اثر غلظت‌های مختلف اکسیژن بر بنیادینگی سلول‌های بنیادی خونساز

سابقه و هدف اخیراً مطالعه‌ها در زمینه عوامل دخیل در بنیادینگی سلول‌های بنیادی به دلیل اهمیت آن در درمان‌های بر پایه سلول‌های بنیادی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. یکی از محرک‌های مهم در تعیین سرنوشت سلول‌های بنیادی، میزان اکسیژن محیطی است. نتایج مطالعه‌های مختلف نشان می‌دهد که غلظت اکسیژن پایین در نیچ سلول‌های بنیادی، مسئول حفظ ذخایر آن است. بنابراین در این مطالعه هدف بررسی اثر هیپوکسی بر سلول‌های بنیادی خونساز یا hsc و مکانیسم‌های دخیل بود. مواد و روش‌هادر این مقاله مروری بیش از 100 مقاله در دیتابیسpubmed مرور گردید. در این مطالعه به بررسی روش‌های القای هیپوکسی، اثر هیپوکسی بر hsc ، اثر هیپوکسی در همکشتی hsc با سایر سلول‌ها، ارتباط هیپوکسی با فاکتور hif1a و ارتباط هیپوکسی با بنیادینگی سلول‌های بنیادی پرداخته شد. یافته‌ها نتایج این بررسی مروری نشان داد که غلظت کم اکسیژن می‌تواند بر ظرفیت بنیادینگی سلول‌های بنیادی تاثیر بگذارد. تفاوت در نتایج مشاهده شده در مطالعه‌های مختلف به دلیل روش‌های مختلف القای هیپوکسی،درصد اکسیژن مورد استفاده، نوع سلول‌های بنیادی و زمان قرار گرفتن در معرض هیپوکسی بود که ضرورت بهینه‌سازی دستورالعمل‌های القای هیپوکسی را نشان می‌دهد. نتیجه گیری در مقایسه با غلظت اکسیژن محیط، غلظت‌های بسیار پایین اکسیژن 1% (آنوکسی) سلول‌های بنیادی را در فاز خاموشی برده و بنیادینگی بالایی را حفظ می‌کنند در حالی که در غلظت‌های بالاتر (5%) در کنار حفظ تکثیر سلول‌ها، بنیادینگی نیز حفظ می‌شود. مسلماً طراحی محیط‌های کشت بهینه با غلظت اکسیژن مشخص و شناخت مکانیسم‌های درگیر می‌تواند در توسعه مولکول‌های هدف جدید و درمان‌های بر پایه سلول‌های بنیادی کمک‌کننده باشد. 

the effect of different oxygen concentrations on stemness of hematopoietic stem cells

background and objectives recently, studies on the factors involved in stemness of stem cells have received a lot of attention due to its importance of stem cell-based treatments. one of the important stimuli in the fate of stem cells is the amount of oxygen in the environment. the results of various studies showed that a low concentration of oxygen in the niche of stem cells, preserves the reserves of the stem cells. therefore, this study aims to investigate the effect of hypoxia on the hematopoietic stem cells (hsc) and the involved mechanisms.materials and methodsin this review article, more than 100 papers in the pubmed database were reviewed. in this study, hypoxia induction methods, the effect of hypoxia on hsc and the effect of hypoxia on hscs in co-culture with other cells, hypoxia relationship with hif1a factor and hypoxia relationship with stem cell stemness were discussed.resultsthe results of this review showed that low oxygen concentration can affect the stemness of stem cells. the difference in the results observed in different studies was due to different hypoxia induction methods, oxygen percentage, type of stem cells and time exposed to hypoxia, which necessitated optimization of the protocols for hypoxia induction.conclusions  compared to the oxygen concentration of the environment, very low concentrations of oxygen (anoxia: 1%) take the stem cells mainly in the dormant phase and maintain a high stemness state, while at higher concentrations (5%) along with maintaining the proliferative potential of cells, stemness is also maintained. of course, designing optimal culture conditions with specific oxygen concentration and understanding the mechanisms involved can help in the development of new target molecules and treatments based on stem cell in various diseases.