Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Präkonditionierung von aus menschlichem Fettgewebe gewonnenen Stroma-/Stammzellen: Bewertung kurzfristiger Präinkubationsschemata zur Steigerung ihres regenerativen Potenzials

Patrick C Baer, ​​Jürgen M Overath, Anja Urbschat, Ralf Schubert und Helmut Geiger

Ziel: Stammzellbasierte Therapien scheinen eine vielversprechende Option zur Unterstützung der Regeneration nach Organversagen und Gewebeschädigung zu sein. Die Transplantation von MSCs erfordert Zellen mit maximaler Regenerationsfähigkeit. Daher ist die Erforschung neuer Strategien zur Verbesserung der Freisetzung regenerativer Faktoren aus MSCs dringend erforderlich.

Methoden: Aus Fettgewebe gewonnene menschliche Stroma-/Stammzellen (ASC) wurden aus Lipoaspiraten isoliert, charakterisiert und kultiviert. Die Zellen wurden entweder unter Standardbedingungen kultiviert oder durch Inkubation in einer hypoxischen Umgebung (0,5 % O2) oder in Normoxie in Gegenwart von rekombinantem humanem Tumornekrosefaktor-α (TNFα) oder rekombinantem humanem epidermalen Wachstumsfaktor (EGF) für 48 Stunden vorkonditioniert. Zunächst wurden sieben ausgewählte regenerationsfördernde Faktoren mittels qPCR-Analyse ausgewertet. Anschließend wurde das Sekretom der ASCs mithilfe eines kommerziell erhältlichen Proteinarrays für 507 Proteine ​​geschätzt.

Ergebnisse: Die PCR-Analyse zeigte eine unterschiedliche Induktion der Genexpression von ASCs durch die drei Vorbehandlungen. Während ASCs in Hypoxie eine signifikante mRNA-Induktion von VEGF, FGF-7 und IGF-II zeigten, induzierten die anderen Vorbehandlungen keine signifikante Veränderung der VEGF-Expression. Die Genexpression von HB-EGF und M-CSF wurde in Hypoxie und durch Inkubation mit TNFα, jedoch nicht mit EGF, signifikant induziert. Angiopoietin-ähnliche 1-mRNA wurde durch alle drei Vorkonditionierungsschemata nicht signifikant induziert. Die Auswertung mittels Proteinarray ergab, dass von den 507 untersuchten Proteinen 21,9 % nach Inkubation in Hypoxie mehr als fünffach erhöht waren (111 von 507 Proteinen). Die Vorinkubation mit EGF führte zu einer Hochregulierung von 32,3 % (164/507), während TNFα 28,8 % aller untersuchten Proteine ​​(146/507) hochregulierte.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, dass alle drei Vorkonditionierungsschemata eine Vielzahl von Proteinen induzierten. Die kurzfristige Vorbehandlung mit EGF induzierte jedoch die höchste Proteinmenge und scheint daher das beste Vorkonditionierungsschema für zelltherapeutische Ansätze zu sein.