Amniotic Epithelial Cells
Człowiecza owodnia składa się z komórek nabłonka owodniowego (AECs) na kolagenowej błonie podstawnej, acellular compact layer filled with reticular fibers, a fibroblast layer with Hofbauer cells/histiocytes, and a highly hygroscopic spongy layer with fibrils between the chorion and the amniotic sac .
AECs mogą być uzyskane z różnicowym trawieniem enzymatycznym z błony owodniowej po jej oddzieleniu od leżącej pod nią kosmówki. Owodnia zawiera komórki nabłonkowe wyrażające markery powierzchniowe, które obejmują zarówno markery swoiste dla embrionu, takie jak antygeny swoiste dla poszczególnych etapów (SSEA) 3 i 5, Tra-1-60, Tra-1-81, jak i markery mezenchymalne CD105, CD90, CD73, CD44, CD29, ludzki antygen leukocytów (HLA)-A, -B, -C, CD13, CD10, CD166 i CD117. Ich właściwości immunologiczne nie zostały do końca wyjaśnione, jednak AECs wydają się być również odporne na odrzucenie po alotransplantacji, prawdopodobnie dzięki właściwościom immunosupresyjnym (CD59 i HLA-G ), co może również prowadzić do ich terapeutycznej roli w modelu choroby. Na przykład, odnotowano, że hAECs obniżają poziom glukozy we krwi myszy z cukrzycą indukowaną streptozocyną kilka tygodni po implantacji, potencjalnie poprzez różnicowanie się w komórki β .
hAECs są uważane za komórki multipotencjalne ze względu na ich zdolność do różnicowania się w różne linie. W szczególności, były one w stanie dojrzewać w określonych warunkach hodowlanych do komórek neuronalnych, które syntetyzują acetylocholinę, noradrenalinę i dopaminę. In vivo, hAECs zostały zgłoszone jako neuroprotekcyjne i neuroregeneracyjne, prawdopodobnie w odniesieniu do wydzielania czynników wzrostu. Rzeczywiście, badania wykazały, że pożywki kondycjonowane przez hAEC wykazują działanie neurotroficzne na komórki kory szczura, a ze względu na ekspresję markerów neuronalnych, takich jak nestyna, białko kwasowe fibryli glejowych i białko związane z mikrotubulami 2, są one skłonne do linii neuronalnych. hAEC były również stosowane w leczeniu uszkodzeń nerwów obwodowych w modelach zwierzęcych, w których wykazano, że zwiększają one wzrost neuronów gospodarza i kierują regeneracyjnym kiełkowaniem. Oprócz ich potencjału neurogennego, wykonano również kilka istotnych prac nad badaniem potencjału wątrobowego AECs. Po pierwsze, AEC produkują albuminy i α-fetoproteinę, a także wykazują potencjał magazynowania glikogenu i różnicowania wątroby in vitro. Ponadto, in vitro, hAECs miały zdolność do metabolizowania amoniaku, testosteronu i kapronianu 17α-hydroksyprogesteronu, podczas gdy wyrażały markery hepatocytów, takie jak albumina, A1AT, CYP2A4, 3A7, 1A2, 2B6, ASGPR1 i indukowalne cytochromy płodowe. Po przeszczepieniu wewnątrzwątrobowym do myszy z niedoborem odporności (severe combined immunodeficient )/beige, hAECs wykazały funkcjonalne cechy wątroby, a po wstępnym leczeniu myszy SCID/beige retrorsyną, hAECs wyrażały dojrzałe geny wątrobowe, białka osocza i enzymy wątrobowe do poziomu równego dorosłej tkance wątrobowej. hAECs wykazały skuteczność terapeutyczną po przeszczepie w mysim modelu marskości wątroby. Przeszczepianie do wątroby ludzkich komórek nabłonkowych pochodzących z owodni wydaje się mieć pożądane właściwości terapeutyczne, w tym wydzielanie metaloproteinazy macierzy, która inicjuje fibrynolizę i wzrost stężenia interleukiny-10. W mysim modelu choroby wątroby, przeszczepienie komórek nabłonka owodniowego spowodowało przeszczepienie wątroby ze zmniejszeniem stanu zapalnego, zwłóknienia i apoptozy hepatocytów. Zhang i wsp. podawali komórki pochodzące z owodni do wątroby myszy poddanej działaniu czterochlorku węgla, a komórki te wykazywały minimalne zwłóknienie i apoptozę. Ricci i wsp. użyli fragmentu ludzkiej błony owodniowej (hAM) do oceny włóknienia w wątrobie szczura i wykazali zwiększone właściwości antyfibrotyczne hAM z redukcją odczynu kanalikowego i odkładania macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM). Vaghjiani i wsp. wykazali, że różnicowanie hAECs w komórki podobne do komórek wątrobowych może pozostać żywotne i funkcjonalne po zamknięciu w mikrosferach alginianu baru in vitro, a także mogą one wyrażać CYP3A4, który jest uważany za rozkładający prawie 50% wszystkich leków terapeutycznych.
Co więcej, kriokonserwowana błona owodniowa i jej produkty uboczne zostały uznane za znaczące narzędzia w leczeniu owrzodzeń i ubytków nabłonka (rogówki lub spojówki). Nakamura i wsp. użyli autologicznych surowiczych komórek nabłonka rogówki na błonie owodniowej do przeszczepu dziewięciu oczu dziewięciu pacjentów z całkowitym niedoborem komórek macierzystych limbal, i wykazali poprawę ostrości wzroku i całkowitą epitelizację rogówki w ciągu 2-5 dni. Wang i wsp. eksperymentowali na allogenicznych myszach z zielonym białkiem fluorescencyjnym (GFP) + przeszczepy nienaruszonego nabłonka owodniowego z syngenicznymi (EGFP-C57BL/6 do C57BL/6 W/t) i allogenicznymi (EGFP-C57BL/6 do BALB/c W/t) komórkami AE, które przeszczepiono do rogówki lub spojówki lub wstawiono do komór przednich. Badacze wykazali, że antygeny głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC) klasy I beta były minimalnie wyrażone po implantacji. Wreszcie, inne potencjalne zastosowania kliniczne zostały zbadane i AECs zostały uznane za potencjalnie użyteczne dla szerokiej gamy warunków, w tym chorób okulistycznych, zwłóknienia płuc, zwłóknienia wątroby, stwardnienia rozsianego, wrodzonych zaburzeń metabolicznych, takich jak niedobór transkarbamylazy ornitynowej, rodzinna hipercholesterolemia, uszkodzenia rdzenia kręgowego i choroba Parkinsona oraz dla allogenicznych przeszczepów komórek .