تمایز عصبی سلولهای بنیادی ژله‌وارتون در محیط کشت سه بعدی پایه کیتوزان

سابقه وهدف: سلولهای بنیادی ژله وارتون می توانند گزینه مناسبی برای تمایز و ترمیم آسیب های بافت عصبی باشند. کشت سه بعدی با فراهم آوردن محیطی شبیه بدن نسبت به کشت دو بعدی مزیت دارد. هدف از این مطالعه تمایز عصبی این سلولها در محیط کشت سه بعدی پایه کیتوزان است.مواد و روش ها: این مطالعه تجربی در 4 گروه (کشت دو بعدی در حضور محیط تمایزعصبی و عدم حضور آن و کشت سه بعدی در حضور محیط تمایز عصبی و عدم حضورآن) بر روی سلولهای بنیادی ژله وارتون انسانی انجام شد. برای ساخت هیدروژل، هیدروکسی اتیل سلولز با نسبت 4/8: 0/8(hec: ch beta;gf) به محلول کیتوزانبتاگلیسروفسفات اضافه شد. سلولهای بنیادی ژله وارتون پس از استخراج به روش آنزیمی از ژله وارتون نوزادان بیمارستان امام خمینی تهران و تایید به روش فلوسیتومتری به تعداد 105 iacute;5 سلول در هر چاهک پلیت24 خانه تحت تاثیر محیط کشت تمایزی در شرایط دو بعدی و سه بعدی به مدت 4 روز کشت داده شدند. سپس بررسی کمی بیان ژنهای beta;tubulin iii وnestin به عنوان دو مارکر و معیار سنجش تمایز عصبی و ژن beta;actin (به عنوان کنترل داخلی و ژن معیار یا رفرنس) توسط real time pcr انجام شد.یافته ها: نتایج real time pcr نشان داد، بیان ژنهای beta;tubulin iii وnestin در سلولهای بنیادی ژله وارتون در حضور محیط تمایز عصبی در هر دو شرایط کشت سه بعدی (بیش از 2 برابر) و دو بعدی (بیش از 4 برابر) نسبت به عدم حضور آن افزایش معنی دار دارد (0/005>p). اما بیان این ژنها تحت تاثیر محیط تمایز عصبی در شرایط کشت سه بعدی نسبت به شرایط کشت دو بعدی به طور معنی داری (بیش از 1/5 برابر ) بیشتر بود (0/01>p).نتیجه گیری: نتایج بدست آمده نشان داد تمایز عصبی در سلولهای بنیادی ژله وارتون در محیط کشت سه بعدی پایه کیتوزان بیشتر است.

Neural Differentiation of Wharton's Jelly Stem Cells in Three-Dimensional Chitosan Based Culture Environment

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Wharton Jelly Stem Cells (WJSCs) can be a good option for differentiating and regeneration of nervous system damage. Three dimensional (3D) cell cultures by providing a bodylike environment have more advantages than the two dimensional (2D) cell cultures. The aim of this study was to investigate the neural differentiation of these cells in a 3D chitosan based culture environment.METHODS: This experimental study was performed in 4 groups of 2 3D with and without differentiation media on WJSCs. First, to construct the hydrogel, hydroxyl ethyl cellulose was added to chitosanbetaglycerophosphate solution (8.4: 0.8) (HEC: CH beta;GF). Human WJSCs after isolation by enzymatic method from wartons' jelly of born infant in Imam Khomeini hospital in Tehran and characterization with flow cytometry, were cultured 5 Iacute;10 5 cell in each well of 24well plate in a 2D and 3D environment using the hydrogel in neural differentiation media for 4 days. Then, the neural differentiation of WJSCs was evaluated by quantitative analysis of beta;Tubulin III, Nestin and beta;actin (internal control) genes expression by Real Time PCR (RTPCR).FINDINGS: The results of RTPCR showed that expression of beta;Tubulin III and Nestin genes in WJSCs was significantly increased by the influence of the neural differentiation media in both 2D (more than 4 folds)and 3D (more than 2 folds) culture conditions (p <0.005). But the expression of beta;Tubulin III and Nestin in 3D cell culture condition (more than 1.5 folds) was greater than that in the 2D cell culture condition under the influence of the neural differentiation media (p <0.01).CONCLUSION: The results showed that neural differentiation of WJSCs in a chitosan based 3D environment is higher than 2D.