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干/祖细胞在心肺健康,疾病,和治疗

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研究文章|开放获取

体积 2018年 |文章的ID 5832460 | https://doi.org/10.1155/2018/5832460

蒂莫·z Nazari-Shafti,一度陷入徐安德烈马索贝德,Georg亨特,克里斯汀克洛泽,福尔克下,Stamm创造者, 间充质基质细胞培养从心脏衰竭患者血清中抗模拟慢性和急性应激”,干细胞国际, 卷。2018年, 文章的ID5832460, 15 页面, 2018年 https://doi.org/10.1155/2018/5832460

间充质基质细胞培养从心脏衰竭患者血清中抗模拟慢性和急性应激

学术编辑器:今天Sharifpanah
收到了 2017年8月11日
修改后的 2017年11月14日
接受 2017年11月30日
发表 2018年04月01

文摘

尽管监管问题周围的动物细胞培养补充剂的使用,大多数临床心脏细胞疗法试验使用间充质基质细胞(msc)仍然依靠胎牛血清(的边后卫)细胞移植前扩张。我们试图调查人类血清的影响从心脏衰竭患者(HFS)脐血msc (CB-MSCs)在短期文化在常规条件下和在模拟急性和慢性压力。细胞生存、增殖、代谢活动和细胞凋亡被量化,和选择的细胞凋亡和细胞周期调控基因表达谱的测定。相比的边后卫,HFS中健康的捐赠者(CS)和血清显示类似的效果通过大幅增加细胞生存在慢性和急性应激和通过增加细胞产生急性应激后5天。终止急性应激后不久,HFS和CS导致明显减少凋亡细胞。转录组分析显示减少TNF-mediated还存在诱导和激活线粒体凋亡减少。我们的数据证实,人类血清来自健康的捐赠者和心脏衰竭患者的结果在增加细胞产量和增加抗细胞压力信号。因此,我们认为自体血清有效替代的边后卫在细胞疗法解决严重的心脏病。

1。介绍

到目前为止,已经有一些临床研究调查的使用间充质基质细胞(msc)用于治疗心血管疾病。基于结果Kawada et al。1和陈等。2]证明骨髓msc的再生潜力(BM-MSCs),各种BM-MSC准备被移植到心肌梗塞。目前认为,独立的来源,msc可以防止急性心肌梗死(AMI)后心肌重塑通过旁分泌分泌基因表达的调节和营养因素(3,4]。此外,大量的试验测试了心肌注射msc在慢性缺血性心肌病的设置,希望引起逆转心肌重构(5- - - - - -7]。多种因素影响细胞治疗的结果,最近已经有尝试解决这些(1),包括时间(时间研究[8])和频率的MSC管理、路线管理和基质细胞的来源。之前也有尝试修改msc移植改善移植(即功效和临床效果。,C-CURE [9),表1 (10],IMPACT-DCM [11])。移植到受损的心肌细胞暴露在急性和慢性压力在低氧和营养不良的微环境。此外,MSC移植后培养条件极大地影响他们的应激反应。良好,细胞培养介绍DNA损伤和功能变化在msc (12]。今天使用的最常见的细胞培养基包含heat-inactivated胎牛血清的边后卫。然而,除了其监管困难,的边后卫还介绍了这些变量在MSC产品很难控制,导致细胞周期失调和代谢(13]。因此,许多组织一直致力于制定重组生长因子的无血清培养基(14,15]。然而,一些争议无血清培养基的效果在MSC函数仍然是(16- - - - - -18]。另一种方法来消除问题的边后卫是使用自体MSC受体血清在体外文化(19,20.]。其他组织,包括我们的团队,曾表明,从心力衰竭患者血清可以损害MSC功能(21]。事实上,回顾分析慢性心力衰竭(CHF)患者接受BM-MSCs的边后卫或培养的自体血清了方差减少人口倍增的边后卫组(22]。

