پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی پاتولوژی آمیلوئید-بتا بوسیله مدیفه کردن عملکرد میکروگلیالی و سرکوب استرس اکسیداتیو

تاریخ انتشار: پنجشنبه 23 آبان 1398 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی مزانشیمی(MSC) به طور گسترده ای به عنوان منبعی برای سلول درمانی بیماری های مخرب عصبی مورد مطالعه قرار گرفته اند و چندین گروه اثرات سودمند آن ها روی بیماری آلزایمر(AD) را گزارش کرده اند. در این مطالعه با استفاده از مدل موشی آلزایمر(APdE9)، ما دریافتیم که پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی از طریق سیاهرگ دمی حافظه فضایی را در تست هزارتوی آب موریس بهبود بخشید. با استفاده از تصویربرداری رزونانس پارامغناطیسی الکترون برای ارزیابی وضعیت ردوکس درون تنی مغز، ما دریافتیم که پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی استرس اکسیداتیو را در مدل موشی آلزایمر سرکوب کرد. برای نشان دادن این امر که چگونه سلول های بنیادی مزانشیمی استرس اکسیداتیو را کاهش می دهند، ما روی پاتولوژی آمیلوئید بتا و عملکرد میکروگلیا فوکوس کردیم. پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی رسوب آمیلوئید بتا را در قشر و هیپوکامپ کاهش داد. پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی نیز ناحیه Iba-1 را در قشر کاهش داد و میکروگلیای فعال شده آمیبی شکل را نیز کاهش داد. از طرف دیگر، پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی تجمع میکروگلیاها پیرامون رسوب آمیلوئید بتا تسریع کرد و بازجذب و پاکسازی میکروگلیایی آمیلوئید بتا را نیز افزایش می دهد که بوسیله فراوانی بیشتر میکروگلیاهای حاوی آمیلوئید بتا نشان داده می شود. پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی نیز میکروگلیاهای CD14‌مثبت را در شرایط درون تنی ثابت می کند که نقش حیاتی را در بازجذب آمیلوئید بتا بازی می کنند. برای ثابت کردن اثرات سلول های بنیادی مزانشیمی روی میکروگلیاها، ما رده سلولی میکروگلیالی موشی MG6 را با سلول های بنیادی مزانشیمی هم کشت کردیم. هم کشتی با این سلول ها موجب تقویت بازجذب آمیلوئید بتا بوسیله سلول های Mg6 شد که با تنظیم افزایشی بیان CD14 همراه بود. علاوه بر این، هم کشتی سلول های MG6 با سلول های بنیادی مزانشیمی فنوتیپ میکروگلیالی را از M1‌به M2‌القا کرد و تولید سیتوکین های پیش التهابی را سرکوب کرد. این داده ها نشان می دهد که تیمار با سلول های بنیادی مزانشیمی پتانسیل کاهش استرس اکسیداتیو از طریق مدیفیکاسیون عملکردهای میکروگلیالی و بوجب آن بهبود پاتولوژی آمیلوئید بتا در مدل موشی آلزایمر را دارد.

J Alzheimers Dis. 2019 Oct 18. doi: 10.3233/JAD-190817. [Epub ahead of print]

Transplantation of Mesenchymal Stem Cells Improves Amyloid-β Pathology by Modifying Microglial Function and Suppressing Oxidative Stress.

Yokokawa K1, Iwahara N1,2, Hisahara S1, Emoto MC3, Saito T1, Suzuki H1, Manabe T1, Matsumura A1, Matsushita T1, Suzuki S1, Kawamata J4, Sato-Akaba H5, Fujii HG6, Shimohama S1.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSC) are increasingly being studied as a source of cell therapy for neurodegenerative diseases, and several groups have reported their beneficial effects on Alzheimer's disease (AD). In this study using AD model mice (APdE9), we found that transplantation of MSC via the tail vein improved spatial memory in the Morris water maze test. Using electron paramagnetic resonance imaging to evaluate the in vivo redox state of the brain, we found that MSC transplantation suppressed oxidative stress in AD model mice. To elucidate how MSC treatment ameliorates oxidative stress, we focused on amyloid-β (Aβ) pathology and microglial function. MSC transplantation reduced Aβ deposition in the cortex and hippocampus. Transplantation of MSC also decreased Iba1-positive area in the cortex and reduced activated ameboid shaped microglia. On the other hand, MSC transplantation accelerated accumulation of microglia around Aβ deposits and prompted microglial Aβ uptake and clearance as shown by higher frequency of Aβ-containing microglia. MSC transplantation also increased CD14-positive microglia in vivo, which play a critical role in Aβ uptake. To confirm the effects of MSC on microglia, we co-cultured the mouse microglial cell line MG6 with MSC. Co-culture with MSC enhanced Aβ uptake by MG6 cells accompanied by upregulation of CD14 expression. Additionally, co-culture of MG6 cells with MSC induced microglial phenotype switching from M1 to M2 and suppressed production of proinflammatory cytokines. These data indicate that MSC treatment has the potential to ameliorate oxidative stress through modification of microglial functions, thereby improving Aβ pathology in AD model mice.

PMID: 31640102
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان