Hình thái miễn dịch của các tế bào lấy từ mô mỡ của người: Thay đổi theo thời gian trong các dấu ấn liên quan đến mô đệm và tế bào gốc

Stem Cells - Tập 24 Số 2 - Trang 376-385 - 2006
James B. Mitchell1, Kevin R. McIntosh1, Sanjin Zvonic2, Sara M. Garrett1, Z. Elizabeth Floyd2, Amy L. Kloster3, Yuan Di C. Halvorsen3,4, Robert W. Storms5, Brian C. Goh2, Gail Kilroy2, Xiying Wu2, Jeffrey M. Gimble3,2
1Cognate Therapeutics, Inc., Baltimore, Maryland
2Stem Cell Laboratory, Pennington Biomedical Research Center, Baton Rouge, Louisiana
3Artecel Sciences, Durham, North Carolina
4CuraGen Corporation, Branford, Connecticut
5Duke University Medical Center, Durham, North Carolina, USA

Tóm tắt

Tóm tắt Mô mỡ là một nguồn tế bào gốc trưởng thành đa năng phong phú và dễ tiếp cận, thường được các nhà nghiên cứu sử dụng cho các ứng dụng kỹ thuật mô; tuy nhiên, không phải tất cả các phòng thí nghiệm đều sử dụng tế bào ở các giai đoạn tách và nuôi cấy tương đương. Chúng tôi đã so sánh hình thái miễn dịch của các tế bào lấy từ mô mỡ của người trong phân đoạn mạch đệm (SVF) tách ra ngay lập tức so với các tế bào gốc lấy từ mỡ (ASCs) được nuôi cấy nối tiếp. Các tế bào SVF ban đầu chứa các đơn vị tạo thành thuộc bào sợi với tần suất 1:32. Các đơn vị tạo thành tế bào mỡ và nguyên bào xương có mặt trong các tế bào SVF với tần suất tương đương (1:28 và 1:16, tương ứng). Hình thái miễn dịch của các tế bào lấy từ mô mỡ dựa trên phương pháp phân tích dòng chảy đã thay đổi dần theo sự bám dính và số lần nuôi cấy. Các dấu ấn liên quan đến tế bào đệm (CD13, CD29, CD44, CD63, CD73, CD90, CD166) ban đầu ở mức thấp trên các tế bào SVF và tăng đáng kể với các lần nuôi cấy tiếp theo. Dấu ấn tế bào gốc CD34 đạt mức cao nhất trong các tế bào SVF và/hoặc các ASCs ở giai đoạn nuôi cấy đầu và vẫn có mặt, mặc dù ở mức giảm, trong suốt thời gian nuôi cấy. Aldehyde dehydrogenase và protein vận chuyển kháng thuốc đa năng (ABCG2), cả hai đều đã được sử dụng để xác định và đặc trưng hóa các tế bào gốc huyết học, được thể hiện bởi các tế bào SVF và ASCs ở mức có thể phát hiện được. Các dấu ấn liên quan đến tế bào nội mạch (CD31, CD144 hoặc VE-cadherin, thụ thể yếu tố tăng trưởng nội mạch 2, yếu tố von Willebrand) được biểu hiện trên các tế bào SVF và không thay đổi đáng kể theo số lần nuôi cấy. Do đó, việc bám dính trên nhựa và sự mở rộng tiếp theo của các tế bào lấy từ mô mỡ của người trong môi trường bổ sung huyết thanh bò thai chọn lọc một quần thể tế bào tương đối đồng nhất, làm giàu cho các tế bào biểu hiện hình thái miễn dịch đệm, so với sự không đồng nhất của SVF thô.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Kondo, 2003, Biology of hematopoietic stem cells and progenitors: Implications for clinical application, Annu Rev Immunol, 21, 759, 10.1146/annurev.immunol.21.120601.141007

Caplan, 1991, Mesenchymal stem cells, J Orthop Res, 9, 641, 10.1002/jor.1100090504

Friedenstein, 1976, Precursor cells of mechanocytes, Int Rev Cytol, 47, 327, 10.1016/S0074-7696(08)60092-3

Gimble, 2004, Bone and fat: Old questions, new insights, Endocrine, 23, 183, 10.1385/ENDO:23:2-3:183

Jiang, 2002, Multipotent progenitor cells can be isolated from postnatal murine bone marrow, muscle, and brain, Exp Hematol, 30, 896, 10.1016/S0301-472X(02)00869-X

Ferraris, 2000, Adult corneal epithelium basal cells possess the capacity to activate epidermal, pilosebaceous and sweat gland genetic programs in response to embryonic dermal stimuli, Development, 127, 5487, 10.1242/dev.127.24.5487

Jones, 1995, Stem cell patterning and fate in human epidermis, Cell, 80, 83, 10.1016/0092-8674(95)90453-0

Fuchs, 2000, Stem cells: A new lease on life, Cell, 100, 143, 10.1016/S0092-8674(00)81691-8

Gawronska-Kozak, 2004, Regeneration in the ears of immunodeficient mice: Identification and lineage analysis of mesenchymal stem cells, Tissue Eng, 10, 1251, 10.1089/ten.2004.10.1251