在当前的研究中,我们试图调查是否“处女”模型的短期孵育细胞产品瑞士法郎的人类血清对细胞增殖和代谢有直接影响。我们选择绳血液msc (CB-MSCs)作为模型的细胞类型,因为CB-MSCs更增生性,不老化,没有受到外生noxae [23]。没有迹象表明CB-MSCs DNA损伤和端粒功能障碍的孤立的24- - - - - -26]。此外,他们不表达HLA表面,促进潜在的同种异体的应用(27]。我们假设,利用模型细胞免于内在病理学,生物行为的变化应该仅仅反映媒体组成的影响。

2。方法

2.1。临床试验分析

文献检索MEDLINE和clinicaltrials.gov进行临床试验来确定测试msc对心血管再生在过去的五年里。搜索协议或仅限于研究结果发表在5月1日,2012年和2017年5月31日。结合条款间充质干细胞(MSC,”“间充质细胞,”“骨髓细胞,”“脂肪中提取干细胞,”“脐带/血液MSC,”和“间质血管分数”)和疾病相关关键词(“心血管疾病,”“急性心肌梗塞,”或“充血性心脏衰竭,”和“缺血性/扩张型心肌病”)是用来识别相关的试验。词汇和语法是调整跨数据库。每个研究方案筛选使用的细胞类型,如果适用,对细胞培养基配方用于体外细胞的扩张(表1)。


注册表标识符 PMID出版物 试验名称/第一作者 细胞类型 中补充 心血管疾病的治疗

NCT01768702 26662998 表1 自体BM-MSCs,暴露在“心原性的鸡尾酒” 汇集人类血小板溶解产物 瑞士法郎
NCT00810238 23583246 C-CURE 自体BM-MSCs,暴露在“心原性的鸡尾酒” 汇集人类血小板溶解产物 瑞士法郎
NCT02323477 26123356 HUC-HEART 脐带msc 汇集人类AB血清 AMI
NCT00721045 26148930 Perin et al。 自体STRO-1 immunoselected BM-MSCs 的边后卫 瑞士法郎
NCT00644410 25926562 MSC-HF 自体BM-MSCs 的边后卫 瑞士法郎
NCT00883727 25484310 Chullikana et al。 同种异体混合BM-MSCs 的边后卫 AMI
NCT01392105 24431901 李等人。 自体BM-MSCs 的边后卫 AMI
NCT01291329 26162993 高et al。 同种异体UC-MSCs 的边后卫 AMI
- - - - - - 24975729 王等。 自体BM-MSCs 的边后卫 AMI
NCT00768066 24247587 TAC-HFT 自体BM-MSCs 的边后卫 瑞士法郎
NTR1553(荷兰试验注册表) 23982478 罗德里戈等。 自体BM-MSCs 的边后卫 AMI
chictr委员会- 08000080(中国临床试验注册中心) 23651816 高et al。 自体BM-MSCs 的边后卫 AMI
NCT00587990 24565698 普罗米修斯 自体BM-MSCs 的边后卫 计算机辅助设计
NCT01087996 23117550 波塞冬 自体和同种异体BM-MSCs 的边后卫 瑞士法郎
NCT01392625 27856208 POSEIDON-DCM 自体和同种异体BM-MSCs 的边后卫 瑞士法郎
NCT02467387 27856497 管家等。 BM-MSCs缺血耐受 的边后卫 瑞士法郎
NCT00260338 24211066 Mathiasen et al。 自体BM-MSCs 的边后卫 计算机辅助设计
NCT00418418 25797522 Lethinen et al。 BM-MNCs 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT01299324 26217065 恢复 自体BM-MNCs 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT01033617 23265095 IMPACT-CABG 自体CD133+BM-MNCs 没有在体外扩张 计算机辅助设计
NCT00824005 22447880 FOCUS-CC TRN BM-MNCs 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT00684021 23129008 时间 BM-MNCs 没有在体外扩张 AMI
NCT00395811 25418212 气等。 自体BM-MNCs 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT01502514 27255774 Parcero et al。 SVF 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT02052427 27148802 雅典娜I / II SVF (A-MSCs) 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT00426868 24952864 精确的 SVF (A-MSCs) 没有在体外扩张 瑞士法郎
NCT01670981 27059887 ixCELL-DCM 从BM-MNCs“Ixmyelocel-T” 专有文化系统;补充未披露 瑞士法郎
NCT01076920 26901787 MESAMI 1 自体BM-MSCs 补充没有描述 瑞士法郎

