اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی از منابع مختلف به طورانتخابی فرا رشد نورینی را بهبود می بخشند
تاریخ انتشار: چهارشنبه 19 خرداد 1395
| امتیاز:
نشان داده شده است که سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) بدست آمده از مغز استخوان رشد و بقای عصبی را بهبود می بخشند. با این حال، اثرات مقایسه ای سلول های بنیادی مزانشیمی از منابع مختلف، شامل سلول های بنیادی مشتق از خون قاعدگی(MenSCs)، مغز استخوان، خون بند ناف و سلول های بنیادی کوریون روی فرارشد نوریتی مشخص نشده است. علاوه براین این، اثرات تعدیل کنندگی سلول های بنیادی مزانشیمی ممکن است بوسیله مکانیسم های پارکراینی وساطت شوند برای مثال مولکول های موجود در سکرتوم های سلول های بنیادی مزانشیمی که شامل فاکتورهای محلول و وزیکول های خارج سلولی مانند میکرووزیکول ها و /یا اگزوزوم ها است. از نظر زیستی میکرو وزیکول های بوسیله وزیکولی به قطر 50 تا 1000 نانومتر مشخص می شوند که حالتی مانند ریخته شدن غشای سلول دارد، در حالی که اگزوزوم ها 30 تا 100 نانومتر قطر دارند و از اندامک های چند وزیکولی درون سلول منشا می گیرند. هر دو نوع وزیکول می توانند از محیط شرطی روی کشت های سلولی و با استفاده از مراحل سانتریفوژی افتراقی بدست آیند و عملکرد سلول های هدف را به دلیل محتوای مولکولی شان مانند میکروRNAها، mRNAو پروتئین ها و لیپیدها تنظیم کنند. در این جا، ما اثرات سلول های بنیادی مزانشیمی خون قاعدگی انسان وساطت شونده بوسیله تماس سلول- سلول را با کل سکروتوم آن ها و یا یا وزیکول های خارج سلولی مشتق از سکروتوم آن ها، روی فرا رشد نوریتی روی کشت های عصبی اولیه مقایسه کردیم. تماس MenSCs با نورون های قشری فرارشد نوریتی را مهار کرد، در حالی که سکروتوم کلی آن ها، آن را تقویت کرد. عملکرد وزیکول های خارج سلولی اثر متفاوتی را نشان داد: در حالی که بخش غنی از اگزوزوزم فرارشد نوریتی را افزایش داد، بخش غنی از میکرووزیکول ها اثر مهاری را نشان داد. زمانی که ما بخش های اگزوزومی منابع مختلف سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی را مقایسه کردیم، اگزوزوم های MenSCs اثرات بیشتری را روی رشد طویل ترین نوریت ها در نورون های قشری نشان داد و اثری قابل مقایسه با اگزوزوم های سلول های بنیادی مغز استخوان روی فرارشد نوریتی در ریشه خلفی گانگلیون عصبی داشت. بنابراین، اثرات تحریک کننده رشد اگزوزوم های مشتق از MenSCs و هم چنین اثرات مخالف وزیکول های خارج سلولی اطلاعات مهمی را با توجه به پتانسیل استفاده از MenSCs به عنوان عاملی درمانی در پاتولوزی های تحلیل برنده عصبی ارائه می دهد.
Neuroscience. 2016 Apr 21;320:129-39. doi: 10.1016/j.neuroscience.2016.01.061. Epub 2016 Feb 3.
Mesenchymal stem cell-derived exosomes from different sources selectively promote neuritic outgrowth.
Lopez-Verrilli MA1, Caviedes A2, Cabrera A3, Sandoval S2, Wyneken U4, Khoury M5.
Abstract
Mesenchymal stem cells (MSCs) obtained from bone marrow (BM) have been shown to promote neuronal growth and survival. However, the comparative effects of MSCs of different sources, including menstrual MSCs (MenSCs), BM, umbilical cord and chorion stem cells on neurite outgrowth have not yet been explored. Moreover, the modulatory effects of MSCs may be mediated by paracrine mechanisms, i.e. by molecules contained in the MSC secretome that includes soluble factors and extracellular vesicles such as microvesicles and/or exosomes. The biogenesis of microvesicles, characterized by a vesicle diameter of 50 to 1000nm, involves membrane shedding while exosomes, of 30 to 100nm in diameter, originate in the multivesicular bodies within cells. Both vesicle types, which can be harvested from the conditioned media of cell cultures by differential centrifugation steps, regulate the function of target cells due to their molecular content of microRNA, mRNA, proteins and lipids. Here, we compared the effect of human menstrual MSCs (MenSCs) mediated by cell-cell contact, by their total secretome or by secretome-derived extracellular vesicles on neuritic outgrowth in primary neuronal cultures. The contact of MenSCs with cortical neurons inhibited neurite outgrowth while their total secretome enhanced it. The extracellular vesicle fractions showed a distinctive effect: while the exosome-enriched fraction enhanced neurite outgrowth, the microvesicle-enriched fraction displayed an inhibitory effect. When we compared exosome fractions of different human MSC sources, MenSC exosomes showed superior effects on the growth of the longest neurite in cortical neurons and had a comparable effect to BM-SC exosomes on neurite outgrowth in dorsal root ganglia neurons. Thus, the growth-stimulating effects of exosomes derived from MenSCs as well as the opposing effects of both extracellular vesicle fractions provide important information regarding the potential use of MenSCs as therapeutic conveyors in neurodegenerative pathologies.
PMID: 26851773