بررسی تأثیر هیدروژل آلژینات-ژلاتین بر میزان تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی خونساز +CD117
Investigating the effect of Alginate-Gelatin hydrogel on cardiomyogenic differentiation of CD117+ hematopoietic stem cells
مجریان: راحله فرحزادی
خلاصه روش اجرا: آنفارکتوس میوکارد سبب فقدان بافت قلب و ناکارآمدی عملکرد قلبی می شود. فرضیه بر این است که از دست دادن سلول های میوکارد قلب برگشت ناپذیر می باشد . به علاوه کاردبومیوسیت های باقی مانده قادر به بازسازی بافت نکروز شده نمی باشند. مطالعات متعدد روی سلول های بنیادی رویکردی مناسب و قابل قبول جهت برطرف نمودن آسیب های قلبی پیش روی ما قرار داده است. افزایش میزان تکثیر و تمایز این سلول ها در نواحی ایسکمی قلبی عامل مهمی در ترمیم و بهبود آسیب قلبی می باشد. این عملکرد سلول های بنیادی می تواند تحت کنترل عوامل متعددی مانند فاکتورهای پاراکرینی و اتوکراینی، ماتریکس خارج سلولی و عوامل ژ نتیکی قرار گیرد . در مجموع به خوبی مشخص شده است که فاکتورهای مذکور عملکرد قابل قبولی در افزایش بازده درمان ضایعات قلبی می توانند داشته باشند. مشاهده شده عملکرد هیدروژل ها در کنار سایتوکاین ها و فاکتورهای رشد در افزایش توان تکثیر و مهاجرت سلول های بنیادی نقش مهمی را ایفا می کند که بهره گیری از این فاکتورها در کنار سلول های بنیادی قلبی به منظور افزایش بازده ترمیم آسیب های قلبی از جمله روش های کارآمدی می باشد. مطالعات بسیاری نشان داده اند که تزریق سلول های تک هسته ای و بنیادی خونساز مغز استخوان به ناحیه آسیب دیده قلب، سبب بهیود عملکرد قلب در مدل های حیوانی می شود، اما انتظار می رود که سلول های بنیادی قلبی بیشترین احتمال تمایز کاردیومیوسیتی را نسبت به سلول های جدا شده از سایر ارگان ها از قبیل مغز استخوان و بافت چربی داشته باشند. با این وجود استفاده از سلول های بنیادی قلب اتولوگ جهت استفاده در شخصی که مبتلا به ضایعه قلبی شده است به دلیل عدم امکان جداسازی سلول ها از قلب، مقدور نمی باشد. استفاده از سلول های بنیادی مغز استخوان در باززایی و قابلیت آنزیوژنز میوسیت های قلب بحث برانگیز است. در حقیقت برخی از گزارشات حاکی از توانایی سلول های بنیادی خونساز مغز استخوان در تمایز به کاردیومیوسیت های قلبی و مشارکت این سلول ها در ترمیم میوکارد قلب می باشد در حالیکه سایر مطالعات خلاف این قضیه را گزارش کرده اند. ویژگی های منحصر به فرد و تأثیر طولانی مدت جهت استفاده بهینه از این سلول ها گزارش نشده است، در نتیجه انجام مطالعات گسترده در رابطه با مسیرهای مولکولی و سیگنالینگ دخیل در فرآیند بهبود و ترمیم بافت میوکارد قلب نیاز می باشد. در این پژوهش، سلول های CD117+ به روش MACs از سلول های تک هسته ای مغز استخوان رت جداسازی می شوند و پس از آن درصد سلول های استخراج شده به روش FACs، تأیید خواهد شد. به منظور بررسی تأثیر هیدروژل آلژینات-ژلاتین بر پتانسیل تمایز کاردیومیوژنیک سلول های CD117+ ، این سلول ها در بستر هیدروژل آلژینات ژلاتین کشت داده می شوند و پس از اتمام دوره ی کشت، سلول جمع آوری شده و میزان رشد و آپاپتوز سلولی بررسی خواهد شد. در ادامه جهت بررسی قدرت تمایز کاردیومیوژنیک نشانگرهای قلبی و مسیرهای سیگنالینگ Ang-1، Ang-2 و VEGF به روش وسترن بلاتینگ بررسی خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 73124 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی تأثیر هیدروژل آلژینات-ژلاتین بر میزان تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی خونساز +CD117 |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the