2.2。研究人群

根据赫尔辛基宣言,本研究伦理委员会批准夏洛蒂柏林,柏林,与所有患者签署知情同意( )和志愿者( )(表2)。彻底病史的患者,和所有当前药物记录。我们包括缺血性心肌病患者64±3岁(ICMP),左心室射血分数平均的采血的时候22±2%。三分之二的患者的历史过去的心肌梗死,和所有的病人患有心脏衰竭症状与纽约心脏协会功能类III或IV。急性或最近的心肌梗死患者并不包括在本研究;梗塞后经过的平均时间是8±3.4年。控制血清收集从54±1.6岁健康志愿者( 对瑞郎CHF患者)没有心血管疾病的历史。


健康志愿者( ) 心力衰竭患者( )

历史
年龄(年) 54±1.60 64±3.26
性别(男/女) 7/5 9/3
吸烟者 2 2
烟民 3 10
以前的小姐 - - - - - - 8
最近以来MI(年) - - - - - - 8±3.39
CAD的程度
两艘船 - - - - - - 2
三个容器 - - - - - - 10
NYHA功能类
三世 - - - - - - 5
四世 - - - - - - 7
超声心动图
LVEDD(毫米) - - - - - - 65±2.73
LVEF (%) - - - - - - 22±2.06
肺动脉高压 - - - - - - 3

2.3。血清中提取

静脉血液收集S-Monovettes®(Sarstedt Numbrecht,德国)利用BD真空采血管Safety-Lok采血(BD医疗、海德堡、德国)。全血样品在室温下保持原样30分钟,然后离心,享年3500岁 15分钟在4°C去除血栓和所有剩余细胞微粒。血清上层清液然后无菌过滤、整除、flash在液态氮冷冻,然后储存在−80°C,供以后使用。从每个捐赠者血清( )单独测试CB-MSCs占可能缺失的混杂因素。瑞士法郎与间质和血管内容量保留有关,和病人通常显示相对hyperproteinemia可能影响心脏衰竭血清的定量生物活性(HFS)相比控制血清(CS)。因此,总蛋白浓度CS在HFS中显著高于(5.9 g / dL c, 5.5 g / dL在HFS中, )。我们指出,血清蛋白浓度最低的我们的一个心脏衰竭患者(4.6 g / dL)蛋白质浓度的范围内被发现在我们的边后卫样品(4.5 g / dL)。因为我们假设不同血清对细胞的影响源于其生物活性的内容,也就是说,细胞因子,液,短核苷酸,或其他营养因素,我们决定消除方差在总蛋白浓度。为了减少系统误差,血清浓度归一化集中在我们的样品到4.5 g / dL,通过稀释和杜尔贝科的磷酸盐(DPBS)包含Ca2 +和毫克2 +(生活技术,达姆施塔特,德国)。总蛋白浓度的血清样本量化使用皮尔斯BCA蛋白质分析工具包(美国马热费希尔,沃尔瑟姆)。

