BACKGROUND
Platelet-rich Plasma (PRP) is suggested as xenoprotein-free cell-culture medium replacement for animalderived supplements.
OBJECTIVE
The aim of this study was to investigate PRP-triggered signaling in adipose derived mesenchymal stem cells (ASCs). Leukocyte- reduced PRP might be an alternative to bovine standard culture media additives.
METHODS
PRP was obtained from 4 male patients. We incubated hASCs in alpha-MEM with 10% or 20% pooled PRP or 20% fetal calf serum (FCS) for 6, 12, 24, 48 and 72 hours prior to determination of the S-phase
fraction (SPF). The influence of 10ng/µl recombinant Platelet derived growth factor (PDGF) subtypes AA, AB and BB on the proliferation of hASCs was measured after 48 hours. To investigate the influence of PDGF signaling on ASCs, 3 µM PDGF receptor-beta inhibitor was added, followed by α-MEM with 20% FCS or 20% PRP for 48 hours. Afterwards the proliferation and protein expression of ASCs was measured again.
RESULTS
ASCs exposed to 20% PRP, PDGF-AB and –BB demonstrated significant higher SPF in comparison to PDGF-AA and 20% FCS after 48 hours (all P < 0.05). PDGF receptor-beta inhibition diminished the PRP-induced SPF increase of ASCs significantly after 48 hours (P < 0.01). ASCs with PDGF receptor-beta inhibition showed significant higher PDGF receptor-beta and significant lower c-MYC expression compared to untreated cells in presence of 20% PRP after 48 hours (both P < 0.05).
CONCLUSIONS
The proliferation promoting effect of PRP on ASCs is mediated by PDGF signaling and is associated with c-MYC overexpression.

Hintergrund
PRP wird in der aktuellen Literatur als ein xenoprotein-freier Zusatz für Zellkulturmedium in Modellen mit mesenchymalen Stammzellen (MSCs) zur Stimulation der Proliferation vorgeschlagen.
Hypothese
Leukozyten-reduziertes PRP erhöht die Proliferation von humanen mesenchymalen Stammzellen aus Fettgewebe (hASCs) abhängig von der Inkubationszeit und angewandten Dosierung über die PDGF Signaltransduktion und stellt eine Alternative zu bovinen Zusätzen in Standard-Labormedien dar.
Methoden
HASCs wurden von 4 gesunden Patienten gewonnen und in α-MEM mit einem Zusatz von 20% fetalem Rinderserum (FCS) bis zur Konfluenz expandiert. Anschließend wurden die hASCs in α-MEM mit 10% oder 20% PRP oder 20% FCS für 72 Stunden inkubiert. Die SPF der hASCs wurde nach 6, 12, 24, 48 und 72 Stunden mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Der Einfluss von 10ng/µl der rekombinanten PDGF Subtypen AA, AB und BB auf die Proliferation der ASCs wurde nach 48 Stunden gemessen. Außerdem wurden 3 µM PDGF-Rezeptor β Inhibitor zu den hASCs hinzugefügt, gefolgt von Inkubation mit α-MEM mit 20% FCS oder 20% PRP für 48 Stunden. Erneut wurde die SPF der hASCs mit und ohne Rezeptorblockade bestimmt. Zusätzlich wurde die Expression des PDGF Rezeptor β Proteins mittels Western Blot gemessen.
Ergebnisse
Die SPF der hhASCs unter Einfluss von 20% PRP nimmt bis zu einer Inkubationszeit von 48 Stunden zu und ist signifikant höher im Vergleich zu der SPF der Zellen, die in Medium mit 20% FCS oder 10% PRP Zusatz inkubiert wurden (P < 0,01). Die SPF der ASCs unter Zusatz von 10% PRP fällt nach 48 Stunden im Vergleich zu den vorangehenden Werten signifikant ab (P < 0,01). Unter Einfluss von 20% PRP nimmt die SPF der hASCs nach 72 Stunden signifikant ab (P < 0,01). Zum 48 Stunden Zeitpunkt zeigt sich eine signifikant höhere SPF in hASCs, die mit den rekombinanten PDGF Subtypen AB und –BB inkubiert wurden im Vergleich zu Zellen unter Einfluss des PDGF Subtyps AA oder von 20% FCS Medienzusatz (P < 0,05). Die PDGF Rezeptorblockade führt dazu, dass nach 48 Stunden Inkubation mit 20% PRP Medienzusatz keine Erhöhung der SPF im Vergleich zu den mit 20% FCS Medienzusatz inkubierten Zellen zu finden ist (P < 0,01). Die PDGF Rezeptor β Expression in hASCs unter Einfluss von 20% PRP ist signifikant reduziert im Vergleich zu der Expression in Zellen unter dem Einfluss von 20% FCS (P < 0,01). Hingegen ist die Expression von PDGF Rezeptor β nach der Rezeptorblockade in den mit 20% PRP Zusatz inkubierten hASCs signifikant höher im Vergleich zu den Zellen ohne Rezeptorblockade (P < 0,01).
Zusammenfassung
Die Proliferation und Proteinexpression von hASCs, die mit 20% PRP Medienzusatz kultiviert werden, sind abhängig von der PDGF-Signaltransduktion, ausgehend vom PDGF Rezeptor β. Bei der Wahl der optimalen Wachstumsfaktorkonzentration für die Zellkultur sollte die Regulierung von PDGF Rezeptor β in PRP-stimulierten hASCs beachtet werden. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass PRP eine effiziente Ergänzung für Zellkulturmedium für die autologe hASC Expansion über 48 Stunden darstellt.