inflammation and a hypoxic environment in the target tissue. Hence, treatment with factors that increase the resistance of these stem cells is of importance. Stem cells also can be used as carriers for gene therapy. The aim of the present research is to produce VEGF expressing MSCs. We investigate the effect of stromal derived factor 1 on MSC survival in order to use these cells in a future rat myocardial infarction model. Methods: MSCs were purified from young male rats by aspirating the cavity of femurs and tibias. After characterization, MSCs were transduced with VEGF using lipofectamine. Expression and function of VEGF was confirmed. Next, we treated MSCs with SDF1? at various time points. The effect of this chemokine was investigated using the LDH assay and by viable cell counts. Results: The experiments confirmed the production and function of VEGF by MSCs. The LDH levels decreased significantly in SDF1? treated MSCs. Cell viability increased significantly in the presence of this chemokine. Conclusion: Treatment of MSCs with the SDF1? chemokine has increased the survival of these cells. These MSCs are proper candidates for increasing angiogenesis and for further analysis in a rat model of myocardial infarction.