2.4。在体外培养的人类CB-MSCs

人类CB-MSCs博士提供的由k . Bieback孤立他们从脐带血的母亲的同意和批准当地伦理委员会和扩大了细胞基于以前公布的协议(28]。在实验之前,CB-MSCs解冻,洗,在1 g / L葡萄糖DMEM和扩大10%的边后卫,在抗生素的保护下有1%的链霉素/青霉素(所有从生活技术,卡尔斯巴德、钙、美国)。我们最初测试的影响,从三个不同的大量增殖的边后卫,immunophenotype, CB-MSCs trilineage分化能力。没有发现差异,因此,从一个很多的边后卫在所有实验中使用(生活技术,很多41 a1513k)。细胞被播种在800 - 1000细胞/厘米2在T175烧瓶和培养低于21% O2和5%的公司2在37°C。部分媒体每3天进行变化。培养细胞都存在支原体筛查(MycoAlert™试验,Lonza, Walkersville,医学博士,美国)。所有实验进行细胞通道4和6之间。CB-MSC表型分化成nonhematopoietic细胞类型和他们的能力一直在反复确认之前由我们组实验(21]。

2.5。在体外模型CB-MSCs急性和慢性压力
2.5.1。慢性压力(ChS)

葡萄糖剥夺低氧张力的设定引发氧化应激在msc (29日,30.]。测试的反应CB-MSCs持续压力与人类血清或文化的边后卫,我们设计了一个实验装置,CB-MSCs低氧张力和葡萄糖剥夺下培养5天(图2(一个))。CB-MSCs被播种密度的4 - 6×103细胞/厘米2到96 -孔板(他一一Bio-One, Frickenhausen,德国)。24小时后的孵化标准细胞培养条件下,允许附件(0),细胞被剥夺了葡萄糖和提供10%的人类血清或的边后卫在培养基和培养5天达到1%2。同时,作为控制条件,细胞常规培养条件下保持除了补充的边后卫的媒体,CS或HFS中。文化媒体改变了每隔一天。

2.5.2。急性应激(AcS)

测试CB-MSCs如何培养与不同血清急性应激引发的行为回应(AcS),我们选择一个在体外模拟缺血再灌注损伤的模型,细胞就会缺乏葡萄糖、血清、和氧(0.2% O2),4个小时,然后转回正常培养条件(图2 (b))。这个设置是为了测试模拟缺血后细胞的直接生存,要么使用CS, HFS中,或在他们的氧化阶段的边后卫。在缺氧缺氧研究进行孵化器(活页夹,Tuttlingen,德国)。细胞被播种在8 - 10×103细胞/厘米2和培育的边后卫和1 g / L葡萄糖24小时在正常培养条件。然后,细胞暴露于低氧(0.2%啊2)以及血清和葡萄糖剥夺了4小时,其次是4小时的模拟再灌注在正常文化设置。CB-MSCs的增殖能力(或恢复)在急性应激触发后的前5天测试在文化与不同血清(10% c、HFS中或的边后卫)。

2.6。代谢活动、细胞计数和核扩散化验

5-dimethylthiazol-2-yl的一部分3 - (4)5 - (3-carboxymethoxyphenyl) 2 - (4-sulfophenyl) 2 h-tetrazolium (MTS)和吩嗪methosulfate (PMS)的解决方案是添加到5部分的文化媒体,和细胞培养4小时37°C。吸光度(OD)为490 nm和650 nm波长作为参考。随后,核沾染了赫斯特33342年在黑暗中生活(技术)在室温下20分钟和DPBS洗。细胞数量统计在轻歌剧含量高成像系统(PerkinElmer Rodgau,德国)在380 nm兴奋和445海里排放。后细胞存活率AcS被描绘成镀最初的细胞的百分比。细胞存活率被描述为AcS后细胞的百分比计算,比镀细胞的百分比。BrdU合并使用(罗氏,曼海姆,德国)量化细胞增殖。细胞培养在96 -孔板与BrdU标记孵化解决方案在4小时37°C,和下面的步骤进行不中断根据制造商的指示。吸光度测量的ELISA读者(分子设备GmbH, Biberach der里斯期,德国)与参考波长370 nm 492海里。

