بررسی قابلیت بقای سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی بر روی داربست‏های طبیعی به‏عنوان محیط رشد مناسب

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 ﻛﺎرﺷﻨﺎس ارﺷﺪ سلولی مولکولی، آزمایشگاه سلول‏های بنیادی، جهاد دانشگاهی استان قم، قم، اﻳﺮان

2 ﻛﺎرﺷﻨﺎس ارﺷﺪ بیولوژی، آزمایشگاه سلول‏های بنیادی، جهاد دانشگاهی استان قم، قم، اﻳﺮان

3 ﻛﺎرﺷﻨﺎس ارﺷﺪ ژنتیک، آزمایشگاه سلول‏های بنیادی، جهاد دانشگاهی استان قم، قم، اﻳﺮان

4 دانشگاه علوم پزشکی بابل، دانشکده دندانپزشکی، بخش جراحی دهان، فک و صورت، بابل، ایران

5 ﻛﺎرﺷﻨﺎس ارﺷﺪ بیوتکنولوژی، آزمایشگاه سلول‏های بنیادی، جهاد دانشگاهی استان قم، قم، اﻳﺮان

چکیده

هدف: هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی دو داربست پلاسمای غنی شده از پلاکت  (PRP)و فیبرین گلو در ایجاد محیط مناسب جهت رشد سلول‏های بنیادی مزانشیمی می‏باشد.
مواد و روش‏ها: در این مطالعه، آماده سازی دو داربست PRP و فیبرین گلو انجام پذیرفت و سلول‏های بنیادی مزانشیمی از بافت چربی جداسازی شد. مزانشیمی بودن سلول‏ها با مارکرهای سطحی مزانشیمی به‏روش فلوسایتومتری بررسی شد.  سپس، سلول‏های بنیادی تکثیر شده و در مرحله پاساژ سه به‏طور جداگانه بر روی این دو داربست کشت شد و پس از گذشت 48 ساعت از کشت سلول‏ها بر روی داربست‏ها، ارزیابی توانایی زنده ماندن سلول‏ها توسط تست MTT به‏عمل آمد.
نتایج: آنالیز فلوسایتومتری نشان داد که سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی، نشانگرهای سطحی CD44، CD90 و CD105  را بیان می‏کنند. همچنین، نتایج این مطالعه نشان داد که PRP فعال نسبت به فیبرین گلو می‏تواند محیط مناسب‏تری را به‏منظور توانایی بقا و تکثیر سلول‏های بنیادی مزانشیمی ایجاد نماید.
نتیجه گیری: به‏نظر می‏رسد استفاده از داربست‏های مشتق شده از PRP می‏تواند به‏عنوان محافظی به‏منظور رشد سلول‏های بنیادی مزانشیمی برای توسعه استراتژی‏های کارا و جدید در مهندسی بافت و طب ترمیمی مورد استفاده قرار گیرد.
 

