تحقیق در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان

چکیده:

نسبت به داروها و سمها مقاوم هستند این بدین علت میباشد که این سلولها و بخصوص سلولهای بنیادی خونساز مغز استخوان دارای چندین نوع transporter  ATP binding cassete   میباشند که یک پمپی در غشا این سلولها میباشد که 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 که به شرح هر یک 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 تکثیر 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 مارکرهای  c-kit, CD34,  sca1 در سطح خود میباشند این سلولها مارکر marker( Lin) را دارا نمیباشند یا انرا به مقدار کمی بیان میکنند((Lin–/low برای مقاصد پزشکی 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 ترکیب این دو نوع رنگ امیزی سلولهاییکه با ایندو رنگ نمیگیرند یا کم رنگ میگیرند Hoechest low Rho low  غنی از سلولهای بنیادی خونساز میباشند.

...

آزمایشات مختلف نشان داد که 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 که توسط NK CELL ها شناسایی نمیشوند زیرا NK CELL سلولهای توموری که فاقد MHC کلاس 1 میباشند شناسایی و میکشد.HLA-G پروتیین شبیه MHC میباشد که که 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 کشته شدن و شناسایی این سلولها توسط NK جلوگیری میکند.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 که رسپتورهای :

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

Effetctor T cell لازم میباشد را دارا نمیباشند.

ارتباط سلولهای بنیادی مزانشیمال در عملکرد و بلوغDentritic cell

Dendritic cells (DC)  از کارامدترین سلولهای APC میباشند.این سلولها به خوبی تمایز نیافتند تا پاسخ ایمنی را برانگیزند.سلولهای DC  نابالغ که دارای آنتیژن در سطح خود میباشند میتوانند باعث از کار انداختن Tcell شوند. Zhang et al شواهدی ارائه داد که سلولهای بنیادی مزانشیمال در فرایند بلوغ DC نقش دارند.کشت همزمان سلولهای بنیادی مغزاستخوان و DC این نکته را نشان داد که این سلولها از بیان شدن CD1a, CD40, CD80, CD86, and HLA-DR توسط DC در طی فرآیند بلوغ جلوگیری میکنند.پس این سلولهای بنیادی سلولهای DC را در یک مرحله نا بالغ قرار میدهند و APC را تبدبل به یک سلول ناکارامد در فرایند ایمونولوژیکی میکند.

تاثیر سلولهای بنیادی مزانشیمال بر Tcell CD4+ 

شواهدی نشان میدهد که این سلولهای بنیادی مستقیما با Tcell واکنش داده و سیستم ایمنی را سرکوب میکنند.شواهد نشان میدهد که این سلولهای بنیادی از ارتباط Tcell با APC جلوگیری میکنند.در فرآیند تمایز Tcell این نکته قابل گفتن است که این سلولها از ترشح IFN-ð توسط Th1 جلوگیری میکنند.سلولهای بنیادی مزانشیمال حتی در سیکل سلولیT cell تاثیر میگذارند بدبن صورت که از بیان شدن cyclin D2 توسط این سلولها جلوگیری کرده و باعث upregulation ژنcyclin dependent kinase inhibitor p27kip1 در لنفوسیتها میشود.بنابراین از تکثیر این سلولها جلوگیری میکند.

تاثیر سلولهای بنیادی مزانشیمال بر CD8+ Tcell   و NK cell 

CD8+ آنتیژنها را با  آزاد کردن :

perforins, serine esterases, IFN and TNF

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

سلولهای بنیادی مزانشیمال فاکتورهایی را ترشح میکنند که باعث سرکوب سیستم ایمنی میشود.

گزارشها حاکی از ترشح سیتوکینهای:

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 فاکتور HGF را ترشح میکنند که خاصیت سرکوب سیستم ایمنی را دارد.

IL-10 نقش عمده ای در تنظیم Tcell و یا سرکوب آنها دارند.گزارشها حاکی از ترشح این فاکتور 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 کمی از سلولهای بنیادی خونساز با توجه به مارکرهای 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 سیتوکین اختصاصی به سلولهای رده میلویید Bcell و Tcell تمایز میابند(3)در طول زندگی مغز استخوان در تکثیر 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 کلیه صورت میکیرد.اینکه چرا خداوند مغز استخوان را برای خونسازی در موجودات خاکی انتخاب کرده است هنوز جای سوال میباشد.شاید این مکان تنها جایی باشد که سلولهای مختلف میتوانند با هم آمیخته شوند.علاوه بر این در مغز استخوان سینوزوییدهای عروقی وجود دارند این عروق ریز در تمایز و متحرکسازی سلولهای بنیادی نقش مهمی را ایفا میکنند.مفهوم Stem cell niche برای اولین بار درسال 1970 برای سلولهای بنیادی خونساز ارایه شد(4)یک چنین تعریفی برای سایر سلولهای بنیادی وجود دارد.