2.7。细胞凋亡检测化验

两个不同的分析进行量化细胞凋亡。还存在Fluorochrome-labeled抑制剂(FLICA)化验CB-MSCs被用来检测细胞凋亡蛋白酶活动。polycaspase探针(SR-VAD-FMK),提供的免疫化学技术(美国LLC、布鲁明顿、锰),承认polycaspases所有不同类型的激活。细胞被孵化polycaspase调查了45分钟的37°C,在温柔的搅拌每10分钟。然后,与赫斯特33342年的核复染色。细胞被扫描的轻歌剧含量高成像系统在570 nm和380 nm励磁和615 nm和445 nm发射波长。数据分析使用哥伦布软件(PerkinElmer)。此外,已故的微分检测和细胞凋亡的早期阶段是由FITC-Annexin V和ethidium为III (EthD-III)染色,使用工具包提供的Promokine (PromoCell GmbH,海德堡,德国)。CB-MSCs收获后AcS和彩色根据制造商的协议。细胞在正常文化作为消极的控制。 CB-MSCs treated for 24 hours with 200 μM H2O2被用作膜联蛋白V-positive控制,而细胞孵化冰上10分钟后65°C的温水澡被用作ethidium为III-positive控制。FITC -和/或EthD-III-positive细胞然后使用MACSQuant量化VYB (Miltenyi研究GmbH, Bergisch格拉德巴赫,德国)和分析FlowJo 10 (FlowJo LLC,亚什兰,或者,美国)。

2.8。实时PCR半定量的

总RNA分离使用NucleoSpin RNA隔离设备(Macherey-Nagel, Duren,德国)。孤立的RNA的纯度和完整性是由分光光度法和凝胶电泳。生物复制的RNA样本汇集在互补脱氧核糖核酸合成占生物变异(26]。互补脱氧核糖核酸是由逆转录合成使用qScript SuperMix(美国马萨诸塞州QuantaBio,贝弗利)。96个基因的表达与细胞凋亡和细胞周期通路使用rt - pcr检测阵列工具http://realtimeprimers.com(美国费城Elkins公园),使用他们的推荐放大协议。所有的CT值规范化HPRT1 mRNA的表达。我们收集的总RNA后1天培养的边后卫,CS, AcS和HFS然后4小时后,1、3和5天之后AcS下继续培养用的边后卫,CS和HFS中。的褶皱变化119个基因的mRNA表达在AcS是包含在一个热图,使用平均连锁层次聚类。热图的分组的基因是由计算组之间的距离的斯皮尔曼等级相关的方法。

2.9。统计数据

所有的结果都显示为±SEM。除非另有说明,实验小组至少有四个控制样本的大小(的边后卫)和12人的血清样本。正态分布和方差的同质性(列文的测试)测试。与正态分布,方差分析与图基的事后分析;否则,测试或Mann-Whitney克鲁斯卡尔-沃利斯U测试用于测试组之间的差异。在列文的情况下的测试显示异质性,韦尔奇方差分析和Games-Howell事后进行测试。被认为是具有统计学意义的差异 。重复测量方差分析进行的实验,有三个或更多的时间点。统计分析使用IBM SPSS统计软件版本22(美国IBM公司,萨默斯,纽约)。

3所示。结果与讨论

3.1。血清用于临床MSC试验

如图3和表1,28日试验结果使用msc对心血管细胞疗法在过去五年内出版。msc的治疗效果是检验充血性心力衰竭患者(61%)、急性心肌梗死(29%),或冠状动脉疾病临床心肌梗死(11%)(表的迹象1)。在50%的研究中,msc移植前FBS-containing细胞培养基中被扩展到病人。只有三个临床试验使用同种异体或自体人类的血液制品。在两个试验中,同种异体汇集人类使用血小板溶解产物(C-CURE试验,NCT00810238;图1,NCT01768702植入前)扩大自体BM-MSCs。在一个试验(HUC-HEART试验,NCT02323477),人类从健康献血者血清AB血型被用来扩大人脐带msc。在细胞试验发表的三分之一,不需要任何的产品,之前的隔离和移植后细胞培养。这包括试验利用脂肪细胞来源于单核细胞的间质血管细胞和骨的准备。