کلیدواژه‌ها


مقدمه

عواملی مانند بیماری، جراحت و یا کهولت سن و پیری می‏توانند باعث ایجاد آسیب در بافت‏ها و اندام‏های بدن گردند. این موضوع در طول تاریخ امری بدیهی بوده و انسان‏های زیادی در اثر این آسیب‏ها جان خود را از دست داده یا دچار مشکلات عدیده‏ای شده‏اند. بنابراین ترمیم یا جایگزینی بافت و اندام‏های آسیب دیده همواره از دغدغه‏های اصلی دانشمندان برای حل این مشکل بوده است. دانشمندان با جایگزین نمودن بافت‏ها و اندام‏های آسیب دیده با بافت‏ها و اندام‏های زنده و سالم انسان و موجودات مشابه با انسان شاخه جدیدی را در علم پزشکی با عنوان طب پیوندی پایه ریزی نمودند. با این‏حال به‏دلیل معایب مهم و اساسی این روش از جمله هزینه بالای این روش، مشکلات ایمنی از جمله ایجاد آلودگی‏های میکروبی، رد پیوند توسط سیستم ایمنی بدن گیرنده پیوند و تعداد محدود اهداکننده کاربرد آن محدود شده است (1). در نتیجه، نیاز به روش‏های جایگزین مناسب برای این روش وجود دارد. مناسب‏ترین جایگزین این روش در سال‏های اخیر، روش مهندسی بافت عنوان شده است. مهندسی بافت یک زمینه علمی پویا و در حال توسعه می‏باشد که ماهیت بین رشته‏ای داشته و از علومی همانند مهندسی، زیست شناسی و پزشکی تشکیل شده است. این علم به‏منظور خلق ساختارهای بافتی زنده و دارای عمل‏کرد جهت جایگزین نمودن بافت یا اندام آسیب دیده در افراد بیمار با استفاده از استراتژی‏های مبتنی بر مواد بیوپلیمری و بیولوژیکی و سلول‏ها پایه ریزی شده است. مهندسی بافت معمولا از سه بخش داربست، سلول و فاکتورهای رشد تشکیل یافته است. در این روش فرآیند‏های همچون جدا کردن سلول‏های مورد نظر از فرد بیمار، گسترش این سلول‏ها،  کشت این سلول‏ها در شرایط آزمایشگاهی بر روی داربست مناسب و ایجاد شرایط تکوین این سلول‏ها از مهم‏ترین مراحل کار می‏باشد (1). یکی از مهم‏ترین مسائل تاثیرگذار در این روش، استفاده از یک داربست مناسب به‏منظور هدایت رشد سلولی و تکوین آن می‏باشد. علاوه بر این، داربست مورد استفاده باعث ایجاد یک سطح مناسب به‏منظور چسبندگی و تکثیر سلول‏ها نیز می‏شود. به‏طور کلی داربست‏ها را بر اساس منشا آن‏ها به دو نوع طبیعی و سنتزی طبقه بندی می‏نمایند. هر دو نوع داربست با وجود مزایایی که دارند معایبی را هم شامل می‏شوند. تا‏کنون تحقیقات گسترده‏ای جهت ایجاد داربست‏‏های مناسب مرتبط با اهداف مهندسی بافت صورت پذیرفته است (1). فیبرین یک ماده زیست تخریب پذیر طبیعی است که قابلیت کاربرد به‏عنوان یک داربست کارآمد در مهندسی بسیاری از بافت‏ها را دارد. داربست فیبرینی شبکه‏ای از پروتئین‏ها است که در کنار هم نگه‏داری شده و از انواع بافت‏های زنده محافظت می‏کنند . این داربست می‏تواند به‏طور طبیعی توسط بدن پس از آسیب تولید شود، با این‏حال همچنین می‏توان با استفاده از روش‏های مهندسی بافت به‏عنوان یک جایگزین بافت جهت بهبود سریع‏تر بافت آسیب دیده  آن را طراحی نمود. داربست حاوی مواد زیستی است که به‏طور طبیعی متشکل از یک شبکه فیبرینی با ارتباطات عرضی می‏باشد که باعث استفاده گسترده  ازآن در کاربردهای زیست پزشکی شده است . فیبرین متشکل از فیبرینوژن و ترومبین پروتئین خون می‏باشد که در انعقاد خون شرکت می‏کنند. چسب فیبرین و لخته نیز به‏عنوان یک داربست فیبرینی به‏حساب آمده و جهت کنترل خون‏ریزی حاصل از جراحی، بهبود سریع‏تر زخم‏، مهر و موم کردن ارگان‏های توخالی بدن و یا پوشاندن منافذ حاصل از بخیه استاندارد و دارورسانی آهسته و پیوسته به بافت مورد نظر مورد استفاده قرار می‏گیرد.