Gage, 1995, Isolation, characterization, and use of stem cells from the CNS, Annu Rev Neurosci, 18, 159, 10.1146/annurev.ne.18.030195.001111

Lechner, 2003, Stem/progenitor cells derived from adult tissues: Potential for the treatment of diabetes mellitus, Am J Physiol Endocrinol Metab, 284, E259, 10.1152/ajpendo.00393.2002

Jankowski, 2002, Muscle-derived stem cells, Gene Ther, 9, 642, 10.1038/sj.gt.3301719

Cao, 2003, Muscle stem cells differentiate into haematopoietic lineages but retain myogenic potential, Nat Cell Biol, 5, 640, 10.1038/ncb1008

Gimble, 2003, Differentiation potential of adipose derived adult stem (ADAS) cells, Curr Top Dev Biol, 58, 137, 10.1016/S0070-2153(03)58005-X

Halvorsen, 2002, Adipose-derived stromal cells–their utility and potential in bone formation, Int J Obes Relat Metab Disord, 24, S41

Halvorsen, 2001, Thiazolidinediones and glucocorticoids synergistically induce differentiation of human adipose tissue stromal cells: Biochemical, cellular, and molecular analysis, Metabolism, 50, 407, 10.1053/meta.2001.21690

Halvorsen, 2001, Extracellular matrix mineralization and osteoblast gene expression by human adipose tissue-derived stromal cells, Tissue Eng, 7, 729, 10.1089/107632701753337681

Hicok, 2004, Human adipose-derived adult stem cells produce osteoid in vivo, Tissue Eng, 10, 371, 10.1089/107632704323061735

Justesen, 2004, Subcutaneous adipocytes can differentiate into bone-forming cells in vitro and in vivo, Tissue Eng, 10, 381, 10.1089/107632704323061744

Erickson, 2002, Chondrogenic potential of adipose tissue-derived stromal cells in vitro and in vivo, Biochem Biophys Res Commun, 290, 763, 10.1006/bbrc.2001.6270

Safford, 2002, Neurogenic differentiation of murine and human adipose-derived stromal cells, Biochem Biophys Res Commun, 294, 371, 10.1016/S0006-291X(02)00469-2

Safford, 2004, Characterization of neuronal/glial differentiation of murine adipose-derived adult stromal cells, Exp Neurol, 187, 319, 10.1016/j.expneurol.2004.01.027

Zuk, 2002, Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells, Mol Biol Cell, 13, 4279, 10.1091/mbc.e02-02-0105

Zuk, 2001, Multilineage cells from human adipose tissue: Implications for cell-based therapies, Tissue Eng, 7, 211, 10.1089/107632701300062859

Mizuno, 2002, Myogenic differentiation by human processed lipoaspirate cells, Plast Reconstr Surg, 109, 199, 10.1097/00006534-200201000-00030

Seo, 2005, Differentiation of human adipose stromal cells into hepatic lineage in vitro and in vivo, Biochem Biophys Res Commun, 328, 258, 10.1016/j.bbrc.2004.12.158

Gimble, 2003, Adipose-derived adult stem cells: Isolation, characterization, and differentiation potential, Cytotherapy, 5, 362, 10.1080/14653240310003026

Brzoska, 2005, Epithelial differentiation of human adipose tissue-derived adult stem cells, Biochem Biophys Res Commun, 330, 142, 10.1016/j.bbrc.2005.02.141

Rodbell, 1966, Metabolism of isolated fat cells, II: The similar effects of phospholipase C (Clostridium perfringens alpha toxin) and of insulin on glucose and amino acid metabolism, J Biol Chem, 241, 130, 10.1016/S0021-9258(18)96967-X

Rodbell, 1966, The metabolism of isolated fat cells, IV: Regulation of release of protein by lipolytic hormones and insulin, J Biol Chem, 241, 3909, 10.1016/S0021-9258(18)99793-0

Rodbell, 1966, Metabolism of isolated fat cells, 3: the similar inhibitory action of phospholipase C (Clostridium perfringens alpha toxin) and of insulin on lipolysis stimulated by lipolytic hormones and theophylline, J Biol Chem, 241, 140, 10.1016/S0021-9258(18)96968-1

Hauner, 1989, Promoting effect of glucocorticoids on the differentiation of human adipocyte precursor cells cultured in a chemically defined medium, J Clin Invest, 84, 1663, 10.1172/JCI114345

Katz, 2005, Cell surface and transcriptional characterization of human adipose-derived adherent stromal (hADAS) cells, Stem Cells, 23, 412, 10.1634/stemcells.2004-0021

Miranville, 2004, Improvement of postnatal neovascularization by human adipose tissue-derived stem cells, Circulation, 110, 349, 10.1161/01.CIR.0000135466.16823.D0

Bellows, 1989, Determination of numbers of osteoprogenitors present in isolated fetal rat calvaria cells in vitro, Dev Biol, 133, 8, 10.1016/0012-1606(89)90291-1

Wu, 2000, Frequency of stromal lineage colony forming units in bone marrow of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha-null mice, Bone, 26, 21, 10.1016/S8756-3282(99)00238-0

