اثرات سلول های تک هسته ای خون بند ناف انسانی روی مکانیک سیستم تنفسی در یک مدل موشی آسیب ریوی نوزادی
تاریخ انتشار: جمعه 25 فروردین 1396
| امتیاز:
پیشینه:
سلول های تک هسته ای(MNCs) در طیف وسیعی از بیماری های ریوی اثرات سودمندشان را به خوبی نشان داده اند. اثرات سلول های تک هسته ای مشتق از خون بند ناف انسانی روی آسیب ریوی نوزادی، برای کاربردهای بالقوه اتولوگ در نوزادان زودرسی که در خطر ابتلا به دیسپلازی برونشوپولموناری قرار دارند، به طور کامل اثبات نشده است. هدف این مطالعه تعیین اثرات مورفولوژیک و عملکردی طولانی مدت سلول های تک هسته ای در مدل موشی آسیب ریوی نوزادی است که به طور سیستمیک منتقل شده اند.
مواد و روش ها:
سلول های تک هسته ای گرفته شده از خون بند ناف فریز شده(یک میلیون سلول به ازای هر نوزاد) به صورت درون سیاهرگی به نوزادان موشی که از زمان تولد در معرض اکسیژن 90 درصد قرار گرفته بودند تزریق شدند، گروه های کنترل سلول های هسته دار کل(TNCs) یا سلول های گرانولار یا حجم معادلی از بافر ناقل(گروه شام) بود. به منظور پرهیز از رد ایمنی، ما موش های SCID را به عنوان گیرنده استفاده کردیم. مکانیک ریه ها(flexiVentTM)، پیوند، رشد و آلوئول زایی هشت هفته بعد از تزریق ارزیابی شد.
نتایج:
استفاده سیستمیک از سلول های تک هسته ای برای نوزادان موش در معرض اکسیژن بالا قرار گرفته منجر به تضعیف بیش فعالی مجاری هوایی ناشی از متاکولین و کاهش مقاومت مجاری هوایی مرکزی به سطح نورموکسی می شود. این اثرات برونشیال با بهبود ملایم آلوئول زایی، جبران ریوی و کشسانی همراه بود. سلول های هسته دار کل هیج اثری روی بازآرایی آلوئولی نداشتند و بدتر شدن بیش فعالی مجاری هوایی ناشی از متاکولین همراه بودند. استفاده از سلول های گرانولار منجر به فنوتیپ بارز آمفیزم ریختی و عملکردی شد که با مرگ و میر بالا همراه بود. پیوند سلول های اهدایی در ریه در همه گروه ها به صورت پراکنده بود.
بحث:
این نتایج نشان می دهد که سلول های تک هسته ای خون بند ناف ممکن است نقش خاص مربوط به نوع سلول را در درمان مشکلات ریوی با مشخصه مقاومت افزایش یافته مجاری هوایی مانند دیسپلازی برونشوپولموناری و آسم داشته باشند. مطالعات آینده نیاز به تعیین زیرنوع های سلول های تک هسته ای فعال، مکانیسم عملکرد آن ها و روش های خالص سازی بهینه آن ها برای به حداقل رساندن آلودگی به سلول های گرانولار دارد.
Exp Lung Res. 2017 Mar 29:1-16. doi: 10.1080/01902148.2017.1300713. [Epub ahead of print]
Effects of human umbilical cord blood mononuclear cells on respiratory system mechanics in a murine model of neonatal lung injury.
Mills DR1, Mao Q1,2, Chu S1,2, Falcon Girard K3, Kraus M3, Padbury JF4,5, De Paepe ME1,2.
Abstract
BACKGROUND:
Mononuclear cells (MNCs) have well-documented beneficial effects in a wide range of adult pulmonary diseases. The effects of human umbilical cord blood-derived MNCs on neonatal lung injury, highly relevant for potential autologous application in preterm newborns at risk for bronchopulmonary dysplasia (BPD), remain incompletely established. The aim of this study was to determine the long-term morphologic and functional effects of systemically delivered MNCs in a murine model of neonatal lung injury.
MATERIALS AND METHODS:
MNCs from cryopreserved cord blood (1 × 106 cells per pup) were given intravenously to newborn mice exposed to 90% O2 from birth; controls received cord blood total nucleated cells (TNCs) or granular cells, or equal volume vehicle buffer (sham controls). In order to avoid immune rejection, we used SCID mice as recipients. Lung mechanics (flexiVent™), engraftment, growth, and alveolarization were evaluated eight weeks postinfusion.
RESULTS:
Systemic MNC administration to hyperoxia-exposed newborn mice resulted in significant attenuation of methacholine-induced airway hyperreactivity, leading to reduction of central airway resistance to normoxic levels. These bronchial effects were associated with mild improvement of alveolarization, lung compliance, and elastance. TNCs had no effects on alveolar remodeling and were associated with worsened methacholine-induced bronchial hyperreactivity. Granular cell administration resulted in a marked morphologic and functional emphysematous phenotype, associated with high mortality. Pulmonary donor cell engraftment was sporadic in all groups.
CONCLUSIONS:
These results suggest that cord blood MNCs may have a cell type-specific role in therapy of pulmonary conditions characterized by increased airway resistance, such as BPD and asthma. Future studies need to determine the active MNC subtype(s), their mechanisms of action, and optimal purification methods to minimize granular cell contamination.
PMID: 28353351