استفاده از داربست فیبرینی در ترمیم جراحات وارده به دستگاه‏های مختلف از جمله دستگاه ادراری‏، کبد، ریه، طحال، کلیه و قلب مفید است. در تحقیقات زیست پزشکی نیز داربست فیبرینی در تحقیقاتی همچون پر کردن حفره‏های استخوان،  تعمیر سلول‏های عصبی، تمایز سلول‏های بنیادی به بافت غضروفی مورد استفاده قرار می‏گیرد. داربست فیبرینی دارای جنبه‏های مختلفی همچون زیست سازگار بودن‏، زیست تخریب پذیر بودن و قابلیت پردازش آسان می‏باشند. علاوه بر این، منبع اتولوگ داشته و می‏توان آن را به اندازه و شکل‏های مختلف دست‏کاری کرد. نقش ذاتی آن در بهبود زخم‏ها در برنامه‏های کاربردی جراحی مفید است. بسیاری از عوامل را می‏توان به داربست فیبرینی متصل و آن‏را می‏توان به شیوه کنترل شده سلول آزادسازی نمود. سختی آن‏را می‏توان با تغییر غلظت با توجه به نیازهای سلول‏های اطراف و محصور شده تنظیم نمود. خواص مکانیکی اضافی را می‏توان با ترکیب فیبرین با داربست مناسب دیگر به‏دست آورد. هر مطالعه زیست پزشکی مشخصه خاص خود را برای انواع مختلف بافت‏ها داشته و مطالعات اخیر با داربست فیبرینی امیدواری‏ها را در جهت بهبودی سریع‏تر، عوارض کمتر و راه حل‏های طولانی مدت‏تر بیشتر کرده است. PRP  یک ابزار بیولوژیکی نوظهور در جراحی و طب ترمیمی می‏باشد (2). PRP توانایی تحریک رشد و تمایز سلول‏های بنیادی را در شرایط آزمایشگاهی دارد و به‏عنوان یک داربست در پژوهش‏های مهندسی بافت می‏توان از آن استفاده نمود. به‏طور کلی PRP را می‏توان به‏عنوان پلاسمای همراه با مقدار زیادی از پلاکت‏ها به نسبت گلبول سفید خون تعریف نمود. شواهدی وجود دارد که نشان می‏دهد ژل PRP به تنهایی یا به همراه سلول‏های بنیادی مزانشیمی اتولوگ توانایی ترمیم و بهبود بخشیدن زخم را دارا می‏باشند (3 و4 و5). PRP به‏طور موفقیت آمیزی در سال 1970 توسط Matras برای اهدافی همچون پیوند پوست در موش مورد استفاده قرار گرفت. در حال حاضر، PRP داربست اتولوگی است که اغلب در جراحی‏های ارتوپدی مورد استفاده قرار می‏گیرد. مزیت اصلی PRP این است که یک ماده اتولوگ بوده و فعالیت آن بدون سمیت و ایجاد پاسخ ایمنی می‏باشد. استفاده از داربست‏های مشتق شده از PRP به‏دلیل وجود فاکتورهای رشد چندین مزیت دارد. در این فاکتورهای رشد به‏دست آمده از پلاکت‏ها نه تنها تمایل اختصاصی به بافت وجود دارد بلکه قابلیت برهم کنش با فاکتورهای رشد دیگر را نیز دارند که این عمل منجر به فعال شدن بیان ژن و تولید پروتئین می‏شود. PRP غنی از پروتئین‏هایی همچون فیبرونکتین و فیبرین و پروتئین‏های اتصالی می‏باشد که به‏عنوان یک مولکول اتصالی عمل نموده و می‏توانند مهاجرت سلولی را تحریک نمایند (2). هدف از این مطالعه، بررسی توانایی دو داربست طبیعی فیبرین گلو و PRP در ایجاد محیطی مناسب جهت رشد و بقای سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی می‏باشد.

 

مواد و روش‏ها

به‏منظور کشت سلول، محیطDMEM  از شرکت سیگما )‏Sigma- شماره کاتالوگ  (D5523 و سرم جنین گوساله )‏FBS- شماره کاتالوگ 10270 (و آنتی بیوتیک پنی سیلین-استرپتومایسین از شرکت گیبکو Gibco) -  شماره کاتالوگ (P0781  خریداری شدند.

آماده سازی PRP: ابتدا خون محیطی را به‏داخل یک لوله آزمایش حاوی 8/3 درصد سدیم سیترات با نسبت 1 به 9 ریخته و به‏دنبال آن به‏مدت 5 دقیقه با سرعت 1000 دور در دقیقه  سانتریفوژ شد. محصول به‏دست آمده به 3 لایه تقسیم شد که لایه پایینی حاوی سلول‏های خونی غنی از اریتروسیت‏ها بود، لایه میانی حاوی لوکوسیت‏ها و سایتوکین‏های التهابی و لایه بالایی حاوی پلاسما، پلاکت‏ها و فاکتورهای رشد بود. در این تحقیق PRP به‏دو گروه تقسیم شد که شامل PRP فعال شده با کلرید کلسیم و PRP غیرفعال می‏باشد. برای تولید PRP فعال، محلول 10 درصد کلرید کلسیم قبل از استفاده از PRP به آن اضافه شد (3 و6).

