تمایز عصبی سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان بوسیله مایع مغزی نخاعی
تاریخ انتشار: چهارشنبه 19 فروردین 1394
| امتیاز:
هدف:
ژله وارتون (WJ) بافت همبند ژلاتینی مشتق از بند ناف است. این بافت متشکل از سلول های بنیادی مزانشیمی، الیاف کلاژن و پروتئوگلیکان ها می باشد. سلول های بنیادی در ژله وارتون خواص جالبی برای تحقیق دارند. به عنوان مثال، آنها به روشی ساده و غیر تهاجمی قابل جمع آوری بوده، تعداد زیادی از سلول ها را بدون خطر برای اهدا کننده ارائه می کنند، جمعیت سلول های بنیادی ممکن است در شرایط in vitro تکثیر یافته، به روش فریز ذخیره شده، ذوب شده ، قابل دستکاری ژنتیکی بوده و در شرایط آزمایشگاهی قابل تمایزمی باشد. دراین مطالعه ، ما اثر مایع مغزی نخاعی انسان (CSF) را بر تمایز عصبی سلولهای بنیادی ژله وارتون انسان بررسی کردیم.
مواد و روشها:
سلول ها در پاساژ 2 با غلظت های مختلف از مایع مغزی نخاعی انسان به تمایز عصبی القا شدند. تمایز همراه با دودمان عصبی توسط بیان سه شاخص عصبی: مارکر nestin، پروتئین مرتبط با میکروتوبول 2 (MAP2) و پروتئین آستروسیتی فیبریلی گلیال (GFAP) به مدت 21 روز، اثبات شد. بیان ژن های شناخته شده توسط واکنش رونویسی معکوس PCR (RT-PCR) تایید شدند.
نتایج:
تیمار با 100 و 200 میکروگرم/ میلی لیتر مایع مغزی نخاعی منجر به بیان GFAP و نشانگر سلولهای گلیال در روز 14 و 21 شد. بیان ژن های ویژه عصبی به دنبال تیمار CSF وابسته به دوز و وابسته به زمان بود. تیمار سلول ها با غلظت دو برابر CSF منجر به بیان MAP2 در روز 14 شد. فقدان بیان GFAP قبل از روز 14 و یا MAP2 قبل از روز 21 ، نشان دهنده اهمیت دوره تیمار است. در مطالعه حاضر، آنالیز بیان مارکرهای عصبی شناخته شده: مارکر nestin، GFAP، و MAP2 با استفاده از RT-PCR انجام شد. داده ها نشان داد که CSF می تواند به عنوان القاء کننده قوی نقش ایفا کند.
نتیجه گیری:
RT-PCR نشان داد که مایع مغزی نخاعی سبب پیشبرد بیان mRNA مارکر nestin، MAP2 و GFAP به صورت وابسته به دوز، به ویژه در غلظت 200 میکرولیتر / میلی لیترشد. به طور خلاصه، CSF باعث نورون زایی سلول های بنیادی ژله وارتون شد که مشوق برنامه های کاربردی مهندسی بافت با استفاده ازاین سلول ها برای درمان نقائص عصبی و آسیب تروماتیک مغز است.
Iran J Child Neurol. 2015 Winter;9(1):87-93.
Neural differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells by cerebrospinal fluid.
Farivar S1, Mohamadzade Z2, Shiari R3, Fahimzad A4.
Abstract
OBJECTIVE:
Wharton's jelly (WJ) is the gelatinous connective tissue from the umbilical cord. It is composed of mesenchymal stem cells, collagen fibers, and proteoglycans. The stem cells in WJ have properties that are interesting for research. For example, they are simple to harvest by noninvasive methods, provide large numbers of cells without risk to the donor, the stem cell population may be expanded in vitro, cryogenically stored, thawed, genetically manipulated, and differentiated in vitro. In our study, we investigated the effect of human cerebrospinal fluid (CSF) on neural differentiation of human WJ stem cells.
MATERIAL & METHODS:
The cells in passage 2 were induced into neural differentiation with different concentrations of human cerebrospinal fluid. Differentiation along with neural lineage was documented by expression of three neural markers: Nestin, Microtubule-Associated Protein 2 (MAP2), and Glial Fibrillary Astrocytic Protein (GFAP) for 21 days. The expression of the identified genes was confirmed by Reverse Transcriptase PCR (RT-PCR).
RESULTS:
Treatment with 100 and 200μg/ml CSF resulted in the expression of GFAP and glial cells marker on days 14 and 21. The expression of neural-specific genes following CSF treatment was dose-dependent and time-dependent. Treatment of the cells with a twofold concentration of CSF, led to the expression of MAP2 on day 14 of induction. No expression of GFAP was detected before day 14 or MAP2 before day 21, which shows the importance of the treatment period. In the present study, expression analysis for the known neural markers: Nestin, GFAP, and MAP2 using RT-PCR were performed. The data demonstrated that CSF could play a role as a strong inducer.
CONCLUSION:
RT-PCR showed that cerebrospinal fluid promotes the expression of Nestin, MAP2, and GFAP mRNA in a dose-dependent manner, especially at a concentration of 200 μl/ml. In summary, CSF induces neurogenesis of WJ stem cells that encourages tissue engineering applications with these cells for treatments of neurodegenerative defects and traumatic brain injury.