درمان بازسازی عصبی سکته در رت های با دیابت ملیتوس نوع 2 درمان شده با سلول های خون بندناف انسانی
تاریخ انتشار: چهارشنبه 04 شهریور 1394
| امتیاز:
سابقه و هدف: دیابت ملیتوس یک فاکتور خطر بالا برای سکته ایسکمی می باشد. بیماران سکته ای دیابتی از عواقب بدی، بهبود ضعیف طولانی مدت، خطر سکته های مکرر، و آسیب وسیع عروق رنج می برند. ما اثرات بازسازی عصبی و مکانیسم های اصلی درمان سکته با سلول های خون بندناف انسانی (HUCBCs) در رت های با دیابت ملیتوس نوع 2 (T2DM) را مورد بررسی قرار داده ایم.
روش ها: رت های نر بالغ با T2DM تا 2 ساعت تحت انسداد شریان میانی مغز (MCAo) قرار گرفتند. سه روز پس از MCAo، رت ها از طریق تزریق ورید دم با (1) PBS و (2) HUCBCs (106×5)، در هر گروه 10 رت، تحت درمان قرار گرفتند.
نتایج: درمان سکته HUCBC سه روز پس از MCAo در رت های T2DM آغاز شد، در مقایسه با گروه کنترل T2DM MACo درمان شده با PBS به طور معناداری کاهش نشت سد خونی مغزی (P=0.1) و حجم ضایعه (P=0.078) نداشتند، اما به طور معناداری نتیجه عملکرد طولانی مدت بهبود و خونریزی مغزی کاهش پیدا کرده بود (P<0.05). درمان HUCBC به طور معناداری بازسازی ماده سفید مغز را تحریک می کند، همان طور که توسط افزایش بیان نقره Bielschowsky (مارکر آکسون)، آبی سریع Luxol (مارکر میلین)، SMI-31 (نوروفیلامنت)، و سیناپتوفیزین در ناحیه مرزی ایسکمیک نشان داده شد. HUCBC بازسازی عروق را تحریک می کند و به طور معناداری تراکم شریان و عروق را افزایش می دهد. درمان HUCBC سکته در رت های T2DM به طور معناداری پلاریزاسیون ماکروفاژ M2 (افزایش ماکروفاژ M2، CD163 و CD206؛ کاهش ماکروفاژ M1، ED1 و بیان سنتز نیترواکسید القایی) را در مغز ایسکمیک در مقایسه با کنترل های T2DM MACo درمان شده با PBS افزایش می دهد (P<0.05). همچنین HUCBC به طور معناداری فاکتورهای پیش التهابی را کاهش می دهد، که ماتریکس متالوپروتئیناز 9، گیرنده برای محصولات نهایی گلیکوزیله شده و بیان گیرنده شبه toll در مغز ایسکمیک می باشند.
نتیجه گیری: درمان HUCBC سه روز بعد از سکته به طور معناداری ماده سفید مغز را افزایش و بازسازی عروق در مغز ایسکمیک و همچنین بیان فاکتور التهاب عصبی را در مغز ایسکمیک رت های T2DM کاهش داد و پلاریزاسیون ماکروفاژ M2 را تحریک نمود. کاهش التهاب عصبی و افزایش بازسازی عروق و آکسون ماده سفید ممکن است در اثرات سودمند القاء شده توسط HUCBC در رت های با سکته T2DM نقش داشته باشد.
Stroke. 2015 Sep;46(9):2599-606. doi: 10.1161/STROKEAHA.115.009870. Epub 2015 Aug 4.
Neurorestorative Therapy of Stroke in Type 2 Diabetes Mellitus Rats Treated With Human Umbilical Cord Blood Cells.
Abstract
BACKGROUND AND PURPOSE:
Diabetes mellitus is a high-risk factor for ischemic stroke. Diabetic stroke patients suffer worse outcomes, poor long-term recovery, risk of recurrent strokes, and extensive vascular damage. We investigated the neurorestorative effects and the underlying mechanisms of stroke treatment with human umbilical cord blood cells (HUCBCs) in type 2 diabetes mellitus (T2DM) rats.
METHODS:
Adult male T2DM rats were subjected to 2 hours of middle cerebral artery occlusion (MCAo). Three days after MCAo, rats were treated via tail-vein injection with (1) PBS and (2) HUCBCs (5×10(6)), n=10 per group.
RESULTS:
HUCBC stroke treatment initiated 3 days after MCAo in T2DM rats did not significantly decrease blood-brain barrier leakage (P=0.1) and lesion volume (P=0.078), but significantly improved long-term functional outcome and decreased brain hemorrhage (P<0.05) when compared with the PBS-treated T2DM MCAo control group. HUCBC treatment significantly promoted white matter remodeling as indicated by increased expression of Bielschowsky silver (axons marker), Luxol fast blue (myelin marker), SMI-31 (neurofilament), and Synaptophysin in the ischemic border zone. HUCBC promoted vascular remodeling and significantly increased arterial and vascular density. HUCBC treatment of stroke in T2DM rats significantly increased M2 macrophage polarization (increased M2 macrophage, CD163and CD 206; decreased M1 macrophage, ED1 and inducible nitric oxide synthase expression) in the ischemic brain compared with PBS-treated T2DM MCAo controls (P<0.05). HUCBC also significantly decreased proinflammatory factors, that is, matrix metalloproteinase 9, receptor for advanced glycation end products and toll-like receptor 4 expression in the ischemic brain.
CONCLUSIONS:
HUCBC treatment initiated 3 days after stroke significantly increased white matter and vascular remodeling in the ischemic brain as well as decreased neuroinflammatory factor expression in the ischemic brain in T2DM rats and promoted M2 macrophage polarization. HUCBC reduction of neuroinflammation and increased vascular and white matter axonal remodeling may contribute to the HUCBC-induced beneficial effects in T2DM stroke rats.
PMID: 26243222