Castro-Malaspina, 1980, Characterization of human bone marrow fibroblast colony-forming cells (CFU-F) and their progeny, Blood, 56, 289, 10.1182/blood.V56.2.289.289

Aust, 2004, Yield of human adipose-derived adult stem cells from liposuction aspirates, Cytotherapy, 6, 7, 10.1080/14653240310004539

Sen, 2001, Adipogenic potential of human adipose derived stromal cells from multiple donors is heterogeneous, J Cell Biochem, 81, 312, 10.1002/1097-4644(20010501)81:2<312::AID-JCB1046>3.0.CO;2-Q

Shailubhai, 1997, Sulfation and sialylation requirements for a glycoform of CD34, a major endothelial ligand for L-selectin in porcine peripheral lymph nodes, Glycobiology, 7, 305, 10.1093/glycob/7.2.305

McIntosh, The immunogenicity of human adipose-derived cells: Temporal changes in vitro, Stem Cells

Goodell, 1996, Isolation and functional properties of murine hematopoietic stem cells that are replicating in vivo, J Exp Med, 183, 1797, 10.1084/jem.183.4.1797

Storms, 1999, Isolation of primitive human hematopoietic progenitors on the basis of aldehyde dehydrogenase activity, Proc Natl Acad Sci U S A, 96, 9118, 10.1073/pnas.96.16.9118

Fallon, 2003, Mobilized peripheral blood SS-CloALDHbr cells have the phenotypic and functional properties of primitive haematopoietic cells and their number correlates with engraftment following autologous transplantation, Br J Haematol, 122, 99, 10.1046/j.1365-2141.2003.04357.x

Storms, 2005, Distinct hematopoietic progenitor compartments are delineated by the expression of aldehyde dehydrogenase and CD34, Blood, 106, 95, 10.1182/blood-2004-09-3652

Gronthos, 2001, Surface protein characterization of human adipose tissue-derived stromal cells, J Cell Physiol, 189, 54, 10.1002/jcp.1138

Pittenger, 1999, Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells, Science, 284, 143, 10.1126/science.284.5411.143

Guilak, 2006, Clonal analysis of the differentiation potential of human adipose-derived adult stem cells, J Cell Physiol, 206, 229, 10.1002/jcp.20463

Stenderup, 2001, Number and proliferative capacity of osteogenic stem cells are maintained during aging and in patients with osteoporosis, J Bone Miner Res, 16, 1120, 10.1359/jbmr.2001.16.6.1120

Friedenstein, 1968, Induction of bone tissue by transitional epithelium, Clin Orthop Relat Res, 59, 21, 10.1097/00003086-196807000-00003

Westen, 1979, Association of alkaline-phosphatase-positive reticulum cells in bone marrow with granulocytic precursors, J Exp Med, 150, 919, 10.1084/jem.150.4.919

Planat-Benard, 2004, Plasticity of human adipose lineage cells toward endothelial cells: Physiological and therapeutic perspectives, Circulation, 109, 656, 10.1161/01.CIR.0000114522.38265.61

Rehman, 2004, Secretion of angiogenic and antiapoptotic factors by human adipose stromal cells, Circulation, 109, 1292, 10.1161/01.CIR.0000121425.42966.F1

Martinez-Estrada, 2005, Human adipose tissue as a source of Flk-1+ cells: New method of differentiation and expansion, Cardiovasc Res, 65, 328, 10.1016/j.cardiores.2004.11.015

Cousin, 2003, Reconstitution of lethally irradiated mice by cells isolated from adipose tissue, Biochem Biophys Res Commun, 301, 1016, 10.1016/S0006-291X(03)00061-5

Cousin, 2001, Altered macrophage-like functions of preadipocytes in inflammation and genetic obesity, J Cell Physiol, 186, 380, 10.1002/1097-4652(2001)9999:9999<000::AID-JCP1038>3.0.CO;2-T

Cousin, 1999, A role for preadipocytes as macrophage-like cells, FASEB J, 13, 305, 10.1096/fasebj.13.2.305

Charriere, 2003, Preadipocyte conversion to macrophage: Evidence of plasticity, J Biol Chem, 278, 9850, 10.1074/jbc.M210811200

DeLany, 2005, Proteomic analysis of primary cultures of human adipose derived stem cells: Modulation by adipogenesis, Mol Cell Proteomics, 4, 731, 10.1074/mcp.M400198-MCP200

Barry, 2001, The SH-3 and SH-4 antibodies recognize distinct epitopes on CD73 from human mesenchymal stem cells, Biochem Biophys Res Commun, 289, 519, 10.1006/bbrc.2001.6013

Barry, 1999, The monoclonal antibody SH-2, raised against human mesenchymal stem cells, recognizes an epitope on endoglin (CD105), Biochem Biophys Res Commun, 265, 134, 10.1006/bbrc.1999.1620

Rubio, 2005, Spontaneous human adult stem cell transformation, Cancer Res, 65, 3035, 10.1158/0008-5472.CAN-04-4194

Thông tin
Thông tin xuất bản

Stem Cells

Tập 24 Số 2

376-385

Thông tin tác giả