خلاصه:

استفاده از تکنولوژی سلول های بنیادی در ترمیم عیوب شبکیه، نتایج مطلوبی را در پی داشته است. امروزه، پروتکل های متعددی برای تمایز عصبی سلول های بنیادی قابل پیوند به شبکیه وجود دارد. هرچند، سوالات مربوط به جبران عملکرد نورون های از دست رفته شبکیه به واسطه سلول های پیوند شده همچنان بی پاسخ باقی مانده اند. در این مطالعه از پروتکل کشت ارگانوتیپی به منظور اثبات امکان دگرتمایز سلول های استرومایی مغز استخوان (MMSCs) و سلول های پروژنیتوری و بنیادی عصبی (NSPCs) از موش های EGFP مثبت و عملکرد یکپارچه این سلول ها استفاده شد. این تکنیک، بررسی دقیق و شناسایی رفتار سلول ها را پس از پیوند فراهم ممکن می سازد. با استفاده از میکروسکوپ اتمی، ما توانستیم تفاوت بین ضخامت رشد سلول های گلیالی و اندوتلیالی شبکیه و ضخامت رشد MMSC های پیوند شده شبه نورون ها را نشان دهیم. همچنین مشخص شد که MMSCها در طی چهار روز پس از پیوند، سیناپس هایی تا قطر 2.5 ± 0.06 میکرومتر را تشکیل دادند. به دنبال تحریک الکتریکی  (20V, 0.5Hz, 200ms)، دپلاریزاسیون بارز نورون های شبکیه و پیامدهای آنها شناسایی شد. این نتیجه نشان می دهد که برخی از این GFP+MMSC ها که پس از پیوند به شبکیه مورفولوژی خود را به  MMSCهای شبه نورون تغییر دادند، قادرند در پی تحریکات خارجی دپلاریزه شوند.

Behavior of Transplanted Multipotent Cells after in Vitro Transplantation into the Damaged Retina.

Source

Biology Faculty, Lomonosov Moscow State University.

Abstract

The use of stem cell technologies in retinal defect reparation therapy has produced beneficial results. Nowadays, numerous protocols exist which provide a neural differentiation of the stem cells transplanted into the retina. However, questions concerning the functional replacement of the missing retinal neurons by transplanted cells thus far remain unanswered. The organotypic culture protocol was used in this study in order to prove the possibility of transdifferentiation of bone marrow stromal cells (MMSCs) and neural stem/progenitor cells (NSPCs) from EGFP-positive mice and the functional integration of these cells. This technique enables a detailed characterization of cell behavior post-transplantation. Using atomic force microscopy, we reliably demonstrated the difference (p < 0.01) between the thickness of the outgrowths formed by glial and endothelial retina cells and the thickness of neurites and neuro-like transplanted MMSC outgrowths. MMSCs are also shown to form synapses up to 2.5 ± 0.06 µm in diameter on day 4 after the transplantation. Following electrical stimulation (20V, 0.5Hz, 200ms), clear depolarization of retinal neurons and their outgrowths is detected. It is shown that some of these GFP+ MMSCs, which changed their morphology after the transplantation in retinal explants to neuro-like MMSCs, are capable of depolarizing after exogenous stimulation.