مقاله در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان دارای ۲۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان :

خصوصیات سلولهای بنیادی مغز استخوان
۱نسبت 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.
۲این سلولها نسبت به آپوپتوز خیلی مقاوم هستند
۳سیستم ترمیم DNA در انها فعال میباشد

مغز استخوان دارای ۴ نوع سلول بنیادی میباشد که به شرح هر یک میپردازیم
۱ Stromal or mesenchymal stem cell
۲. Multiple adult progenitor cell
۳. Hematopoetic stem cell
۴.Side Population Stem cell(SP stem cell)
Hematopoetic stem cell:1

دو نوع سلول بنیادی خونساز در مغز استخوان وجود دارد
۱ Long term hematopoetic stem cell
در تمام مدت زندگی جاندار تکثیر میابد
۲ 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.
Bone marrow mesenchymal stem cell or stromal celL

 سلولهای بنیادی  استرومال مغز استخوان یا سلولهای بنیادی مزانشیمال
هنگامیکه مغز استخوان کشت داده شود سلولهای بنیادی  استرومال مغز استخوان به کف فلاسک چسبیده و سلولهای بنیادی خونساز شناور میمانند.سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان مارکرهای زیادی برای شناخته شدن دارند.که مهمترین انها به شرح زیر میباشد

cytokines (interleukin-1, 3, 4, 6, and 7) receptors for proteins in the extracellular matrix, (ICAM-1 and 2, VCAM-1, the alpha-1, 2, and 3 integrins, and the beta-1, 2, 3 and 4 integrins
در مورد این سلولهای بنیادی بیشتر باهم صحبت خواهیم کرد.من این سلولها را پادشاه سلولهای بنیادی میدانم.تفاوت دیگر سلولهای بنیادی خونساز و مغز استخوان نبودن دو مارکر CD45,CD14 در سطح سلولهای بنیادی استرومال میباشد.
Multiple adult progenirto cell

این سلولهای بنیادی نوعی از سلولهای استرومال میباشند پلاستسسیتی بیشتری نسبت به  سلول بنیادی استرومال دارند.اصولا اگر ما سلولهای استرومال مغز استخوان را در دانسیته سلولی پایین در فلاسک کشت دهیم این سلولها به سمت مالتیپل ادولت میروند.این سلولها هستند که قدرت تمایز به سلولهای مشتق شده از هز ۳ نوع لایه زایای جنینی را دارا میباشند.این سلولها دارای مارکرهای زیر هستند
CD 34 neg and CD 35 neg CD 133 + VEGFR-2+ CD 44 low CD 117 neg VE cadherin HLA-1 HLA-DR
SP stem cell

استفاده از فلوسیتومتری با طول موج مضاعف بر پایه رنگ امیزی هوخست ۳۳۳۴۲ نوع دیگری از سلولهای بنیادی را در مغز استخوان به نام side population  یا SP مشخص میکند.این سلولها دارای مارکرهای زیر هستند
    CD 45 + c-kit + SCA-1+
مارکرهای سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان انسان
با استفاده از FACS
مارکرهای زیر در انها منفی میباشد.
 CD4, CD8, CD11b, CD13,
CD14, CD15, CD29, CD30, CD31, CD34, CD45, CD49e,
CD71, CD73, CD105, CD133 (AC133), CD146, CD166,
Oct-4, VEGF receptor-2 (KDR), HLA-DR, HLA-ABC,
and b2-microglobulin.

اما این مارکرها در انها مثبت میباشد ولی به مقدار کمی بیان میشوند
Oct-4
CD105
CD117
Other adult stem cell endothelial progenitor cell in bone marrow

در طول  رشد جنین  درست بعد از گاسترولاسیون  یک نوع از سلول بنیادی که نامیده میشود  و از mesoderm مشتق میشود وجود دارد که احتمالا پیشساز سلولهای خونی ویا اندوتلیال میباشد محققین یافتند که در مغز استخوان سلولهایی وجود دارد که شبیه hemangioblast  عمل میکنند و انها را endothelial stem cells نام گذاردند مارکرهای این نوع از سلولها CD34+ (a marker for HSCs و بیان
transcription factor GATA-2 میباشند

چرا  سلولهای بنیادی استرومال مغز استخوان توسط سیستم ایمنی پس زده نمیشود.
تاکنون در باره سلولهای بنیادی مغز استخوان زیاد صحبت کردیم و قبلا نیز ذکر کردیم که این سلولهای بنیادی توسط سیستم ایمنی حتی در پیوندهای آلوگراف پس زده نمیشوند.بنابراین از کاندیداهای خوب برای ترانسپلنت وسلول درمانی میباشند.من نیز این سلولهای بنیادی را پادشاه سلولهای بنیادی خوانده بودم البته نوعی از سلولهای بنیادی به نام MAPC لایق این نام میباشند.

