تحقیق در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان

تحقیق در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان

چکیده:

نسبت به داروها و سمها مقاوم هستند این بدین علت میباشد كه این سلولها و بخصوص سلولهای بنیادی خونساز مغز استخوان دارای چندین نوع transporter  ATP binding cassete   میباشند كه یك پمپی در غشا این سلولها میباشد كه با مصرف انرژی داروها و سموم وارد شده به سلول را به بیرون میراند.

2.این سلولها نسبت به آپوپتوز خیلی مقاوم هستند

3.سیستم ترمیم DNA در انها فعال میباشد

مغز استخوان دارای 4 نوع سلول بنیادی میباشد كه به شرح هر یك میپردازیم

1. Stromal or mesenchymal stem cell

2. Multiple adult progenitor cell

3. Hematopoetic stem cell

4.Side Population Stem cell(SP stem cell)

Hematopoetic stem cell:1

دو نوع سلول بنیادی خونساز در مغز استخوان وجود دارد

1. Long term hematopoetic stem cell

در تمام مدت زندگی جاندار تكثیر میابد

2. Short term hematopoetic stem

این نوع از سلول بنیادی به سلولها و پیشسازهای لنفویید و میلویید تمایز میابد Long-term HSCs  دارای مقدار بالایی از فعالیت تلومرازی میباشد.سلولهای بنیادی خونساز دارای ماركرهای  c-kit, CD34,  sca1 در سطح خود میباشند این سلولها ماركر marker( Lin) را دارا نمیباشند یا انرا به مقدار كمی بیان میكنند((Lin–/low برای مقاصد پزشكی و پیوند این سلولها سلولهای با مشخصات زیر بیشترین شانس را برای پیوند دارند CD34+ Thy1+ Lin–  .روش دیگر برای خالص سازی این سلولها رنگ امیزی با رنگهای فلوروسنت بر پایه خاصیت efflux این سلولها با رنگهای Rhodamin 123  Hochest 33342  میباشد .در تركیب این دو نوع رنگ امیزی سلولهاییكه با ایندو رنگ نمیگیرند یا كم رنگ میگیرند Hoechest low Rho low  غنی از سلولهای بنیادی خونساز میباشند.

...

آزمایشات مختلف نشان داد كه سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان دارای MHC CLASS 1 و فاقد MHC CLASS 2 میباشند.بیان MHC CLASS 1 این مزایا را برای سلولهای بنیادی استرومال دارا میباشد كه توسط NK CELL ها شناسایی نمیشوند زیرا NK CELL سلولهای توموری كه فاقد MHC كلاس 1 میباشند شناسایی و میكشد.HLA-G پروتیین شبیه MHC میباشد كه كه در محافظت جنین از رد شدن توسط NK CELL نقش دارد.این پروتیین به رسپتورهای سطح سلولهای خودی یعنی رسپتورهای KIR 1 و KIR2 موجود در سطح سلولها متصل شده  و از كشته شدن و شناسایی این سلولها توسط NK جلوگیری میكند.غیاب MHC CLASS2 در سطح سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان این قدرت را به این سلولها میدهد تا از شناسایی توسط CD4+T CELL در امان باشند.علاوه بر این این سلولهای بنیادی به نظر میرسد كه رسپتورهای :

CD40, CD40L, CD80 or CD86 كه برای شناسایی سلولها توسط

Effetctor T cell لازم میباشد را دارا نمیباشند.

ارتباط سلولهای بنیادی مزانشیمال در عملكرد و بلوغDentritic cell

Dendritic cells (DC)  از كارامدترین سلولهای APC میباشند.این سلولها به خوبی تمایز نیافتند تا پاسخ ایمنی را برانگیزند.سلولهای DC  نابالغ كه دارای آنتیژن در سطح خود میباشند میتوانند باعث از كار انداختن Tcell شوند. Zhang et al شواهدی ارائه داد كه سلولهای بنیادی مزانشیمال در فرایند بلوغ DC نقش دارند.كشت همزمان سلولهای بنیادی مغزاستخوان و DC این نكته را نشان داد كه این سلولها از بیان شدن CD1a, CD40, CD80, CD86, and HLA-DR توسط DC در طی فرآیند بلوغ جلوگیری میكنند.پس این سلولهای بنیادی سلولهای DC را در یك مرحله نا بالغ قرار میدهند و APC را تبدبل به یك سلول ناكارامد در فرایند ایمونولوژیكی میكند.

