تكثير سلول‌هاي بنيادي خونساز CD34+ بند ناف در همكشتي با سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان در حضور TEPA

Evaluation of Umbilical Cord Blood CD34+ Hematopoietic Stem Cell Expansion in Co-culture with BM Mesenchymal Stem Cells in Presence of TEPA

چكيده سابقه و هدف استفاده از سلول‌هاي بنيادي خونساز(HSCs)، روش استانداردي جهت درمان بسياري از بدخيمي‌هاي خوني و اختلالات غيرخوني محسوب مي‌شود. خون بند ناف، داراي مزاياي فراواني نسبت به ساير منابع سلول‌هاي بنيادي است و يكي از محدوديت‌هاي مهم اين منبع جهت پيوند, تعداد محدود سلول‌هاي بنيادي آن مي‌باشد. از راه‌كارهاي پيشنهادي براي غلبه بر اين مشكل، تكثير بدون تمايز اين سلول‌ها در محيط‌هاي كشت است. در اين مطالعه از TEPA به عنوان شلاتور مس و سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان جهت تكثير UCB-HSCs استفاده شد. مواد و روش‌ها مطالعه انجام شده از نوع كاربردي بود. سلول‌هاي CD34+ خون بند ناف با استفاده از آنتي‌بادي‌هاي نشان‌دار با Microbead و ستون MACS جدا شدند. سپس اين سلول‌ها در چهار شرايط كشت مختلف شامل: 1) محيط حاوي سايتوكاين 2) محيط داراي فيدر و سايتوكاين 3) محيط داراي TEPA و سايتوكاين و 4) محيط داراي فيدر, سايتوكاين و TEPA كشت داده شدند. به منظور ارزيابي تكثير HSCs، از شمارش سلولي, تعيين درصد سلول‌هاي CD34+ به روش فلوسايتومتري و روش سنجش كلوني در روز 10 تكثير استفاده شد. يافته‌ها بيشترين ميزان چند برابر شدن تعداد سلول‌هاي CD34+, TNCها و CFU-C در شرايط كشت چهارم(به ترتيب 3/15 ± 11/110, 78/21 ± 5/118 و 7/44 ±9/172 برابر) در مقايسه با ساير شرايط مشاهده شد. نتيجه گيري نتايج بررسي نشان داد كه همكشتي HSCs با سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در حضور عامل شلاته‌كننده مس ((TEPA، قادر است ميزان تكثير UCB-HSCs را به طور قابل توجهي افزايش دهد. بنابراين، اين استرات‍ژي مي‌تواند براي تكثير HSCs مفيد واقع شود.

Abstract Background and Objectives Hematopoietic stem cells (HSCs) have become a standard protocol for the treatment of many hematologic malignancies and non-malignant disorders. Umbilical cord blood, as a source of HSCs, has many advantages compared to other sources. One major drawback in using this source in transplantation is the low HSC dose available. Ex vivo expansion of HSCs is a solution to overcome this limitation .In this study, we used TEPA, as a Cu chelator, and human bone marrow MSCs to investigate the expansion rate of UCB-HSCs. Materials and Methods CB-HSCs were isolated using miniMACS magnetic separation system. We cultured the enriched CD34+ cells in various conditions. Culture condition A, supplemented only with recombinant cytokines; culture condition B, supplemented with BM-MSCs as a cell feeder layer and recombinant cytokines; culture condition C, supplemented with recombinant cytokines and TEPA; culture condition D, supplemented with recombinant cytokines, BM-MSCs as a cell feeder layer and TEPA. In order to evaluate the HSC expansion, we performed cell count, the analysis of CD34+ expression by flow cytometery, and CFU assay on day 10 after culture. Results The most fold increase rate in CD34+ cell, TNCs and CFU-C was observed in the culture condition D (110.11 ± 15.3, 118.5 ± 21 and 172.9 ± 44.7, respectively) compared to other conditions. Conclusions The results showed that co-culture of HSCs with BM-MSCs in the presence of copper chelating agent (TEPA) could dramatically increase the expansion rate of UCB-HSCs. Therefore, this strategy could be useful for HSC expansion.