Background
Whereas ex vivo expanded megakaryocytic progenitor cells have been investigated for their ability to support platelet regeneration, the question whether more mature platelet-like particles expanded from hematopoietic progenitor cells may be useful for transfusion purposes remains largely elusive.
Conclusions
Platelet-like particles using cytokine-substituted serumfree medium can be generated efficiently from CD34+ expansion cultures, but mainly home to hematopoietic tissue. Hintergrund: Während die Fähigkeit ex vivo expandierter megakaryozytärer Vorläuferzellen auf ihre Fähigkeit die Thrombozytenregeneration zu unterstützen untersucht wurde, fehlen Daten zur Zirkulationsfähigkeit und Verteilung thrombozytenähnlichen Partikeln unmittelbar nach Transfusion. Methoden: Humane periphere Blutvorläuferzellen (PBPCs) wurden mittels der Oberflächenexpression von CD34 durch Immunselektion angereichert. Die CD34+ angereicherten PBPCs wurden ex vivo in serumfreiem Medium mit Zytokinen expandiert und in vivo nach Transfusion in Non-Obese Diabetic/Severe Combined Immunodeficiency(NOD/SCID)-Mäuse analysiert. Ergebnisse: Die höchste Ex-vivo-Expansion von CD41+/ CD61+ Thrombozytenvorläuferzellen und thrombozyten-ähnlichen Zellen konnte erreicht werden, wenn das Medium mit SCF, TPO und IL-3 substitutiert wurde. Während der Expansionskultur nahm die CD34-Markerex-pression von 85 auf 2–8% ab, während megakaryozytäre Zellen erschienen und die CD41- und CD61-Expression von 3 auf 30% anstieg. Nach Transfusion der expandierten Thrombozytenvorläuferzellen und thrombozytenähn-lichen Zellen in NOD/SCID-Mäuse wurden CD61+-Zellen hauptsächlich im Knochenmark und geringerem Grad in der Milz gefunden, aber zirkulierten ebenfalls im Blut. Schlussfolgerungen: Thrombozytenähnliche Partikel können in einem zytokinsupplementierten, serumfreien Medium effizient aus CD34+ Zellen generiert werden und wandern in hämatopoetische Gewebe ein.
Methods
Human peripheral blood progenitor cells (PBPCs) were enriched using surface expression of CD34 by immunoselection. CD34+ enriched PBPCs were expanded ex vivo in serum-free medium supplemented with cytokines. As a proof-of-principle, distribution of expanded CD61+ particles was analyzed after transfusion into Non-Obese Diabetic/ Severe Combined Immunodeficiency (NOD/SCID) mice.
Results
Highest ex vivo expansion for CD41+/CD61 + cells was achieved when medium was supplemented with SCF, TPO and IL-3. During expansion culture, CD34 marker expression decreased from 85 to 2-8%, while megakaryocytic cells appeared and CD41 and CD61 expression increased from 3 to about 30%. After transfusion of the expanded cells in NOD/SCID mice, CD61 + cells located mainly to bone marrow and to a lesser degree to spleen, but also circulated in blood. CONCLUSIONS: Platelet-like particles using cytokine-substituted serumfree medium can be generated efficiently from CD34+ expansion cultures, but mainly home to hematopoietic tissue. Hintergrund: Während die Fähigkeit ex vivo expandierter megakaryozytärer Vorläuferzellen auf ihre Fähigkeit die Thrombozytenregeneration zu unterstützen untersucht wurde, fehlen Daten zur Zirkulationsfähigkeit und Verteilung thrombozytenähnlichen Partikeln unmittelbar nach Transfusion. Methoden: Humane periphere Blutvorläuferzellen (PBPCs) wurden mittels der Oberflächenexpression von CD34 durch Immunselektion angereichert. Die CD34+ angereicherten PBPCs wurden ex vivo in serumfreiem Medium mit Zytokinen expandiert und in vivo nach Transfusion in Non-Obese Diabetic/Severe Combined Immunodeficiency(NOD/SCID)-Mäuse analysiert. Ergebnisse: Die höchste Ex-vivo-Expansion von CD41+/ CD61+ Thrombozytenvorläuferzellen und thrombozyten-ähnlichen Zellen konnte erreicht werden, wenn das Medium mit SCF, TPO und IL-3 substitutiert wurde. Während der Expansionskultur nahm die CD34-Markerex-pression von 85 auf 2–8% ab, während megakaryozytäre Zellen erschienen und die CD41- und CD61-Expression von 3 auf 30% anstieg. Nach Transfusion der expandierten Thrombozytenvorläuferzellen und thrombozytenähn-lichen Zellen in NOD/SCID-Mäuse wurden CD61+-Zellen hauptsächlich im Knochenmark und geringerem Grad in der Milz gefunden, aber zirkulierten ebenfalls im Blut. Schlussfolgerungen: Thrombozytenähnliche Partikel können in einem zytokinsupplementierten, serumfreien Medium effizient aus CD34+ Zellen generiert werden und wandern in hämatopoetische Gewebe ein.