Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Химическая индукция стромальных клеток жировой ткани человека в гепатоцитоподобные клетки при различных условиях дифференцировки

Коронадо Рамон, Сомараки-Кормье Мария, Натесан Шанмугасундарам, Кристи Роберт, Онг Джу и Хальф Гленн

Предыстория: Нехватка донорской печени для трансплантации привела к повышенному интересу к клеточной терапии как альтернативе трансплантации целого органа для лечения терминальной стадии заболевания печени. Первичные человеческие гепатоциты использовались в клеточной терапии. Однако гепатоциты не размножаются in vitro , поэтому сложно вырастить достаточное количество клеток для успешной трансплантации. Многие предлагали использовать гепатоцитоподобные мезенхимальные стромальные/стволовые клетки (ASC), полученные из жировой ткани, в качестве замены. Здесь мы оцениваем, насколько близко эти клетки напоминают первичные гепатоцитарные клетки по морфологии и функции.
Методы: Человеческие ASC были механически выделены из липоаспиратов. Природа ASC как стволовых клеток была охарактеризована с помощью проточной цитометрии и трехлинейной дифференцировки в остеоциты, адипоциты и хондроциты. ASC были дифференцированы в гепатоцитоподобные клетки в культуре с использованием различных протоколов, которые включали комбинации факторов роста и малых молекул. Первичные ASC быстро прикреплялись и размножались in vitro , образуя гомогенный веретенообразный клеточный монослой. Мезенхимальные стволовые клетки показали высокую экспрессию маркеров CD73, CD90, CD271, CD44, CD166, CD105 и успешно дифференцировались в остеоциты, хондроциты и адипоциты. ASC культивировались на пластинах, покрытых коллагеном типа I, и дифференцировались в гепатоцитоподобные клетки с использованием 5 различных протоколов.
Результаты: ASC дифференцировались в гепатоцитоподобные клетки с использованием протокола C (индукция с помощью FGF4 и созревание с помощью HGF, ITSPre, Dex, OncM и 2% сыворотки), демонстрировали кубовидную морфологию. Анализы биоактивности продемонстрировали их способность синтезировать мочевину, поглощать ЛПНП и метаболизировать глюкозу; все основные характеристики гепатоцитов, отсутствующие в недифференцированных ASC. Анализ экспрессии генов также показал экспрессию нескольких генов, которые, как известно, играют важную роль в функции печени, включая TDO2, ALB, HNF1B1, HNF6b, HNF4a и AFP. Однако даже лучшие гепатоцитоподобные индуцированные ASC, полученные в этом исследовании, имели гораздо более низкие уровни экспрессии генов, связанных с гепатоцитами, по сравнению с первичными человеческими гепатоцитами.
Заключение: Мы успешно дифференцировали ASC в гепатоцитоподобные клетки; Протокол C произвел лучшие гепатоцитоподобные клетки на основе морфологии и функции, типичной для первичных гепатоцитов. Хотя результаты показали некоторую функцию, связанную с гепатоцитами, сравнение биологической активности и экспрессии генов гепатоцитоподобных клеток было значительно ниже, чем у первичных человеческих гепатоцитов, что говорит о том, что следует проявлять осторожность при рассмотрении использования дифференцированных гепатоцитоподобных ASC для замены гепатоцитов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять функциональную способность гепатоцитоподобных ASC и то, какая конкретная метаболическая функция может потенциально предложить терапевтическое применение.