رفتار خودکار سلول های بنیادی مزانشیمی در طی تمایز آدیپوژنی و استئوژنی

قیمت: 39,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

رفتار خودکار سلول های بنیادی مزانشیمی در طی تمایز آدیپوژنی و استئوژنی

عنوان لاتین

Mechanical behavior of human mesenchymal stem cells during adipogenic and osteogenic differentiation

سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی (hMSCs) توجه زیادی را در حوزه ی مهندسی بافت به خود جلب کرده است اما تغییرات در ویژگی های مکانیکی و خودکار این سلول ها در طی فرآیند دودمان سلولی و مکانیسم های این رفتارها کمتر شناخته شده است. اعتقاد بر این است که پژوهش پیرامون ارتباط بین ویژگی های مکانیکی سلول های بنیادی و کسب ویژگی های یک دودمان سلولی می تواند جنبه های زیست مکانیکی تمایز را روشن کند. hMSCها در محیط های آدیپوژن و استئوژن کشت داده شدند و مدول های الاستیک با استفاده از مکش توسط میکروپیپت بررسی شدند. مشخص شد که hMSCهایی که متحمل تمایز استئوژنی شده بودند مدول یونگ لحظه ای در حد 890 ± 219 Pa و مدول یونگ تعادلی برابر با 224 ± 40 Pa داشتند که هر یک تقریباً دو برابر بالاتر از گروه کنترل بود. به صورتی جالب سلول هایی که در محیط آدیپوژن کشت شده بودند افزایش کمی در مدول سلولی نشان می دادند و در ادامه مدول سلولی شان نسبت به گروه کنترل کاهش نسبی داشت. مطالعه ی بیان ژن نیز انجام شد تا این پدیده بهتر شناسایی شود. همراهی تنظیم مثبت فیلامین A باندشونده به اکتین یعنی (FLNa) و Ɣ-تیوبولین با مدول الاستیک سلولی نشاندهنده ی نقش مهمی بود که در تنظیم مکانیکی طی تمایز hMSCها داشت. نتایج آماری نشان می دهد که شکل سلولی و مساحت سلولی با ویژگی های مکانیکی سلولی تغییر می کند که به این معناست که مورفولوژی سلولی دارای ارتباط نزدیکی با مدول الاستیک در مرحله ی ابتدایی تمایز است. در مجموع، این نتایج یک توصیف کمی و سنجش پذیر از رفتار مکانیکی hMSC ها در طی فرآیند تمایز و همچنین مکانیسم ممکن در سطح بیومولکولی را فراهم می-کند.

Human mesenchymal stem cells (hMSCs) have gained widespread attention in the field of tissue engineering but not much is known about the changes of mechanical properties during the process of cell lineage commitment and the mechanisms of these behaviors. It is believed that exploring the inter-relations between stem cells mechanical properties and lineage commitment will shed light on the mechanobiology aspect of differentiation. hMSCs were cultured in adipogenic and osteogenic mediums and the elastic moduli were monitored using micropipette aspiration. It was found that hMSCs undergoing osteogenesis have an instantaneous Young’s modulus of 890 ± 219 Pa and an equilibrium Young’s modulus of 224 ± 40 Pa, each is about 2-fold higher than the control group. Interestingly, cells cultured in adipogenic medium exhibited a slight increase in the cellular modulus followed by a decrease relative to that of the control group. Gene expression study was employed to gain insights into this phenomenon. Concomitant up regulation of actin binding filamin A (FLNa) and c-Tubulin with the cellular elastic modulus indicated their important role in mechanical regulation during hMSCs differentiation. Statistical results showed that cell shape and cell area changed with cellular mechanical properties, which means that cell morphology has a close relation with cell elastic modulus in the initial stage of differentiation. Collectively, these results provide a quantitative description of hMSCs mechanical behavior during the process of differentiation as well as the possible accompanying mechanism at the biomolecular level