آماده سازیفیبرین گلو

آماده سازی فیبرینوژن و ترومبین: پلاسمای تازه منجمد و فیبرینوژن از سازمان انتقال خون قم تهیه شد. پلاسمای تازه منجمد به نسبت 5 به 3 به کلسیم گلوکونات اضافه شده و به‏مدت یک ساعت در دمای 37 درجه سانتی‏گراد انکوبه و سپس به‏مدت 10 دقیقه با 2200 دور در دقیقه سانتریفوژ شد. در مرحله بعد پس از سانتریفوژ، محلول رویی آن حذف و ترومبین آن جداسازی گردید. فیبرینوژن و ترومبین حاصله برای استفاده جهت کشت سلول آماده شد (شکل 1). به‏همین منظور، ابتدا سلول‏های بنیادی مشتق از چربی با غلظت 106×5 سلول در هر میلی‏لیتر در داخل ترومبین به‏صورت محلول درآمده و فیبرینوژن به آن‏ها اضافه گردید و در نهایت به‏مدت 48 ساعت در دمای 37 درجه سانتی‏گراد در داخل انکوباتور (37 درجه‏ سانتی‏گراد، CO2 5 درصد و رطوبت 99 درصد) قرار گرفت (6).

 

 

شکل 1:  آماده سازی داربست فیبرین گلو

 

جداسازی و تکثیر سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی: در این مطالعه، برای جداسازی سلول‏های بنیادی مزانشیمی، بافت چربی به‏دست آمده از جراحی لیپوساکشن در سرم فیزیولوژی حاوی آنتی بیوتیک و در دمای 4 درجه سانتی‏گراد از بیمارستان به آزمایشگاه منتقل و پس از چندین بار شستشو با PBS و سرم فیزیولوژی به قطعات کوچک تبدیل شد. سپس سلول‏های بنیادی مزانشیمی به‏‏وسیله هضم با آنزیم کلاژناز I از بافت چربی استخراج گردید. به این‏صورت که ابتدا به‏ازای هر یک گرم چربی 1.5 میلی‏گرم آنزیم کلاژنازI به آن اضافه و به‏مدت 45 تا 60 دقیقه در دمای 37 درجه سانتی‏گراد انکوبه شد. سپس تحت سانتریفوژ به‏مدت 10 دقیقه با سرعت 1800 دور در دقیقه قرار گرفته و در نهایت رسوب سلولی در محیط کشت DMEM حاوی آنتی بیوتیک پنی سیلین/استرپتومایسین و FBS 10 درصد به فلاسک مخصوص کشت سلول منتقل و در انکوباتور 37 درجه سانتی‏گراد حاوی 5 درصد CO2 و رطوبت 95 درصد قرار داده شدند. پس از گذشت یک روز، سلول‏هایی که به کف فلاسک نچسبیده بودند، با تعویض محیط از فلاسک حذف شدند. محیط کشت سلول‏ها هر 3 روز یک‏بار تعویض گردید. سلول‏ها پس از ترپسینه شدن به مرحله پاساژ سوم به‏عنوان نمونه انتقال یافت و جهت استفاده آماده گردید (6 و7).

شناسایی سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی توسط روش فلوسایتومتری:در مطالعه حاضر، به‏منظور شناسایی سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی از روش فلوسایتومتری استفاده شد. به این‏صورت که سلول‏ها پس از تریپسینه شدن در مرحله پاساژ سوم، به‏مدت 15 دقیقه با پارافرمالدئید 4 درصد فیکس شدند. سپس سلول‏ها به‏وسیله محلول شستشوی مخصوص فلوسایتومتری (شامل PBS و سرم 1 درصد) شستشو داده شدند و در  PBSحاوی آنتی بادی به‏صورت محلول در آمدند. سپس آنتی‏بادی‏های اولیه کونژوگه شده با فیکواریترین یا ایزوتیوسیانات فلورسنت ضد CD44، CD90، CD105 و CD34 مورد استفاده قرار گرفتند. در پایان فلورسنس سلولی با استفاده از دستگاه FACS Calibur instrument (Becton Dickinson, Germany)  به‏وسیله فلوسایتومتری اندازه‏گیری شد.

