تاثیر همگرایی فاکتور رشد تغییر دهنده‌ی بتا (tgf-β) و هایپراسمولاریتی بر تمایز غضروفی و کاهش استخوانی شدن بافت تازه سنتز شده

مقدمه: سلول‌های بنیادی مزانشیمی (mesenchymal stem cells یا mscs)، سلول‌های بنیادی چند توانه‌ای هستند که تمایز آن‌ها به کندروسیت‌ها در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. پلاسمای غنی از پلاکت (platelet-rich plasma یا prp)، به دلیل غنی بودن از فاکتورهای رشد متعدد و عامل هایپراسمولاریتی، به دلیل نزدیک کردن محیط تمایزی به محیط اصلی کندروسیت‌ها، می‌تواند بر این تمایز موثر باشد. با توجه به ایجاد عامل نامطلوب هایپرتروفی و استخوانی شدن، پژوهش حاضر با هدف دستیابی به یک محیط بهینه‌ی تمایز غضروفی بر mscs انسانی انجام شد.روش‌ها: mscs بافت چربی انسانی استخراج و به رده‌ی سلولی غضروف تمایز داده شد. اثر محیط‌های پایه حاوی فاکتور رشد تغییر دهنده‌ی بتا (transforming growth factor beta یا tgf-β)، prp، هایپراسمولاریتی، محیط پایه + هایپراسمولاریتی و prp + هایپراسمولاریتی بر تمایز غضروفی با استفاده از رنگ‌آمیزی‌های اختصاصی شامل alcian blue، هماتوکسیلین ائوزین (hematoxylin and eosin یا h e) و ایمونوسیتوشیمی کلاژن نوع 2 و 10 بررسی گردید. شاخص‌های بیوشیمیایی شامل فعالیت alkaline phosphatase (alp) و رسوب کلسیم و بررسی بیان ژن‌های col2، sox9، smad2 و aggrecan نیز با استفاده از روش real-time polymerase chain reaction (rt-pcr) مورد سنجش قرار گرفت.یافته‌ها: mscs بافت چربی انسانی با دارا بودن قدرت تمایز به رده‌ی سلولی چربی و استخوان، ویژگی‌های سلول‌های غضروفی را در همه‌ی گروه‌های تمایزی نشان داد. فعالیت alp و میزان رسوب کلسیم در گروه تمایزی پایه + هایپراسمولاریتی نسبت به سایر گروه‌ها کمتر بود.نتیجه‌گیری: گروه تمایزی پایه + هایپراسمولاریتی می‌تواند محیط بهتری جهت تمایز غضروفی باشد.

Synergistic Effects of Hyperosmolarity and Transforming Growth Factor Beta (TGF-β) on Chondrogenic Differentiation and Reducing Neotissue Ossification

Background: Mesenchymal stem cells (MSCs), are multipotent stem cells that their differentiation to chondrocytes is considered in recent years. Platelet-rich plasma (PRP), because of rich of several growth factors, and also hyperosmolarity, because of stimulating differentiation culture medium to original medium of chondrocytes, can affect this differentiation. Considering hypertrophy and ossification as resulted adverse factors, this study aimed to achieve an optimal medium for chondrogenic differentiation of human MSCs.Methods: MSCs were extracted from adipose tissue, and differentiated to chondrocyte line. The effect of base medium containing transforming growth factor beta (TGF-β), PRP, hyperosmolarity, base + hyperosmolarity and PRP + hyperosmolarity on chondrogenic differentiation was assessed using special staining methods such as Alcian blue, hematoxylin and eosin (H E), and collagen type II and X immunocytochemistry, measurement of biochemical indexes including alkaline phosphatase (ALP) activity and deposit of calcium, and study of expression of Col2, Smad2, Sox9, and Aggrecan genes using real-time polymerase chain reaction (RT-PCR).Findings: Human adipose tissue derived MSCs, with differentiation ability to adipocyte and osteocyte lines, were presented characterizations of chondrocytes in all differentiation groups. In base + hyperosmolarity group, ALP activity and deposit of calcium were less than other groups.Conclusion: Base + hyperosmolarity differentiation group can be a better culture medium for chondrogenic differentiation.