سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان(BM-MSCs) عملکرد قلبی را در مدل انفارکته میوکاردی خوکی از طریق اثرات پاراکرین بهبود می بخشند
تاریخ انتشار: شنبه 05 تیر 1395
| امتیاز:
سلول های بنیادی برای درمان انفارکته میوکاردی(MI) امیدوار کننده هستند و مدل های جانوری وسیعی باید برای درک بهتر طیف کامل عملکردهای سلول های بنیادی و شواهد پیش درمانگاهی استفاده شوند. در این مطالعه، سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان(BM-MSCs) به مدل ایسکمی قلبی خوکی پیوند شدند. برای تشخیص متابولیسم گلوکز در میوکارد بطن چپ و میوکارد منطقه ای، به همراه ارزیابی عملکرد قلبی، پرتونگاری گسیل پوزیترون- پرتونگاری کامپیوتری(PET-CT) و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی(MRI) انجام شد. برای مطالعه تغییرات انتقال دهنده های گلوکز و آنزیم های مربوط به متابولیسم گلوکز و مسیر های انتقال سیگنال، RT-PCR، وسترن بلات، ایمونوسیتوشیمی انجام گرفت. ارزیابی متابولیک میوکاردیوم بوسیله PET-CT نشان داد که میانگین شدت سیگنال(MSI) در این قطعات در هفته چهارم در مقایسه با هفته اول بعد از پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان افزایش یافت. علاوه بر این، MRI تقویت عملکرد قابل ملاحظه ای را در گروه سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان نشان داد. بیان ژن ترانسپورترهای گلوکز(GLUT1,GLUT4)، آنزیم های فسفوفروکتوکیناز مربوط به متابولیسم گلوکز(PEF)، و گلیسرآلدهید-3- فسفات دهیدروژناز(GAPDH) و p70s6k در نواحی تزریق شده با سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان در هفته چهارم بعد از پیوند این سلول ها افزایش یافت و این با استفاده از وسترن بلات و ایمونوسیتوشیمی اثبات شد. در مجموع، پیوند سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان می تواند عملکرد قلبی را در مدل انفارکته قلبی خوکی و با فعال سازی مسیر انتقال سیگنال mTOR بهبود می بخشد.
Sci Rep. 2016 Jun 20;6:28250. doi: 10.1038/srep28250.
Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells (BM-MSCs) Improve Heart Function in Swine Myocardial Infarction Model through Paracrine Effects.
Cai M1,2, Shen R1, Song L1, Lu M2, Wang J1, Zhao S3, Tang Y1, Meng X1, Li Z4, He ZX1.
Abstract
Stem cells are promising for the treatment of myocardial infarction (MI) and large animal models should be used to better understand the full spectrum of stem cell actions and preclinical evidences. In this study, bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) were transplanted into swine heart ischemia model. To detect glucose metabolism in global left ventricular myocardium and regional myocardium, combined with assessment of cardiac function, positron emission tomography-computer tomography (PET-CT) and magnetic resonance imaging (MRI) were performed. To study the changes of glucose transporters and glucose metabolism-related enzymes and the signal transduction pathway, RT-PCR, Western-blot, and immunohistochemistry were carried out. Myocardium metabolic evaluation by PET-CT showed that mean signal intensity (MSI) increased in these segments at week 4 compared with that at week 1 after BM-MSCs transplantation. Moreover, MRI demonstrated significant function enhancement in BM-MSCs group. The gene expressions of glucose transporters (GLUT1, GLUT4), glucose metabolism-related enzymes phosphofructokinase (PFK), and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)) and 70-kDa ribosomal protein S6 kinase (p70s6k) in BM-MSCs injected areas were up-regulated at week 4 after BM-MSCs transplantation and this was confirmed by Western-blot and immunohistochemistry. In conclusions, BM-MSCs transplantation could improve cardiac function in swine MI model by activation of mTOR signal transduction pathway.
PMID: 27321050