COMPARISON OF PROLIFERATION AND IMMUNOPHENOTYPE OF MSC, OBTAINEDFROM BONE MARROW, ADIPOSE TISSUE AND UMBILICAL CORD


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSC) can be applied for treatment of different diseases. Human MSC have been isolated from bone marrow, adipose tissue, umbilical cord blood. umbilical cord MSCs (uC- MSC) are obtained during birth with non-invasive, non-traumatic methods and thus seem a good candidate for clinical practice instead of bone-marrow MSC (BM-MSC). It is yet unknown wheth- er the immunophenotype and proliferation capacity of uC-MSC are similar to adipose-derived stem cells (AdSCs) or BM-MSC. The goal of this research was to study the immunophenotype and prolifer- atiion capacity of uC-MSC, AdSCs and BM-MSC. The results indicated that MSC of different origin had similar morphological and immunophenotypic characteristics with minor differences. uC-MSC differed from other cultures by constant level of Cd105 expression, the presence of minor Cd10 - and Cd13 - populations and higher proliferative activity. BM-MSC were characterized by reduced expres- sion levels of Cd90, compared with the uC-MSCs and AdSCs. These data confirm the similarity of uC-MSC with BM-MSCs and AdSCs and the possibility of their use in clinical practice instead of hard-to-obtain BM-MSC.

