چکیده:

اهداف: مطالعه حاضر به بررسی اثر محافظتی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بند ناف انسان (hUCB-MSC) برای کلیه در بیماری دیابت می پردازد. سلول های NRK-52E جهت تعیین اثر پاراکراینی hUCB-MSC مورد استفاده واقع شدند.

روش ها: hUCB با رضایت مادر جداسازی شدند. MSC بدست آمده از hUCB از طریق سیاهرگ دم تزریق شدند. رشد متوقف شده و سلول های NRK-52E همزمان شده با استفاده از فاکتور رشد ترانسفورم کننده بتا 1 (TGF-β1) در حضور محیط شرطی شده hUCB-MSC تحریک شدند.

نتایج: 4 هفته پس از تزریق استرپتوزوتوسین (STZ)، موش های مبتلا به دیابت به طور قابل توجهی افزایش ترشح پروتئین ادراری، هیپرتروفی گلومرولار و کلیوی، ناحیه mesangial بخش بخش، بیان وابسته به کلیه TGF-β1 و اکتین ماهیچه صاف آلفا و تجمع کلاژن اما کاهش E-cadherin و بیان پروتئین 7 موفوژنی مغز را نشان دادند که این نشانه ها، آسیب کلیوی وابسته به دیابت را تایید می کنند. hUCB-MSC به طور موثری از آسیب های کلیوی وابسته به دیابت به جز هیپرتروفی گلومرولار و کلیوی جلوگیری می کند بدون آنکه اثر قابل توجهی بر سطح گلوکز خون داشته باشند. hUCB-MSC نشاندار شده با CM-Dil و رنگ آمیزی ایمنی با PKcs، یک آنتی ژن هسته ای انسان، تعدادی از پیوندهای hUCB-MSC در کلیه های دیابتی را تایید کردند. محیط شرطی شده برای hUCB-MSC از افزایش بیان ماتریکس خارج سلولی القا شده توسط TFG-β1 و گذر سلول های NRK-52E از حالت مزانشیمی به اپی تلیالی در شرایط وابسته به غلظت جلوگیری می کنند.

نتیجه گیری: این نتایج  نشان دهنده اثر حفاظتی hUCB-MSC برای کلیه در موش های مبتلا به دیابت القا شده توسط STZ را احتمالا از طریق ترشح فاکتورهای خونی می باشد و پیشنهاد می کند که hUCB-MSC ممکن است به عنوان یک درمان محتمل برای آسیب های کلیوی دیابتی در نظر گرفته شود.

Human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells prevent diabetic renal injury through paracrine action.

Park JH, Hwang I, Hwang SH, Han H, Ha H.

Source

Department of Bioinspired Science, Division of Life and Pharmaceutical Science, College of Pharmacy, Ewha Womans University, Seoul, Republic of Korea.

Abstract

AIMS:

The present study examined renoprotective effect of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSC) in diabetes. NRK-52E cells were utilized to determine the paracrine effect of hUCB-MSC.

METHODS:

hUCB was harvested with the mother's consent. MSC obtained from the hUCB were injected through the tail vein. Growth arrested and synchronized NRK-52E cells were stimulated with transforming growth factor-β1 (TGF-β1) in the presence of hUCB-MSC conditioned media.

RESULTS:

At 4 weeks after the streptozotocin (STZ) injection, diabetic rats showed significantly increased urinary protein excretion, renal and glomerular hypertrophy, fractional mesangial area, renal expression of TGF-β1 and α-smooth muscle actin, and collagen accumulation but decreased renal E-cadherin and bone morphogenic protein-7 expression, confirming diabetic renal injury. hUCB-MSC effectively prevented diabetic renal injury except renal and glomerular hypertrophy without a significant effect on blood glucose. CM-DiI-labeled hUCB-MSC and immunostaining of PKcs, a human nuclei antigen, confirmed a few engraftment of hUCB-MSC in diabetic kidneys. hUCB-MSC conditioned media inhibited TGF-β1-induced extracellular matrix upregulation and epithelial-to-mesenchymal transition in NRK-52E cells in a concentration-dependent manner.

CONCLUSIONS:

These results demonstrate the renoprotective effect of hUCB-MSC in STZ-induced diabetic rats possibly through secretion of humoral factors and suggest hUCB-MSC as a possible treatment modality for diabetic renal injury.