تعیین توانایی زنده ماندن سلول توسط تست MTT: ارزیابی توانایی زنده ماندن سلول پس از گذشت 48 ساعت از کشت سلول‏ها بر روی داربست‏ها انجام پذیرفت. نیم میلی‏لیتر محیط کشت DMEM و 50 میکرولیتر محلول MTT (3، 4 و 5-دی متیل) تیازول-2-یل-2و5-دی متیل تترازولیوم بروماید, 5 میلی‏گرم/میلی‏لیتر) به داربست‏ها اضافه شد. پس از 4 ساعت انکوباسیون، نیم میلی‏لیتر دی متیل سولفوکسید(DMSO)  به محلول حاصل اضافه شد. پس از گذشت 20 دقیقه در نهایت میزان جذب نوری سلول/داربست در طول موج 570 نانومتر توسط دستگاه میکروپلیت ریدر اندازه‏گیری شد (6).

آنالیز آماری: در این آزمایش با استفاده از تست  مقایسه میانگین‏ها برای حداقل تفاوت معنی‏دار (LSD)، معنی‏دار بودن تفاوت‏ها در ارزیابی ایجاد محیط مناسب جهت توانایی بقا در دو داربست مشخص گردید. آنالیز  MTTبرای هر نمونه 4 بار تکرار شد. آنالیز آماری با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه 17) انجام پذیرفت و سطح معنی‏داری با ارزش 05/0 p< مشخص گردید.

 

نتایج

در کشت اولیه، سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی با ظاهری شبیه به فیبروبلاست یا دوکی شکل با هسته‏های مشخص رشد کردند که توسط میکروسکوپ فاز متضاد مشاهده گردید (شکل2).

 

شکل 2: سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی

 

در پاساژ سوم، سلول‏های یکنواختی با رشد و افزایش در تعداد آن‏ها به‏دست آمد. جهت بررسی و اثبات مزانشیمی بودن سلول‏ها از نشانگرهای سطحی CD44، CD90 و CD105 استفاده شد. روش فلوسایتومتری نشان داد که سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی از نظر بیان نشانگرهای سطحی CD44، CD90 و CD105 با بیش از 90 درصد بیان، مثبت هستند و از نظر بیان مارکر سلول‏های هماتوپویئتیک CD34 منفی می‏باشند. در پاساژ سوم، تعداد 104×5 سلول/ میلی‏لیتر به‏عنوان نمونه بر روی هر کدام از داربست‏ها قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که از لحاظ آزمون حداقل تفاوت معنی‏دار (LSD) با احتمال  05/0p< دوام بقای سلولی میان دو داربست به‏صورت معنی‏داری متفاوت بود. این قابلیت در داربست فیبرین گلو به‏صورت معنی‏داری کمتر از PRP  گزارش شد. همچنین دوام بقای سلولی بر روی داربست PRP (05/0 p<) بالاتر به‏دست آمد (نمودار 1).

 

 

نمودار 1: مقایسه دوام بقای سلولی میان دو داربست طبیعی PRP و فیبرین گلو

 

 

 