تاثیر سلولهای بنیادی مزانشیمال بر Tcell CD4+ 

شواهدی نشان میدهد كه این سلولهای بنیادی مستقیما با Tcell واكنش داده و سیستم ایمنی را سركوب میكنند.شواهد نشان میدهد كه این سلولهای بنیادی از ارتباط Tcell با APC جلوگیری میكنند.در فرآیند تمایز Tcell این نكته قابل گفتن است كه این سلولها از ترشح IFN-ð توسط Th1 جلوگیری میكنند.سلولهای بنیادی مزانشیمال حتی در سیكل سلولیT cell تاثیر میگذارند بدبن صورت كه از بیان شدن cyclin D2 توسط این سلولها جلوگیری كرده و باعث upregulation ژنcyclin dependent kinase inhibitor p27kip1 در لنفوسیتها میشود.بنابراین از تكثیر این سلولها جلوگیری میكند.

تاثیر سلولهای بنیادی مزانشیمال بر CD8+ Tcell   و NK cell 

CD8+ آنتیژنها را با  آزاد كردن :

perforins, serine esterases, IFN and TNF

از بین میبرند.كشت همزمان این سلولها با سلولهای بنیادی مزانشیمال هیچ فرایند ایمونولوژیكی را بر نمیانگیزد.

سلولهای بنیادی مزانشیمال فاكتورهایی را ترشح میكنند كه باعث سركوب سیستم ایمنی میشود.

گزارشها حاكی از ترشح سیتوكینهای:

interleukin (IL)-6, -7, -8, -11, -12, -14, -15, -27, leukaemia inhibitory factor, macrophage colony-stimulating factor, and stem cell factor

توسط سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان میباشد.همچنین این سلولهای بنیادی فاكتور HGF را ترشح میكنند كه خاصیت سركوب سیستم ایمنی را دارد.

IL-10 نقش عمده ای در تنظیم Tcell و یا سركوب آنها دارند.گزارشها حاكی از ترشح این فاكتور توسط سلولهای بنیادی مزانشیمال مغز استخوان دارد.

Hematopoietic stem cells and their niche

تولید سلولهای بنیادی خونساز در تمام طول زندگی جاندار صورت میگیرد.

این عمل توسط سلولهای بنیادی خونساز صورت میگیرد.جمعیت كمی از سلولهای بنیادی خونساز با توجه به ماركرهای سطحیشان:

Kit receptor, Sca-1 and Thy-1 but negative for lineage-specific antigens

قابل جداسازی میباشند.(1.2)این سلولهای بنیادی خونساز در حضور سیتوكین اختصاصی به سلولهای رده میلویید Bcell و Tcell تمایز میابند(3)در طول زندگی مغز استخوان در تكثیر و تمایز این سلولهای بنیادی نقش مهمی را با ایجاد Microenvironmental niche مناسب یا همان ریز محیط برای این سلولها دارد.در ماهی خونسازی به جای مغز استخوان در كلیه صورت میكیرد.اینكه چرا خداوند مغز استخوان را برای خونسازی در موجودات خاكی انتخاب كرده است هنوز جای سوال میباشد.شاید این مكان تنها جایی باشد كه سلولهای مختلف میتوانند با هم آمیخته شوند.علاوه بر این در مغز استخوان سینوزوییدهای عروقی وجود دارند این عروق ریز در تمایز و متحركسازی سلولهای بنیادی نقش مهمی را ایفا میكنند.مفهوم Stem cell niche برای اولین بار درسال 1970 برای سلولهای بنیادی خونساز ارایه شد(4)یك چنین تعریفی برای سایر سلولهای بنیادی وجود دارد.