اخیرا گرایش به سلولهای بنیادی بالغین باعث توجه زیاد محققین به این نوع از سلولهای بنیادی شده است.دو مکانیسم در رد پیوند سلولهای بنیادی وجود دارد.مکانیزم مستقیم و مکانیزم غیر مستقیم مکانیزم مستقیم  شامل شناسایی سلولها به وسیله CD8+ or CD4+ T سلولهای میزبان از طریق MHC  کلاس ۱  و MHC کلاس ۲ مولکول روی سلولهای بنیادی میباشد.

مکانیسم غیر مستقیم شناسایی این سلولها توسط APC یا سلولهای آنتیژن پرزنتینگ سلولها(antigen presenting cell) و ارایه آن به لنفوسیتها میباشد.سلولهای توموری با آنکه مال خود مریض میباشند سیستم ایمنی را تحریک میکنند ولی  مانند سلولهای مزانشیمال قادرند این سیستم را سرکوب کنند. Koc et al, نشان دادن که سلولهای بنیادی مزانشیمال مغز استخوان وقتی به مریضهای:
Hurler’s syndrome or metachromatic leukodystrophy
ترانسپلنت شد هیچ نوع واکنش ایمنی دیده نشده است.آزمایشاتیکه برای اثبات رد نشدن سلولهای بنیادی مغز استخوان وجود دارد شامل کشت همرمان این سلولها با لنفوسیتها یا
 co-culture  mixed lymphocyte reactions (MLR) میباشد.

این آزمایشات نشان داد که این سلولهای بنیادی باعث تحریک لنفوسیتها نشده اند پس دارای خاصیت سرکوب سیستم ایمنی میباشند.شواهد نشان میدهد که این سلولهای بنیادی فاقد MHC کلاس ۲ 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 ۱ 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- 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, IFNand 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.(۱۲)این سلولهای بنیادی خونساز در حضور سیتوکین اختصاصی به سلولهای رده میلویید Bcell و Tcell تمایز میابند(۳)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 ۱۹۷۰ برای سلولهای بنیادی خونساز ارایه شد(۴)یک چنین تعریفی برای سایر سلولهای بنیادی وجود دارد.(۵)در حال حاضر stem cell niche را در سه مبحث مورد بررسی قرار میدهند:
۱osteoblastic zone (located near osteoblasts),
۲. vascular zone (near the sinusoids)
۳. cells of neighboring HSCs.
(۱)      The osteoblastic niche

اکنون مشخص شده است که استئوبلاستها یکی از عنصر اصلی نیچه در مغز استخوان برای سلولهای بنیادی خونساز میباشند.(۷۸)این سلولهای مشتق شده از مزودرم فاکتورهای:
receptor activator of NF-kB ligand (RANKL) and macrophage-colony stimulating factor (M-CSF)
را تولید میکنند.نشاندار کردن سلولهای بنیادی خونساز با ماده نشاندار کننده   نشان داد که این سلولهای بنیادی دایما درحال تقسیم میباشند.(۷)

ولی بعضی از سلولهای بنیادی خونساز تقسیم نشده ودر حالت خاموش باقی میمانند بنابراین دونوع سلول بنیادی خونساز در مغز استخوان وجود دارد این  سلولهای بنیادی خونساز بدین علت خاموش میباشند که در نزدیکی استئوبلاستها قرار دارند. مطالعات  zhang و همکارانش نشان داده است که این سلولهای بنیادی تو سط N-cadherin به استئوبلاستها متصل میباشند(۷)مطالعات نشان داده است افزایش استئوبلاستهایی  که N-cadherin را بیان میکنند باعث افزایش سلولهای بنیادی خونساز میشود.مطالعات نشان داده است افزایش
Parathyroid hormone-related protein (PTHrP)
که باعث افزایش استئوبلاستها میشود باعث افزایش سلولهای بنیادی خونساز نیز میشود.(۸)
(۲) The vascular niche

این میکرو انویرونمنت سلولهای بنیادی به دو نوع تقسیم میشود.بخش جنینی و بخش بزرگسالان.پیشتر ذکر شد که  سلولهای بنیادی خونساز و سلولهای اندوتلیال عروق خونی از منشا جنینی مشترکی ساخته شده اند.سلولهای بنیادی خونساز و سلولهای اندوتلیال عروق خونی فاکتورهای:
CD31, CD34, CD133 (promin-A), Flk1 [vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor] and Tie2را بیان میکنند.

سلولهای بنیادی خونساز خودشان به تنهایی Ang-1 را که باعث القا آنژیوژنزیس میشود بیان میکنند.ان همچنین اثبات شده است که سلولهای آندوتلیال در عروق هیپوکامپ که در تعامل با سلولهای بنیادی عصبی میباشند فاکتور :
fibroblast growth factor (FGF)

که یک فاکتور انژیوژنزیس میباشد بیان میکنند.این تعامل بین سلولهای بنیادی و سلولهای آندوتلیال بیشتر در دوران  جنینی میباشد و ارتباط بین آنها هنوز در دوران بزرگسالی به اثبات نرسیده است.در دوران بزرگسالی سلولهای:
BM-derived endothelial progenitor cells (EPCs)