دست‌ورزی سلول‌های بنيادی مزانشيمی با استفاده از سيستم بيانی آدنو ويروس حاوی ژن حفاظت‌کننده سلولی NRF2

Persian Abstract

سابقه و هدف مهم‌ترين مساله در پيوند سلول‌های بنيادی مزانشيمی( MSC )، بقای پايين پس از پيوند می‌باشد. دست‌ورزی ژنتيکی آن‌ها، يک استراتژی در جهت حفاظت سلولی عليه آسيب‌های محيطی است. حفظ خاصيت تمايزی اين سلول‌ها پس از دست‌کاری، مهم می‌باشد. در اين مطالعه توانايی تمايز سلول‌های بنيادی مزانشيمی پس از دست‌ورزی با NRF2 بررسی شد. مواد و روش‌ها در يک مطالعه تجربی، سلول‌های بنيادی مزانشيمی از مغز استخوان جداسازی شد. ژن NRF2 با روش TOPOcloning به وکتور pENTR وارد شد. با استفاده از تکنولوژی gateway ، ژن NRF2 ، به وکتور pAd/CMV/V5-DEST انتقال يافت. آدنوويروس نوترکيب در سلول‌های AD293 توليد، سلول‌های بنيادی مزانشيمی به آن‌ها آلوده و بيان NRF2 توسط RT-PCR تاييد شد. پس از مواجهه سلول‌های بنيادی مزانشيمی دست‌ورزی شده با NRF2 با شرايط استرسی، ميزان بقا و آپوپتوز سلولی آن‌ها ارزيابی و تمايز سلول‌های بنيادی مزانشيمی بيان کننده NRF2 به رده استخوان و چربی بررسی شد. يافته‌ها ژن NRF2 به طور موفقيت‌آميزی در سلول‌های بنيادی مزانشيمی بيان شد. تمايز NRF2-MSC ها به رده‌های استخوانی و چربی، نشان می‌دهد افزايش بيان NRF2 ، خصوصيت تمايزی سلول‌های بنيادی مزانشيمی را تغيير نمی‌دهد. نتيجه گيری بيان NRF2 ، فاکتور به خوبی شناخته شده حفاظت سلولی، با استفاده از سيستم بيانی آدنو ويروس، با ظرفيت تمايزی آن‌ها تداخل نمی‌کند. NRF2-MSC ها ممکن است در آينده جهت استفاده در سلول درمانی بر اساس سلول بنيادی قابل استفاده باشند.

Title

Infection of MSCs by adenovirus expression system expressing NRF2 as a cytoprotective factor

English Abstract

Background and Objectives Poor viability of Mesenchymal Stem Cells (MSCs) following transplantation is one of the major challenges in their therapeutic application. Manipulation of MSCs by the genetic engineering method is one of the strategies used to protect the cells against cytotoxic microenvironment. However, maintaining multi differentiation capacity of MSCs following manipulation is important. We investigated if the manipulation of MSCs with NRF2 affects the multi differentiation capacity. Materials and Methods MSCs were isolated from bone marrow. NRF2 was isolated and TOPO cloned into the pENTR vector. The recombinant vector was transferred into pAD/CMV/V5-DEST vector by gateway technology. Recombinant adenovirus was produced in AD293 cells, followed by being infected into MSCs. Expression of NRF2 was verified by RT-PCR. The NRF2 engineered MSCs were exposed to stress conditions followed by the evaluation of the cells viability and apoptosis. Finally, NRF2 expressing MSCs differentiation into osteoblast and adipocyte lineages was studied. Results NRF2 was successfully expressed in MSCs. NRF2- MSCs differentiation into osteoblast and adipocyte lineages indicating overexpression of NRF2 does not affect the differentiation property of MSCs. Conclusions Expression of NRF2, a well known cytoprotective factor, by using adenovirus expression system does not intervene in the differentiation capacity of MSCs. NRF2-MSCs might be applicable for stem cell-based cell therapy in future.

Document Downloads