چهار مرحله تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی حاصل از بندناف به هپاتوسیت‌ها در داربست هیدروژلی

مقدمه: باتوجه به افزایش تقاضا برای پیوند کبد و کمبود اهدا کنندگان عضو، تولید بافت کبد از طریق روش‌های مهندسی بافت کبد و کشت سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه حاضر با هدف جداسازی، استخراج و تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف به هپاتوسیت‌ها و ارزیابی مارکرهای سلولی و بررسی رفتار و عملکرد آنها طراحی گردیدمواد و روش‌ها: سلول‌های بنیادی مزانشیمی از بندناف استخراج و جداسازی شده بررسی مارکرها و فنوتیپ سلول‌های بنیادی از طریق فلوسیتومتری انجام شد. سپس در طی یک دوره 14 روزه، سلول‌ها تحت چهار مرحله تمایز با عامل رشد فیبروبلاستی 4(fgf4)، عامل رشد هپاتوسیتی (hgf)، دگزامتازون (dex)، انسولین-ترانسفرین-سلنیوم (its)، گلوکاگون (glu) انکوستاتین(osm)  و تریکواستاتین (tsa) قرار گرفتند. به‌وسیله الیزا تولید اوره  توسط سلول‌ها اندازه‌گیری شد. جهت بررسی بافت‌شناسی تمایز، مقاطع کشت سه بعدی تهیه شده، به‌وسیله روش هماتوکسیلین/ ائوزین رنگ‌آمیزی شد.نتایج: سلول‌های حاصل از ژله وارتون مارکرهای سطحی مزانشیمی مانند cd73 را نشان داند اما این سلول‌ها فاقد مارکرهای سطحی سلول‌های خونساز مانند cd31 بودند. پس تمایز چند مرحله‌ای سه بعدی، مورفولوژی سلول‌ها گرد شده، در داربست آلژیناتی تجمعات سلولی به‌دلیل نزدیک شدن سلول‌ها دیده شد. مقادیر اوره در هر دو کشت سه بعدی و دو بعدی به‌طور معنی‌داری در الگوی وابسته به زمان افزایش یافت. مقادیر اوره در کشت سه بعدی نسبت‌به کشت دو بعدی بیشتر بود (001/0p=). با بررسی بافت‌شناسی مقاطع درکشت سه بعدی بافتی پرسلول با دستجات و صفحات سلولی با هسته یوکروماتین دیده شد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که تمایز 4 مرحله‌ای سلول‌های بنیادی با استفاده از داربست هیدروژلی باعث ظهور ویژگی‌های عملکردی و مورفولوژیکی سلول‌های هپاتوسیتی مانند ترشح اوره و ایجاد صفحات سلولی شبه کبدی می‌گردد.

Four Step Differentiation of Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stem Cells Within Hydrogel Scaffold Into Hepatocytes

Introduction: Due to increasing demand for liver tissue engineering, three-dimensional (3D) liver cells culture techniques have been proposed. Therefore, the aim of the present study was to examine the cells isolation and expansion of umbilical cord derived mesenchymal stem cells and in vitro 2D and 3D hepatocyte differentiation.Alsofunctional characteristics of hepatocytes were analyzedMethods: The study performed in several phases. In the first umbilical cord derived mesenchymal stem cells obtained and isolated, thereafter cellss expanded. Determination of Immunophenotype using Flow. Cytometry performed by DAKO – Galaxy Hepatic differentiation UC-MSCs was performed by four step sequential method using FGF-4, ITS, HGF, dexamethasone, glucagon, OSM and TSA. Urea production was quantified by ELISA.Section of tissue constructs stained with hematoxyllin and eosin for histological examinationResults: MSCs isolated from umbilical cord expressed mesenchymal surface antigen such as CD73, but were negative against CD31. Several cell clusters mainly between the round cells were observed in alginate scaffold after 3d differentiation. Urea production was increased time- dependable and was significantly higher in the experimental group of 3D culture (P=0.001). Tissue construct of 3D culture revealed multicellular tissue with several euchromatin cell plates.Conclusion: The finding of the present study indicated that four step differentiation of umbilical cord derived mesenchymal stem cells within hydrogel scaffold induced functionally and morphologically characteristics of hepatocytes such as urea production and cell plates.