بحث

مطالعه حاضر به بررسی قابلیت بقای سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی بر روی دو داربست طبیعی فیبرین گلو و PRP می‏پردازد. در این مطالعه، سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی از بیماران تحت عمل لیپوساکشن جداسازی شد. جهت تایید جداسازی سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی از روش فلوسایتومتری استفاده گردید. نتایج حاصل از فلوسایتومتری نشان داد که این سلول‏ها از نظر بیان نشانگرهای سطحی ویژه سلول‏های مزانشیمی مثبت بوده و توانایی بیان نشانگر سلول‏های هماتوپویئتیک را ندارند که این نتایج مطابق با نتایج گزارش شده توسط Zuk و همکاران (8) بود. طبق نتایج به‏دست آمده از این مطالعه، انتخاب داربست مناسب می‏تواند بر روی قابلیت بقای سلول‏های بنیادی مشتق از چربی تاثیرگذار باشد. مهندسی بافت و طب ترمیمی به روابط بین سه عنصر اساسی منبع سلولی، فاکتورهای رشد و داربست سلولی مناسب بستگی دارد. انتخاب داربست مناسب در مهندسی بافت می‏تواند باعث تقویت و حفظ عمل‏کردهای مختلف سلولی گردد. از جمله داربست‏های مورد استفاده در مهندسی بافت با استفاده از سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی، داربست PRP می‏باشد. پلاسمای غنیازپلاکت (PRP) حجمیازپلاسمایخودفرد (اتولوگیا مشتقازخود)کهغلظتپلاکتآنبالاترازحدپایهدرخونکاملاست. نتایج حاصل از پژوهش‏های مختلف نشان دادند که PRP حاوی غلظت‏های بالایی از فاکتورهای رشد و سایتوکین‏ها بوده و این فاکتورهای زیستی می‏توانندرشدوتکثیرسلول‏هایمزانشیمی،استئوبلاستیوفیبروبلاستی را تحریک نمایند (3، 4، 9 و10 و11). در این تحقیق یکی از دلایل کارایی بهتر داربست PRP نسبت به فیبرین گلو را می‏توان برهم‏کنش بین فاکتورهای رشد موجود در پلاکت‏های این داربست با سلول‏های بنیادی مزانشیمی دانست که منجر به رشد بیشتر این سلول‏ها می‏گردد. تصور می‏شود که مزایای  PRP به ویژگی‏هایدرونآنوتعاملفاکتورهای رشد تغلیظ شده، ارتباط داشته باشد. داربست ژلی  PRP مزایای بیشتری را در مقایسه با داربست‏های دیگر حاصل از زیست مواد طبیعی و مصنوعی در مهندسی بافت بیشتر دارد که از جمله دلایل آن، نخست این که PRP اتولوگ مشکلات حاصل از ایمنی زایی و انتقال بیماری‏ها را ندارد. این اسکلت به‏طور طبیعی امن بوده و تاکنون هیچ مدرکی دال بر تحریک افزایش غیر طبیعی رشد، سرطان‏زایی یا رشد تومور پس از استفاده از آن وجود ندارد. ثانیا، نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی نگاره نشان داد که سلول‏های مزانشیمی حاصل از مغز استخوان قابلیت توزیع مناسب را در داربست‏های PRP دارند. دلیل سوم اینکه فاکتورهای رشد اتولوگ موجود در PRP می‏توانند مهاجرت، رشد و تمایز که زمینه ساز ترمیم زخم‏ها و جوان سازی و نوسازی بافت‏های نرم است را تحریک نماید. دلیل چهارم اینکه، PRP قابل تزریق بوده و بنابراین می‏توان آن‏را در درمان آسیب‏های کوچک مورد استفاده قرار داد و همچنین به‏دلیل قابل برگشت پذیر بودن (Placticity) و تثبیت چسبندگی آن به جایگاه‏های طراحی شده می‏توان از آن در محیط‏های زنده استفاده نمود. پنجم اینکه، پلاکت‏ها و لوکوسیت‏های موجود در PRP نقش مهمی را در دفاع ضد میکروبی میزبان بازی می‏کنند که این توانایی باعث کاهش ایجاد عفونت پس از پیوند می‏شود (2، 4 ، 5 و12). داربست از مقادیر زیاد پلاکت‏هایی که در حجم کمی پلاسما به‏صورت محلول درآمده‏اند تشکیل شده و به‏عنوان حاملی که توسط پلاکت‏های خود فاکتورهای رشد را ترشح می‏نماید عمل می‏کند (3 و4). این واقعیت که گرانول‏های آلفای موجود در PRP توسط پلاکت‏های دارای بسیاری از فاکتورهای رشد ترشح می‏شود به‏خوبی مشخص شده است. از جمله این فاکتورها می‏توان به فاکتورهای AA، AB و BB ، فاکتورهای رشد انتقالی B1 و B2، فاکتورهای رشد اپیدرمی، فاکتورهای رگ‏زایی، فاکتورهای رشد انسولین-1 و فاکتورهای پلاکتی-4 اشاره نمود (2 و5).این فاکتورهای رشد هنگامی‏که از پلاکت‏ها آزاد می‏شوند بازسازی و ترمیم بافت‏های مختلف را تحت تاثیر قرار می‏دهند که این مسئله به‏علت وجود برخی از محرک‏ها از جمله حضور ترومبین که سبب دگرانوله شدن پلاکت‏ها می‏شود رخ می‏دهد. این نتایج استفاده از PRP را به‏عنوان یک داربست مناسب و قدرتمند تایید می‏نماید. بر اساس نتایج حاصل از برخی مطالعات بر روی عمل‏کردهای بیولوژیکی و فیزیولوژیکی هیدروژل‏ها، پیشنهاد شد که استفاده از PRP به‏جای هیدروژل‏ها برای انتقال سلول‏ها به داربست‏های 3 بعدی می‏تواند بهبودی بیشتری را در روش‏های کشت متداول ایجاد نماید (13). پیشنهاد می‏شود که استفاده از PRP جهت انتقال سلول‏ها می‏تواند به‏صورت همزمان فاکتورهای زیست فعال بسیاری را به داربست‏ها انتقال دهد و امکان مساعدت در کیموتاکسیس و میتوژنی سلول‏های بنیادی و استئوبلاست‏ها، رگ‏زایی، تشکیل ماتریکس استخوانی و ساخت کلاژن را فراهم آورد (2).