effect of Alginate-Gelatin hydrogel on cardiomyogenic differentiation of CD117+ hematopoietic stem cells |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | سلولهای بنیادی، مهندسی بافت و پزشکی بازساختی و زیست مواد |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 16 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | در زمینه سلول درمانی در اختلالات قلبی، سؤالات متعدد و فراوانی وجود دارد. این سؤالات شامل موارد ذیل می باشد: چه نوع سلولی بهترین نوع سلول برای ترمیم و بهبود بافت آسیب دیده قلب می باشد؟، آیا تزریق سلول های بنیادی پیش ساز به وسیله ی تمایز به سلول های کاردمیوسیت عملکردی سبب القاء بهبود عملکرد قلب می شود؟ و آیا این تأثیر از طریق تأثیرات پاراکرینی و یا افزایش فاکتورهای درونزاد است؟ همانطور که مطالعات قبلی نشان داده اند مغز استخوان یک مخزن اصلی برای سلول های پیش ساز و سلول های اجدادی است. با این وجود، این ایده که سلول های مغز استخوان ممکن است برای بهبود عملکرد قلب در سلول درمانی مفید باشد با نتایج مختلط مورد مطالعه قرار گرفته است. پیدا کردن مسیرهای مولکولی و سیگنالینگ دخیل در آنژیوژنزیز، قابلیت خودنوسازی و بهبود عملکرد سلول های قلبی آنفارکت شده گام مهمی در پیشرفت کارآزمایی های بالینی و کاهش هزینه های درمان خواهد کرد. استفاده از هیدروژل های مختلف جهت بررسی چگونگی قابلیت تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی مورد توجه محققان می باشد. نوآوری طرح: تاکنون هیچ مطالعه ای مبنی بر بررسی قابلیت تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی خونساز CD117 در مجاورت هیدروژل آلژینات ژلاتین و بررسی مسیرهای سیگنالینگ مربوطه انجام نشده است. |
| اهداف اختصاصی | جداسازی سلول­های بنیادی خونساز CD117 (C-kit) به روش MACS -بررسی قدرت تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی خونساز CD117+ در حضور محیط تمایز کاردیومیوژنیک به مدت 7 روز |
| چکیده انگلیسی طرح | آنفارکتوس میوکارد سبب فقدان بافت قلب و ناکارآمدی عملکرد قلبی می شود. فرضیه بر این است که از دست دادن سلول های میوکارد قلب برگشت ناپذیر می باشد . به علاوه کاردبومیوسیت های باقی مانده قادر به بازسازی بافت نکروز شده نمی باشند. مطالعات متعدد روی سلول های بنیادی رویکردی مناسب و قابل قبول جهت برطرف نمودن آسیب های قلبی پیش روی ما قرار داده است. افزایش میزان تکثیر و تمایز این سلول ها در نواحی ایسکمی قلبی عامل مهمی در ترمیم و بهبود آسیب قلبی می باشد. این عملکرد سلول های بنیادی می تواند تحت کنترل عوامل متعددی مانند فاکتورهای پاراکرینی و اتوکراینی، ماتریکس خارج سلولی و عوامل ژ نتیکی قرار گیرد . در مجموع به خوبی مشخص شده است که فاکتورهای مذکور عملکرد قابل قبولی در افزایش بازده درمان ضایعات قلبی می توانند داشته باشند. مشاهده شده عملکرد هیدروژل ها در کنار سایتوکاین ها و فاکتورهای رشد در افزایش توان تکثیر و مهاجرت سلول های بنیادی نقش مهمی را ایفا می کند که بهره گیری از این فاکتورها در کنار سلول های بنیادی قلبی به منظور افزایش بازده ترمیم آسیب های قلبی از جمله روش های کارآمدی می باشد. مطالعات بسیاری نشان داده اند که تزریق سلول های تک هسته ای و بنیادی خونساز مغز استخوان به ناحیه آسیب دیده قلب، سبب بهیود عملکرد قلب در مدل های حیوانی می شود، اما انتظار می رود که سلول های بنیادی قلبی بیشترین احتمال تمایز کاردیومیوسیتی را نسبت به سلول های جدا شده از سایر ارگان ها از قبیل مغز استخوان و بافت چربی داشته باشند. با این وجود