چکیده:

سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) دارای خصوصیات خودتکثیری و پرتوانی شبیه به سلول های بنیادی جنینی می باشند. این سلول ها کاندید مناسبی به عنوان منبعی از سلول های مناسب برای روش های درمانی جایگزینی سلول محسوب می شوند. در این مطالعه، ما پروژنیتورهای عصبی مشتق از سلول های iPS انسانی را به مغز موش ایسکمی شده پیوند زدیم. سلول های iPS انسانی از طریق کشت عاری از سرم تجمعات سلولی شبه اجسام جنینی (SFEBs) به پروژنیتورهای عصبی تمایز پیدا کردند. شرایط ایسکمی کانونی مغزی از طریق مسدود کردن سرخرگ مغزی میانی با استفاده از تکنیک intraluminal filament القا گردید. یک هفته پس از القای ایسکمی، سلول های دهنده به ناحیه striatum جانبی ایسکمی شده پیوند زده شدند. سلول ها در جایگاه پیوند زنده ماندند، ضمن اینکه کسری از سلول ها به مناطق کپسول خارجی و corpus callosum مهاجرت کردند. سلول هایی که مارکر بخش پایه ای جلوی مغز جنین (telencephalon) یعنی Nkx2.1 را بیان می کردند به بخش پایه ای ناحیه تلنسفالون مهاجرت کردند. مارکر pallial telencephalon یعنی Emx1 در سلول های مهاجرت کرده به بخش pallial تلنسفالون شناسایی شد.SFEBها به انواع نورون های مختلف تمایز پیدا کردند و یک مطالعه نشاندار کردن کاهشی ردیاب نشان داد که سلول های تمایز یافته با اتصالات عصبی میزبان ارتباط برقرار کردند. بهبود رفتاری به طور قابل توجهی در گروه پیوند شده افزایش یافته بود. نتایج ما پیشنهاد می کنند که پروژنیتورهای مشتق از سلول های iPS انسانی در مغز ایسکمی شده زنده می مانند و از طریق بازسازی سیناپس ها و اتصالات عصبی باعث بهبود عملکرد مغز می گردند.

Functional recovery of the murine brain ischemia model using human induced pluripotent stem cell-derived telencephalic progenitors.

Source

Department of Neurosurgery, Graduate School of Medicine, Kyoto University, Japan.

Abstract

Induced pluripotent stem (iPS) cells possess the properties of self-renewal and pluripotency, similar to embryonic stem cells. They are a good candidate as a source of suitable cells for cell replacement therapy. In this study, we transplanted human iPS cell-derived neural progenitors into an ischemic mouse brain. Human iPS cells were differentiated into neuronal progenitors by serum-free culture of embryoid body-like aggregates (SFEBs). Focal cerebral ischemia was induced by occluding the middle cerebral artery using the intraluminal filament technique. Donor cells were transplanted into the ischemic lateral striatum 1 week after ischemia induction. Cells survived at the transplantation site, with migration of a proportion of cells along the external capsule and corpus callosum. Cells that were positive for the basal telencephalon marker, Nkx2.1, migrated into the basal part of the telencephalon. The pallial telencephalon marker, Emx1, was detected in cells that had migrated into the pallial part of the telencephalon. SFEBs differentiated into various types of neurons, and a retrograde tracer labeling study showed that differentiated cells integrated into host neural circuitry. Behavioral recovery was significantly enhanced in the transplanted group. Our results suggest that human iPScell-derived neuronal progenitors survive and migrate in the ischemic brain, and contribute toward functional recovery via neural circuit reconstitution.

  : نویسندگان مقالهGomi M, Takagi Y, Morizane A, Doi D, Nishimura M, Miyamoto S, Takahashi J.