3.2。人类血清改善CB-MSCs的增殖能力

临床使用CB-MSCs,自体血清的使用可以减少外来病原体的监管负担和风险在培养细胞。然而,心脏衰竭血清因素可能会消极地影响细胞(21]。因此,我们测试了心脏衰竭血清捐助者的存在是否会影响扩散的CB-MSCs在短期培养。我们以前显示的培养CB-MSCs与人类血清无论是从健康人还是从心脏衰竭患者影响的整体形态或immunophenotype细胞(21]。在当前一系列实验,人类个体血清(CS)和HFS补充导致更大的可变性的CB-MSC增长率比的边后卫,标准化,集中组织培养(图的补充4(a))。汇集人类血清可能产生更少的变化,但由于我们旨在测试是否使用自体血清高频MSC培养是可行的,混合血清不会反映潜在的转化情况。细胞培养与CS和HFS中导致细胞明显高于收益率相比的边后卫。(图4(a))。在HFS中显著增加DNA合成和CS的边后卫治疗相比表明,细胞产量越高增加细胞增殖(图的结果4(c))。有趣的是,CB-MSCs受到HFS中保持高BrdU掺入率在第五天,而在CS-treated细胞增殖率下降5天,当他们到达confluency,这本身是一个细胞增殖抑制剂的msc。同样,MTS转化率3天与HFS中高于CS(0.13±0.01, 0.1±0.02相比CS, )(图4(e)),表明增加代谢活动和/或更高的细胞数量。然而,这种效应不再是被第五天。总体而言,我们的数据确认扩散的CB-MSCs明显更好地与人类血清培养下,无论捐赠受到瑞士法郎。久保等人最近报道说,旧的捐助者自体血清与瑞士法郎长期BM-MSCs人口翻倍,比从捐赠者没有瑞士法郎的边后卫和血清22]。“年龄”血清还发现负面影响小鼠间充质干细胞(31日],老化的卫星细胞可能是新生当暴露于一个年轻的血清(32,33]。虽然我们无法消除的可能性,供体年龄影响CB-MSCs的扩散状况,我们没有观察到明显的负面影响血清可以归因于年龄。相比的“年龄”CB-MSCs(新生儿),CS和HFS中供体年龄的差异(54和64年)可能太小引起相关的功能反应。

3.3。在体外“慢性缺血”模型

正如上面提到的,细胞移植到缺血或伤痕累累心肌暴露于血管微环境不佳,较低的组织氧合和受损的营养供应。msc严重依赖糖酵解代谢生理条件下(30.,依赖糖酵解途径进一步增加在低氧张力29日]。因此我们,并将这些细胞暴露于慢性缺血性”压力模型通过消除葡萄糖的细胞培养在文化媒体和减少氧气供应1% O2。结合葡萄糖饥饿,这个模型显著地抑制CB-MSC扩散不管补充的来源的血清(图4(b))。然而,CB-MSCs培养与人类血清(CS和HFS)最初BrdU公司保持显著高于细胞的边后卫(图4(d))。在所有组,在天3和5,CB-MSCs培养下剥夺葡萄糖进入细胞周期阻滞,几乎没有可检测BrdU合并。有趣的是,细胞培养的边后卫保持高水平的代谢活动,相比那些培养人类CS或HFS中(图4(f))。这可能表明,抑制代谢活动,期间可能保护测量压力,更有效的在CS和HFS-treated CB-MSCs [34,35]。

