Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Stammzellen aus menschlichem Fruchtwasser modulieren die Muskelregeneration nach einer Kardiotoxin-Verletzung bei Mäusen

Silvia Zia, Mattia Quattrocelli, Ester Sara Di Filippo, Nikhil Sindhwani, Francesca Bosisio, Maurilio Sampaolesi, Jan Deprest und Jaan Toelen

Stammzellen aus Fruchtwasser (AFSc) sind ein sehr heterogener Subtyp von Stammzellen mit einem breiten, vielseitigen Potenzial. Sie könnten zur Behandlung angeborener Fehlbildungen oder Krankheiten eingesetzt werden. Kürzlich wurde gezeigt, dass Mesoangioblasten , residente Perizyten der Skelettmuskulatur, in vitro und in vivo eine Muskeldifferenzierung durchlaufen. In dieser Studie konzentrierten wir uns auf die Identifizierung eines AFS-Subtyps mit perizytischen Eigenschaften und die Bewertung seines myogenen Potenzials. Wir identifizierten monoklonale AFSc-Linien, die alkalische Phosphataseaktivität (ALP) und die kanonischen perizytischen Marker Neural-Glia-2-Chondroitinsulfat-Proteglycan (NG2), Plättchen-Wachstumsfaktor-Rezeptor α und β (PDGFR-α, -β) und α-Glattmuskelaktin (α-SMA) exprimieren. Diese Zellen konnten sich in die neu gebildeten Myotuben integrieren, wenn sie zusammen mit den C2C12-Zellen kultiviert wurden. Um die parakrinen Auswirkungen dieser AFSC auf die Muskelregeneration zu testen , untersuchten wir ihre Auswirkungen in einem Transwell-Test mit akut verletzten Myotuben. AFSc konnten die Expression spezifischer Wachstumsfaktoren modulieren, die an der Muskelregeneration beteiligt sind, wie etwa Transforming Growth Factor β (Tgfβ), Interferon γ (Ifnγ), Hepatocyte Growth Factor (Hgf) und Matrix-Metalloproteinase 2 (Mmp2). Als AFSc in verletzte Muskeln injiziert wurden, verbesserten sie die Muskelreparatur, gemessen an der Verringerung zentronukleierter Fasern und Fibrose. Interessanterweise wird das Transkriptionsprogramm der Wachstumsfaktorreaktion in vitro größtenteils im In-vivo-Xenograft-Versuchsmodell beobachtet, mit der Erweiterung von Myostatin und Matrix- Metalloproteinase 9 (Mmp9). Unsere Daten legen nahe, dass der AFSc-Subtyp mit perizytischen Eigenschaften die Fähigkeit besitzt, die Muskelregeneration in vitro und in vivo zu modulieren.