نتیجه گیری

بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، استفاده از داربست‏های مشتق شده از PRP به‏عنوان محافظی به منظور رشد سلول‏های بنیادی مزانشیمی برای توسعه استراتژی‏های کارا و جدید در مهندسی بافت و طب ترمیمی پیشنهاد می‏گردد.  

 

تشکر و قدردانی

از آقایان جناب دکتر حمیدرضا فرهنگ و دکتر محمدرضا بیگدلوکهمارادرانجاماینتحقیقیاری نمودندتشکربه‏عملمی‏آوری

  1. Chan BP, Leong KW. Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations. Eur Spine J. 2008 Dec;17 Suppl 4: 467-79.
  2. Mei-Dan O, Lippi G, Sánchez M, Andia I, et al. Autologous platelet-rich plasma: a revolution in soft tissue sports injury management? Phys Sportsmed. 2010; 38(4): 127-35.
  3. Krüger JP, Hondke S, Endres M, Pruss A, et al. Human platelet-rich plasma stimulates migration and chondrogenic differentiation of human subchondral progenitor cells. J Orthop Res. 2012; 30(6): 845-52.
  4. Krüger JP, Ketzmar AK, Endres M, Pruss A, et al. Human platelet-rich plasma induces chondrogenic differentiation of subchondral progenitor cells in polyglycolic acid–hyaluronan scaffolds. J Biomed Mater Res Part B. 2013; 102(4): 681–692.
  5. Lee HR, Park KM, Joung YK, Park KD, et al. Platelet-rich plasma loaded hydrogel scaffold enhances chondrogenic differentiation and maturation with up-regulation of CB1 and CB2. J Control Release 2012; 159(3): 332-7.
  6. Ghiasi M, Tabatabaei Qomi R, Nikbakht M, Sheykhhasan M. Expression of collagen type I and II, aggrecan and SOX9 genes in mesenchymal stem cells on different bioscaffolds.Tehran Univ Med J. 2015; 73(3): 158-67.
  7. Ghiasi M, Tabatabaei Qomi R, Kalhor N, Fazaeli H, et al. The Design of Scaffolds for Use in Tissue Engineering. SMU Medical Journal. 2014; 1(2): 261 – 273.
 

 

 

 

  1. Ghiasi M, Fazaely H, Asaii E, Sheykhhasan M. In Vitro Maturation of Human Oocytes using Conditioned Medium of  Mesenchymal Stem Cells and Formation of Embryo by Use of ICSI. SMU Medical Journal. 2014; 1(1): 89 – 98.
  2. Labusca L, Mashayekhi K. Adipose-derived stem cells for cartilage regeneration - moving towards clinical applicability. Stem Cell Research & Therapy. 2013; 4: 118-119.
10. Mishra A, Tummala P, King A, Lee B, et al. Buffered platelet-rich plasma enhances mesenchymal stem cell proliferation and chondrogenic differentiation. Tissue Eng Part C Methods. 2009 Sep; 15(3): 431-5.

11. Nguyen RT, Borg-Stein J, McInnis K. Applications of platelet-rich plasma in musculoskeletal and sports medicine: an evidence-based approach. PM&R. 2011; 3)3(: 226–250.

12. Xie X, Wang Y, Zhao C, Guo S, et al. Comparative evaluation of MSCs from bone marrow and adipose tissue seeded in PRP-derived scaffold for cartilage regeneration,Biomaterials. 2012; 33(29): 7008-18.

13. Yin Z, Yang X, Jiang Y, Xing L, et al. Platelet-rich plasma combined with agarose as a bioactive scaffold to enhance cartilage repair: An in vitro study. J Biomater Appl. 2014; 28(7): 1039-50.