استفاده از سلول های بنیادی قلب اتولوگ جهت استفاده در شخصی که مبتلا به ضایعه قلبی شده است به دلیل عدم امکان جداسازی سلول ها از قلب، مقدور نمی باشد. استفاده از سلول های بنیادی مغز استخوان در باززایی و قابلیت آنزیوژنز میوسیت های قلب بحث برانگیز است. در حقیقت برخی از گزارشات حاکی از توانایی سلول های بنیادی خونساز مغز استخوان در تمایز به کاردیومیوسیت های قلبی و مشارکت این سلول ها در ترمیم میوکارد قلب می باشد در حالیکه سایر مطالعات خلاف این قضیه را گزارش کرده اند. ویژگی های منحصر به فرد و تأثیر طولانی مدت جهت استفاده بهینه از این سلول ها گزارش نشده است، در نتیجه انجام مطالعات گسترده در رابطه با مسیرهای مولکولی و سیگنالینگ دخیل در فرآیند بهبود و ترمیم بافت میوکارد قلب نیاز می باشد. در این پژوهش، سلول های CD117+ به روش MACs از سلول های تک هسته ای مغز استخوان رت جداسازی می شوند و پس از آن درصد سلول های استخراج شده به روش FACs، تأیید خواهد شد. به منظور بررسی تأثیر هیدروژل آلژینات-ژلاتین بر پتانسیل تمایز کاردیومیوژنیک سلول های CD117+ ، این سلول ها در بستر هیدروژل آلژینات ژلاتین کشت داده می شوند و پس از اتمام دوره ی کشت، سلول جمع آوری شده و میزان رشد و آپاپتوز سلولی بررسی خواهد شد. در ادامه جهت بررسی قدرت تمایز کاردیومیوژنیک نشانگرهای قلبی و مسیرهای سیگنالینگ Ang-1، Ang-2 و VEGF به روش وسترن بلاتینگ بررسی خواهد شد. |
| کلمات کلیدی | MACs: روشی است برای جداسازی جمعیت سلول های مختلف، بسته به نوع آنتی ژن های سطحی شان که به بیدهای مگنت دار متصل شده اند. FACs: روشی است که سلول ها را با شناسایی آنتی ژن های مختلف سطح سلولی جدا می کند. سلول های بنیادی خونساز CD117 مغز استخوان: سلول های بنیادی که از سلول های خونی طی فرآیند هماتوپوئزیز به وجود می آیند. این سلول ها از مزودرم مشتق می شوند و در مغز قرمز استخوان قرار دارند. تمایز کاردیومیوژنیک: قابلیت تمایز به سلول های قلبی را می گویند. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| راحله فرحزادی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| بهناز ولی پور | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر هیدروژل آلژینات-ژلاتین سبب تقویت پتانسیل تمایز کاردیومیوژنیک سلول های بنیادی خونساز CD117 شد.متن خبر مفهوم استفاده از سلول درمانی برای بازسازی میوکارد قلب بسیار مورد توجه محققین است. سلولهای CD117 نسبت به سایر انواع سلولهای بنیادی برای بازسازی قلب مطلوبتر در نظر گرفته میشوند. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر هیدروژل آلژینات-ژلاتین بر فرآیند تمایز قلبی سلولهای CD117 با استفاده از آزمایش ترشح سیتوکین انجام شده در محیط آزمایشگاهی بود. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که هیدروژل آلژینات-ژلاتین تأثیر قابلتوجهی بر افزایش بیان پروتئین نشانگرهای قلبی مانند Ang-1 ، Ang-2، C-TnI، VEGF، vWF و SMA در سلولهای تمایز یافته کاردیومیوژنیک CD117 دارد. به علاوه اندازه گیری سیتوکاین ها نشان داد که میزان سیتوکاین های IL-6، VEGF و TGF-β در گروه آزمایش که در حضور هیدروژل آلژینات-ژلاتین به سلول های کاردیومیوژنیک تمایز یافتند افزایش معنی داری نسبت به گروه کنترل داشتند. این نتیجه نشانگر تأثیر سیتوکاین های اشاره شده در روند تمایز کاردیومیوژنیک سلولهای CD117 می باشد. به نظر می رسد نتایج این مطالعه بتواند مسیری را برای تحقیقات بیشتر در زمینه سلول درمانی در بیماری های قلبی برای پژوهشگران و پزشکان روشن نماید. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