About the authors

A A Aisenstadt

North-West State Medical university named after I.I. Mechnicov

N I Enukashvili

Институт Цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия

T L Zolina

ООО «Покровский банк стволовых клеток», Санкт-Петербург, Россия

L V Alexandrov

ООО «Покровский банк стволовых клеток», Санкт-Петербург, Россия

A B Smoljaninov

North-West State Medical university named after I.I. Mechnicov

References

  1. Пиневич, А. А. Характеристика мезенхимальных стромальных клеток при раке молочной железы / А. А. Пиневич, М. П. Самойлови., О. А. Шашкова, Н. Л. Вартанян, В. Н. Полысалов, Л. Н. Киселева, А. В. Карташев, А. А. Айзенштадт, В.Б. Климович // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2014. - N 2. - С. 84-91.
  2. Климович, В. Б. Иммуномодулирующая активность мезенхимальных стромальных (стволовых) клеток / В. Б. Климович // Медицинская иммунология. -2014. - Т. 16, № 2. - С. 107-126.
  3. Friedenstein A. J., Chailakhjan R. K., Lalykina K. S. The development of fibroblast colonies in monolayer cultures of guinea-pig bone marrow and spleen cells //Cell Proliferation. - 1970. - Т.3. - №. 4. - С. 393-403.
  4. Erices A., Conget P., Minguell J. J. Mesenchymal progenitor cells in human umbilical cord blood //British journal of haematology. - 2000. - Т.109. - №. 1. - С. 235-242.
  5. Fukuchi Y., Nakajima H., Sugiyama D., Hirose I., Kitamura T., Tsuji K. Human placenta-derived cells have mesenchymal stem/progenitor cell potential //Stem cells. - 2004. - Т. 22. - №. 5. - С. 649-658.
  6. Zvaifler N.J., Marinova-Mutafchieva L., Adams G., Edwards C.J., Moss J., Burger J.A. Mesenchymal precursor cells in the blood of normal individuals. Arthritis Res 2000 V.2. P. 477- 488.
  7. Nagatomo K., Komaki M., Sekiya I., Sakaguchi Y., Noguchi K., Oda S. Stem cell properties of human periodontal ligament cells. J Periodontal Res. Arthritis research. - 2000. - Т. 2. - №. 6. - С. 477-488.
  8. Dominici M., Le Blanc K., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F., Krause D. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. // Cytotherapy. - 2006. - Т. 8. - №. 4. - С. 315-317.
  9. Rada T, Reis RL, Gomes ME. 2011. Distinct stem cells subpopulations isolated from human adipose tissue exhibit different chondrogenic and osteogenic differentiation potential // Stem Cell Reviews and Reports. - 2011. - Т. 7. - №. 1. - С. 64-76.
  10. Siegel G, Kluba T, Hermanutz-Klein U, Bieback K, Northoff H, Schäfer R. Phenotype, donor age and gender affect function of human bone marrow-derived mesenchymal stromal cells // BMC medicine. - 2013. - Т. 11. - №. 1. - С. 146.
  11. Campioni D, Rizzo R, Stignani M, Melchiorri L, Ferrari L, Moretti S, Russo A, Bagnara GP, Bonsi L, Alviano F, Lanzoni G, Cuneo A, Baricordi OR, Lanza F. 2009. A decreased positivity for CD90 on human mesenchymal stromal cells (MSCs) is associated with a loss of immunosuppressive activity by MSCs //Cytometry Part B: Clinical Cytometry. - 2009. - Т. 76. - №. 3. - С. 225-230.
  12. Baksh D., Yao R., Tuan R.S. Comparison of proliferative and multilineage differentiation potential of human mesenchymal stem cells derived from umbilical cord and bone marrow //Stem cells. - 2007. - Т. 25. - №. 6. - С. 1384-1392.
  13. Sumitomo M., Shen R., Walburg M., Dai J., Geng Y., Navarro D., Boileau G., Papandreou C.N., Giancotti F.G., Knudsen B., Nanus D.M. Neutral endopeptidase inhibits prostate cancer cell migration by blocking focal adhesion kinase signaling. // Journal of Clinical Investigation. - 2000. - Т. 106. - №. 11. - С. 1399-1407.
  14. Farias V.A., Linares-Fernández J.L., Peñalver J.L., Payá Colmenero J.A., Ferrón G.O., Duran E.L., Fernández R.M., Olivares E.G., O'Valle F., Puertas A., Oliver F.J., Ruiz de Almodóvar J.M. Human umbilical cord stromal stem cell express CD10 and exert contractile properties //Placenta. - 2011. - Т. 32. - №. 1. - С. 86-95.
  15. Mina-Osorio P. The moonlighting enzyme CD13: old and new functions to target //Trends in molecular medicine. - 2008. - Т. 14. - №. 8. - С. 361-371.
  16. Musina R.A., Bekchanova E.S., Sukhikh G.T. Comparison of mesenchymal stem cells obtained from different human tissues //Bulletin of experimental biology and medicine. - 2005. - Т. 139. - №. 4. - С. 504-509.
  17. Vishnubalaji R., Al-Nbaheen M., Kadalmani B., Aldahmash A., Ramesh T. Comparative investigation of the differentiation capability of bone-marrow-and adipose-derived mesenchymal stem cells by qualitative and quantitative analysis //Cell and tissue research. - 2012. - Т. 347. - №. 2. - С. 419-427.
