Abraham Avigdor1,2, Shimon Schwartz2, Polina Goichberg2, Isabelle Petit2, Izhar Hardan1, Igor Resnick3, Shimon Slavin3, Arnon Nagler1, Tsvee Lapidot2
1Hematology and BMT dept., Chaim Sheba Medical Center, Tel-Hashomer, Israel
2Immunology Dept., The Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel
3BMT Dept., Hadassah University Hospital, Jerusalem, Israel
Tóm tắt
Tóm tắt
Việc tăng cường di chuyển tế bào gốc/tế bào tiên thế huyết học (HSC/HPC) do G-CSF kích thích được điều chỉnh bởi một mối tương tác phức tạp giữa các thành phần chính là ma trận ngoại bào (ECM), cytokine/chemokine, các phân tử bám dính và protease, ảnh hưởng đến khả năng giữ lại và sự gia tăng của tế bào gốc trong môi trường tủy xương. Một số nghiên cứu cho thấy men protease loại màng 1 (MT1-MMP), được biểu hiện trên bề mặt của các loại tế bào khác nhau, đóng vai trò là enzyme chính cho động học tế bào bình thường cũng như cho sự di chuyển và xâm lấn của tế bào u. Chúng tôi đã phát hiện rằng các tế bào CD34+ của người được làm giàu biểu hiện mức độ MT1-MMP bề mặt khác nhau, tùy thuộc vào nguồn gốc tế bào và điều trị G-CSF. Các tế bào CD34+ lấy từ tủy xương của những người hiến tặng khỏe mạnh đã được điều trị bằng G-CSF có độ phát quang trung bình cao nhất (>900 đơn vị tùy ý), trong khi mức độ biểu hiện thấp hơn ở các tế bào CD34+ lấy từ máu ngoại vi được di chuyển bởi G-CSF từ những người hiến tặng khỏe mạnh (159±40), tủy xương SS của người (80±19), và máu cuống rốn của người (41±4). Sau 48 giờ ủ các tế bào CD34+ tủy xương SS của người với G-CSF, mức độ biểu hiện MT1-MMP tăng gấp 2 lần so với các tế bào không được điều trị, trong khi điều trị bằng các cytokine khác như SCF, SDF-1 và IL-6 chỉ có tác động tối thiểu.
Phân tích miễn dịch tế bào học của các tế bào CD34+ từ máu cuống rốn của người được làm giàu, được nuôi cấy trên các phiến kính phủ fibronectin hoặc hyaluronate cho thấy rằng khi phản ứng với SDF-1, MT1-MMP thay đổi vị trí của nó trong các tế bào phân cực và lan rộng, điều này gợi ý vai trò của nó trong quá trình di chuyển hướng của HPCs. Thực tế, việc ủ với kháng thể trung hòa MT1-MMP của con người, nhắm vào vị trí xúc tác của nó, làm giảm đáng kể sự di chuyển của các tế bào tiên thế người tới độ chênh lệch của SDF-1 trong các khoang chuyển. Thú vị thay, nồng độ thấp của chất ức chế mô của metalloproteinase-2 (TIMP-2) đã làm tăng sự di chuyển qua khoang do SDF-1 kích thích, trong khi nồng độ cao hơn lại gây khó khăn cho quá trình này. Quan trọng hơn, 5 lần tiêm G-CSF hàng ngày vào chuột NOD/SCID đã được ghép tế bào người trước đó, đã làm tăng cường mức độ biểu hiện MT1-MMP trên các tế bào CD45+ và CD34+ của người trong tủy xương và máu ngoại vi của những con chuột chimeric đã được di động so với những chimeras chứng. Việc điều trị các con chuột chimeric bằng kháng thể MT1-MMP của con người vào ngày 3–5 của quá trình kích thích di chuyển do G-CSF, đã làm giảm đáng kể số lượng tế bào CD45+ và CD34+ của người trong máu ngoại vi. Tóm lại, dựa trên dữ liệu của chúng tôi, chúng tôi gợi ý rằng sau khi điều trị bằng G-CSF, mức độ MT1-MMP tăng lên trên bề mặt của các tế bào tiên thế người ở tủy xương đã hỗ trợ cho sự di chuyển của họ, có lẽ do sự phân hủy ECM xung quanh tế bào và/hoặc sự kích hoạt các phân tử điều hòa khác, chỉ ra vai trò thiết yếu của MT1-MMP trong sự di chuyển tăng cường do G-CSF gây ra.