3.4。在体外“急性缺血”模型

因为细胞暴露于急性应激在移植的过程中,我们设计了一个在体外模型模拟缺血/再灌注损伤。在我们的初步实验中,我们证实缺氧的4小时0.2%的组合2,结合血糖和血清剥夺和随后在常氧再氧化与血清培养条件和葡萄糖,是充分地诱导显著细胞损失。模拟急性缺血后,我们观察到细胞培养的救援HFS中(66.8%±5%)和c(72.9%±5.6%)明显高于细胞治疗的边后卫(48.7%±2.1%)( 职责。)(图5(一个))。此外,当我们执行膜联蛋白V和AcS EthD-III染色后,我们发现凋亡细胞的数量显著低于HFS中比在细胞治疗的边后卫(HFS中,14.4%±1.1%的边后卫,18.8%±1.4%, )(图5 (b))。复氧期间,细胞孵化与CS或HFS中恢复更快,更高的增殖率(图5 (c))。正如所料,AcS导致明显降低在所有治疗组(图的代谢活动5 (d))。后再氧化/恢复期,MTS转化率明显提高与基线相比,独立于使用血清。在CB-MSCs培养HFS中或CS, MTS转化率在第一天回到pre-AcS水平。FBS-cultured细胞代谢活动,直到第三天没有回到基线。在复苏期间代谢活动的增加可以解释的突然增加活性氧(ROS)在模拟再灌注和ATP需求增加克服模拟缺血引起的细胞内钙稳态失衡(36]。更快的恢复基础代谢率进一步支持假设HFS和CS保护CB-MSCs期间急性细胞压力(图5 (d))。

3.5。血清白细胞介素- 6代表心脏衰竭的作用因素

在我们以前的工作,我们表明,il - 6浓度明显高于在从瑞郎CHF患者血清21]。il - 6促进促炎信号在急性和慢性损伤的设置,也可以在组织暴露于启动细胞凋亡炎症(37),与心肌细胞肥大和心肌功能障碍有关。因此,我们研究是否补充的边后卫媒体重组人il - 6的影响生长速率、代谢活动和/或凋亡的CB-MSCs急性损伤模型。il - 6对先天和适应性免疫系统是至关重要的38),已被证明是心脏衰竭患者的血清中的浓度增加(21]。il - 6展示了通过IL-6-STAT3-HIF1增加HIF-1a信号通路(39],HIF-1a展品的保护作用在细胞低氧应激(40]。同时,il - 6展示了提高细胞生存在缺氧和其他不同的条件下(41,42]。因此,我们假设预处理CB-MSCs il - 6增加了阻力的“缺血”压力。我们首先进行初步实验治疗CB-MSCs重组人il - 6浓度增加,紧随其后的是“急性应激。”,如图6确实,一个40 pg / mL il - 6的浓度提高的生存CB-MSCs相比的边后卫控制。然而,保护作用被证明不是统计学意义在随后的系列实验(图7)。的存活率没有显著区别的边后卫+ il - 6和年底的边后卫立即“模拟缺血”(图7(一))。坏死和凋亡细胞并未减少,细胞和活细胞没有增加基于膜联蛋白V / EthD-III染色(图7 (b))。同样,没有任何证据表明一种改进的MTS转化率对il - 6(图7 (d))。事实上,总细胞数似乎低的il - 6天在AcS(图3和57 (c))。

3.6。转录分析

为了更好地理解通路调节细胞凋亡和细胞周期的影响在不同血清急性应激的影响下,我们进行rt - pcr数组与电池板信使rna编码的蛋白质参与细胞凋亡和细胞周期通路(图8)。我们的分析表明微分mrna的表达相关的DNA损伤反应和诱导细胞周期阻滞在急性损伤后的时间进程。而表达模式一直都过着相似的AcS组甚至4小时后,proapoptotic基因像BNIP3 (BCL2-interacting蛋白质3)和抗增殖基因像p15 (CDKN2B,细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2 b)中表达下调AcS后5天。Downregulation CB-MSCs BNIP3的缺氧预处理期间一直在增加生存对压力的反应通过激活BCL2 (b细胞淋巴瘤2),也显示在HFS中表达增加,CS-treated细胞天1,3,5 (43]。在HFS中有趣的是,CB-MSCs培养、CS的边后卫都展示了一个反应增长逮捕和DNA damage-inducible蛋白质upregulation (45 GADD45A,逮捕、增长和DNA damage-inducibleα)4小时后AcS。因此,CS和HFS中细胞中的表达水平降低,而表达水平保持在一个更高的水平比以前的AcS FBS-treated细胞。GADD45家族是一个关键球员压力诱导细胞逮捕,例如,通过氧化应激或DNA损伤(44]。低水平的细胞增殖,观察CB-MSCs处理的边后卫,可能部分解释为继续GADD45A-induced细胞AcS后被捕。

