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Human mesenchymal stromal cells from different tissues exhibit unique responses to different inflammatory stimuli - 17/10/20

Doi : 10.1016/j.retram.2020.05.006 
Blaž Burja a, d, , Ariana Barlič b , Andreja Erman c , Katjuša Mrak-Poljšak a , Matija Tomšič a, d , Snezna Sodin-Semrl a, e , Katja Lakota a, e
a University Medical Centre Ljubljana, Department of Rheumatology, Ljubljana, Slovenia 
b Educell Ltd, Trzin, Slovenia 
c University of Ljubljana, Faculty of Medicine, Institute of Cell Biology, Ljubljana, Slovenia 
d University of Ljubljana, Faculty of Medicine, Ljubljana, Slovenia 
e University of Primorska, FAMNIT, Koper, Slovenia 

Corresponding author at: University Medical Centre Ljubljana, Department of Rheumatology, Vodnikova 62, Ljubljana, Slovenia.University Medical Centre LjubljanaDepartment of RheumatologyVodnikova 62LjubljanaSlovenia

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Abstract

Background

Mesenchymal stromal cell (MSC) - based therapies are emerging as promising treatment of various autoimmune diseases, however the utility of different MSC tissue sources remains elusive. We aimed to characterize MSC from different origins, namely bone marrow (BM), adipose tissue (AT) and umbilical cord (UC) and determine their functional effects on normal human lung fibroblasts (NHLF).

Methods

BM-, AT- or UC-MSC were isolated each from 3 different healthy donors. The gene expression and protein secretion were analyzed at basal level, along with TNFα-, IL-1β- and SAA- stimulated cells using real-time PCR and Luminex technology. Effect of conditioned medium (CM) from different MSC sources on migration was determined with wound scratch assay, while mitotic and apoptotic rates were studied using immunofluorescence microscopy.

Results

BM-MSC expressed highest basal mRNA levels of SDF1 and VCAM-1, while other genes were similarly expressed between MSC origins. TNFα priming of AT-MSC gained a prominent increase in IDO1 and CCL5 gene expression, with 928-fold and 4396-fold changes, respectively. Among all tissue sources, basal UC-MSC released highest protein levels of most measured analytes, including IL-6, IL-8, MCP-1, ICAM1, HGF, MMP1 and CH3L1. BM- and AT-MSC derived CM enhanced wound closure in NHLF, while an opposite effect was observed with UC-MSC derived CM. Our data also suggests that MSC-CM could contribute to decreased mitotic potential and increased apoptotic rate in lung fibroblasts.

Conclusions

Our study highlights origin-specific MSC profile differences and emphasizes a heterogenic response of different MSC to inflammatory stimuli.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Mesenchymal stromal cells, Tissue origin, Inflammatory cytokines, Inflammation, Luminex


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Vol 68 - N° 4

P. 217-224 - novembre 2020 Retour au numéro
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