  18. Panepucci R.A., Siufi J.L., Silva W.Ar, Proto-Siquiera R., Neder L., Orellana M., Rocha V., Covas D.T., Zago M.A. Comparison of gene expression of umbilical cord vein and bone marrow-derived mesenchymal stem cells //Stem cells. - 2004. - Т. 22. - №. 7. - С. 1263-1278.
  19. Weiss M.L., Troyer D.L. Stem cells in the umbilical cord //Stem cell reviews. - 2006. - Т. 2. - №. 2. - С. 155-162.
  20. Ishige I., Nagamura-Inoue T., Honda M.J., Harnprasopwat R., Kido M., Sugimoto M., Nakauchi H., Tojo A. Comparison of mesenchymal stem cells derived from arterial, venous, and Wharton's jelly explants of human umbilical cord //International journal of hematology. - 2009. - Т. 90. - №. 2. - С. 261-269.
  21. Campioni D., Rizzo R., Stignani M., Melchiorri L., Ferrari L., Moretti S., Russo A., Bagnara G.P., Bonsi L., Alviano F., Lanzoni G., Cuneo A., Baricordi O.R., Lanza F. A decreased positivity for CD90 on human mesenchymal stromal cells (MSCs) is associated with a loss of immunosuppressive activity by MSCs //Cytometry Part B: Clinical Cytometry. - 2009. - Т.76. - №. 3. - С. 225-230.
  22. Campioni D., Moretti S., Ferrari L., Punturieri M., Castoldi G.L., Lanza F. Immunophenotypic heterogeneity of bone marrow-derived mesenchymal stromal cells from patients with hematologic disorders: correlation with bone marrow microenvironment. //Haematologica. - 2006. - Т. 91. - №. 3. - С. 364-368.
  23. Rada T., Reis R.L., Gomes M.E. Distinct stem cells subpopulations isolated from human adipose tissue exhibit different chondrogenic and osteogenic differentiation potential //Stem Cell Reviews and Reports. - 2011. - Т. 7. - №. 1. - С. 64-76.
  24. Aslan H., Zilberman Y., Kandel L., Liebergall M., Oskouian R.J., Gazit D., Gazit Z. Osteogenic differentiation of noncultured immunoisolated bone marrow-derived CD105+ cells //Stem Cells. - 2006. - Т. 24. - №. 7. - С. 1728-1737.
  25. Jiang T., Liu W., Lv X., Sun H, Zhang L, Liu Y, Zhang WJ, Cao Y, Zhou G. Potent in vitro chondrogenesis of CD105 enriched human adipose-derived stem cells //Biomaterials. - 2010. - Т. 31. - №. 13. - С. 3564-3571.Jin H.J., Park S.K., Oh W., Yang Y.S., Kim S.W., Choi S.J. Down-regulation of CD105 is associated with multi-lineage differentiation in human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells //Biochemical and biophysical research communications. - 2009. - Т. 381. - №. 4. - С. 676-681.
  26. Anderson P., Carrillo-Gálvez A.B., García-Pérez A.,Cobo M., Martín F. CD105 (endoglin)-negative murine mesenchymal stromal cells define a new multipotent subpopulation with distinct differentiation and immunomodulatory capacities //PloS one. - 2013. - Т. 8. - №. 10. - С. e76979.
  27. Le Blanc K., Rasmusson I., Gotherstrom C. Mesenchymal stem cells inhibit the expression of CD25 (interleukin_2 receptor) and CD38 on phytohaemagglutinin activated lymphocytes //Scandinavian journal of immunology. - 2004. - Т. 60. - №. 3. - С. 307-315.
  28. Sotiropoulou P.A., Perez S.A., Gritzapis A.D., Baxevanis C.N., Papamichail M. Interactions between human mesenchymal stem cells and natural killer cells //Stem cells. - 2006. - Т. 24. - №. 1. - С. 74-85.
  29. Newman R.E., Yoo D., LeRoux M.A., Danilkovitch-Miagkova A. Treatment of inflammatory diseases with mesenchymal stem cells //Inflammation & Allergy-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-Inflammation & Allergy). - 2009. - Т. 8. - №. 2. - С. 110-123.
  30. Franquesa M., Herrero E., Torras J., Ripoll E., Flaquer M., Gomà M., Lloberas N., Anegon I., Cruzado J.M., Grinyó J.M., Herrero-Fresneda I. Mesenchymal stem cell therapy prevents interstitial fibrosis and tubular atrophy in a rat kidney allograft model //Stem cells and development. - 2012. - Т. 21. - №. 17. - С. 3125-3135.
  31. Crop M.J., Baan C.C., Korevaar S.S., Ijzermans J.N., Pescatori M., Stubbs A.P., van Ijcken W.F., Dahlke M.H., Eggenhofer E., Weimar W., Hoogduijn M.J. Inflammatory conditions affect gene expression and function of human adipose tissue-derivedmesenchymal stem cells. //Clinical & Experimental Immunology. - 2010. - Т.162. - №. 3. - С. 474-486.
  32. Ruggeri L., Capanni M., Martelli M.F., Velardi A. Cellular therapy: exploiting NK cell alloreactivity in transplantation. //Current opinion in hematology. - 2001. - Т. 8. - №.6. - С. 355-359.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2015 Aisenstadt A.A., Enukashvili N.I., Zolina T.L., Alexandrov L.V., Smoljaninov A.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».