像在前一节中提到的,产量的增加CB-MSCs培养与人类血清只能部分解释为增加的扩散。AcS后,我们观察到显著降低细胞损失和减少细胞凋亡的细胞治疗人类血清。数组分析证实在HFS中多个凋亡mrna的表达激活CS-treated细胞,特别是在早期的时间点在AcS。最突出的是增加的表达TRAF1 (TNF receptor-associated因素1)和TRAF2 BIRC-family mRNA的表达。通过绑定TRAF1/2复杂的肿瘤坏死因子受体的胞内域,TRADD(肿瘤坏死因子受体类型1-associated死域蛋白质)抑制激活还存在的45]。BIRC2 (baculoviral IAP重复包含)和BIRC3也已知介质的凋亡抑制也还存在与TNF-mediated交互激活(46]。这些数据表明,减少细胞死亡,观察到CB-MSCs在人类血清培养,是由于TNF-mediated激活细胞凋亡的抑制。因此,PCR下游数据也表明,线粒体凋亡通路,其中一个重要的调停人,APAF1(凋亡蛋白酶活化因素1),之间差异表达的边后卫和人类血清,更高的表情post-AcS FBS-treated CB-MSCs [47]。

4所示。限制

很明显,我们在体外缺氧/复氧模型反映心肌缺血的情况不完全,但不能直接观察到各自的细胞行为在活的有机体内实验模型。5天短暂的文化时期;细胞产品的要求不再MSC扩张,不同血清的影响可能不同。我们选择这段时间因为我们感兴趣主要CB-MSC增生性行为和应激反应。因为细胞通常在第五天达到融合,使/ subcultivation需要时间更长,阻碍直接读数关于手机号等等。平均血清供体年龄差别大约10年CS和HFS组。这可能影响血清的生物活动。不过,鉴于两组或多或少的中年细胞新生,这种混杂因子应该关系不大。最后,它可能是认为的边后卫是一个汇集产品,而人类血清单独使用。我们没有选择池人类血清血清活动的非均质性,因为我们感兴趣,因为在临床设置,自体人类血清显然不集中。 Taken together, we feel that our data support the concept of using autologous serum for cardiac cell therapy, but other experimental designs would be required to understand biology and therapeutic relevance in greater detail.

5。结论

与目前的临床实践,人类血清MSC扩张2 d文化也不仅相同,甚至可能优于的边后卫的增殖能力和韧性急性和慢性压力“缺血”。也是这种情况当潜在的自体血清晚期心力衰竭患者使用。使用自体血清简化了GMP级转化细胞扩张,应该降低成本,避免了潜在的问题与异种的生物分子,甚至可能有积极的预处理对治疗性细胞的影响。

的利益冲突

这个手稿的作者没有利益冲突声明。

作者的贡献

蒂莫·z Nazari-Shafti和许一度陷入了同样的工作。

确认

作者要感谢哈拉尔德博士Stachelscheid的轻歌剧含量高成像系统提供给他们和他的宝贵支持这个项目。这项工作是支持的德国联邦教育和研究的联邦州柏林和勃兰登堡(FKZ 1315848 a, FKZ 13 gw0099),以及由中国学者委员会。

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