سلول های بنیادی مزانشیمی تمایزیافته عوارض قلبی عروقی را در موش های صحرایی دیابتی بهبود می بخشد
تاریخ انتشار: پنجشنبه 06 آذر 1393
| امتیاز:
اختلال قلب و عروقی یکی ازعوارض عمده دیابت نوع 1 (T1DM) هستند و با جایگزینی پیشرفت آهسته دیابت در اکثر موارد علت اصلی مرگ و میرمی باشند. مطالعات و آزمایش های بسیاری برای ترمیم عملکرد سلول های- β جزایرپانکراسی توسط سلول های بنیادی مزانشیمی ((MSC با موفقیت های مختلف انجام شده است. اثر سلول های بنیادی مزانشیمی تمایزیافته درشرایط ازمایشگاهی برای تقلید عملکرد سلول هایβ- مترشحه انسولین جزایر پانکراسی و تاثیر آنها بر ترمیم عوارض دیابت و پیوند از طریق تزریق سیستمیک به خوبی مطالعه نشده است. در مطالعه حاضر، سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان تمایزیافته به سلول هایβ- مترشحه انسولین برای درمان موش های صحرایی دیابتی ناشی از STZ استفاده شد. اثرات پس ازپیوند سلول های بنیادی مزانشیمی تمایزیافته (dMSCs) بصورت درونی با برگشت قطعی پارامترهای دیابتی بود. درنتیجه، عملکرد تغییریافته قلبی مانند میزان ضربان قلب ، عملکرد بطن چپ، شاخص انقباضی و افزایش فیزیولوژیکی وزن بدن ناشی از قند خون به سمت نرمال شدن بهبود یافت. شروع بازده قلبی اولیه و فعال سازی اندوتلیال به خوبی توسط سطوح فیبرینوژن بالا و فشار خون سیستولیک (SBP) طی درمان با dMSCs معکوس شد. علاوه براین افزایش کلسیم پایه [Ca2 +] و در نتیجه افزایش ROS در سلول های اندوتلیال جدا شده ، فعالیت اندوتلیالی را تایید کرد.سطوح مارکرهای پیش آپوپتوزی P53 و Bax بیان بالایی درگروه های دیابتی داشت که نشان می دهد استرس اکسیداتیو بواسطه ROS ناشی از کلسیم سیتوزولی بالا سلول ها را به سمت آپوپتوز منحرف می کند. بیان مارکرضد آپوپتوزی Bcl-2 در گروه دیابتی کاهش و تنش سلولهای اندوتلیال (ECS) در T1DM افزایش نشان داد. ترمیم املاح کلسیم [Ca2 +] ROS و به دنبال آن برگشت مارکرهای پیش و ضد آپوپتوزی پس از درمان موفق با dMSCs ثابت کرد که بازسازی درونی ترشح انسولین اختلالات قلبی ناشی از دیابت را بهبود می بخشد.
Cell Tissue Res. 2014 Nov 21. [Epub ahead of print]
Differentiated mesenchymal stem cells ameliorate cardiovascular complications in diabetic rats.
Haidara MA1, Assiri AS, Youssef MA, Mahmoud MM, Ahmed M S E, Al-Hakami A, Chandramoorthy HC.
Abstract
Cardiovascular manifestations are one of the major complications of type 1 diabetes mellitus (T1DM) and supersede the slow progression of DM in most cases as the leading cause of mortality. There have been many studies and trials in regenerating the functional β-cells of islets from mesenchymal stem cells (MSCs) with varied success. The effect of MSCs ex vivo differentiated to mimic functional insulin-secreting β-cells of islets and their impact on restoration of diabetic complications and transplantation via systemic delivery have not been well studied. In the current study, bone marrow MSCs differentiated to insulin-secreting β-cells are used to treat STZ-induced diabetic rats. The post-homing effects of the differentiated MSCs (dMSCs) were endogenous with definite reversal of diabetic parameters. Consequently, the altered cardiac functions like heart beat rate, left ventricular performance, contractility index and physiological body weight gain due to hyperglycemia were amelorated into normacy. The primary onset cardiac perfomance and the endothelial activation were well evidenced by high fibrinogen levels and systolic blood pressure (SBP) being reversed on the treatment by dMSCs. Further high basal [Ca2+]c in isolated endothelial cells and thereby increased ROS confirmed the endothelial activation. The levels of pro-apoptotic makers p53 and Bax were highly expressed in the diabetic groups indicating oxidative stress through ROS induced by high cytosolic calcium skewing the cells towards apoptosis. The expression of the anti-apoptotic marker Bcl-2 was observed to be low in the diabetic group further augmenting the stress state of endothelial cells (ECs) in T1DM. Restoration of [Ca2+]c chelates ROS and the subsequent reversal of pro- and anti-apoptotic markers after the successful treatment of dMSCs proved that endogenous reconstitution of insulin secretion improves diabetic-induced cardiac manifestations.
PMID: 25413785