احیای جریان خروجی مایع زجاجیه بدنبال پیوند سلول های شبکه ترابکولار مشتق از iPSC در یک مدل موشی تراریخته گلوکوم
تاریخ انتشار: شنبه 26 فروردین 1396
| امتیاز:
هدف:
گلوکوم زاویه باز اولیه(POAG) به طور خاص در افراد پیرتر شایع است و با تخریب پاتولوىیک شبکه ترابکولار(TM)همراه است. ما پیش از این نشان داده ایم که پیوند سلول های TM مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSC) دینامیک مایع زجاجیه در موش های تراریخته جوانی که شکلی پاتوژن از میوسیلین انسانی(Tg-MYOCY437H) را بیان می کنند احیا می کند. این مطالعه برای تعیین این که آیا این روش در مورد موش های پیر با عملکرد نامناسب قابل توجه TM نیز شدنی است یا خیر، صورت گرفت.
روش ها:
iPSC موشی به فنوتیپ سلولی TM تمایز داده شد(iPSC-TM) و به فضای قدامی موش شش ماهه Tg-MYOCY437H یا کنترل تزریق شد. فشار درون چشمی و امکان جریان مایع زجاجیه تا سه ماهگی ثبت شد. میکروسکوپ الکترونی گزاره(TEM)، وسترن بلات، ایمنوهیستوشیمی برای آنالیز مورفولوژی TM، کمی کردن استرس شبکه اندوپلاسمی(ER) و ارزیابی سلولیت TM صورت گرفت.
نتایج:
12 هفته بعد از پیوند، فشار درون چشمی در گیرنده های iPSC-TM به طور آماری پایین تر بود و جریان به طور معناداری در مقایسه با کنترل های تیمار نشده بهبود یافت. تعداد سلول های TM اندوژن به طور معناداری در گیرنده های iPSC-TM به همراه وچود سلول های TM مثبت برای مارکر تقسیم سلولی، افزایش یافت. از نظر مورفولوژیک، پیوند iPSC-TM ساختار شبکه اندوپلاسمی را 12 هفته بعد از پیوند حفظ کرد. با این حال، سطح میوسیلین و کالنکسین در چشم های پیوند شده موش های 9 ماهه Tg-MYOCY437H بالا ماند که نشان داد استرس شبکه اندوپلاسمی در شبکه ترابکولار باقی مانده است.
بحث:
پیوند iPSC-TM می تواند فشار درون چشمی و سهولت جریان را در موش های Tg-MYOCY437H پیر احیا کند. این نوع از درمان مبتنی بر سلول های بنیادی یک امیدواری احتمالی برای احیای کنترل فشار درون چشمی در برخی از بیماران گلوکومایی است.
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017 Apr 1;58(4):2054-2062. doi: 10.1167/iovs.16-20672.
Restoration of Aqueous Humor Outflow Following Transplantation of iPSC-Derived Trabecular Meshwork Cells in a Transgenic Mouse Model of Glaucoma.
Zhu W1, Jain A2, Gramlich OW3, Tucker BA3, Sheffield VC4, Kuehn MH1.
Abstract
Purpose:
Primary open-angle glaucoma (POAG) is particularly common in older individuals and associated with pathologic degeneration of the trabecular meshwork (TM). We have shown previously that transplantation of induced pluripotent stem cell (iPSC) derived TM cells restores aqueous humor dynamics in young transgenic mice expressing a pathogenic form of human myocilin (Tg-MYOCY437H). This study was designed to determine if this approach is feasible in older mice with more pronounced TM dysfunction.
Methods:
Mouse iPSC were differentiated toward a TM cell phenotype (iPSC-TM) and injected into the anterior chamber of 6-month-old Tg-MYOCY437H or control mice. IOP and aqueous humor outflow facility were recorded for up to 3 months. Transmission electron microscopy, Western blot, and immunohistochemistry were performed to analyze TM morphology, quantify endoplasmic reticulum (ER) stress, and assess TM cellularity.
Results:
A 12 weeks after transplantation, IOP in iPSC-TM recipients was statistically lower and outflow facility was significantly improved compared to untreated controls. The number of endogenous TM cells increased significantly in iPSC-TM recipients along with the appearance of TM cells immmunopositive for a marker of cellular division. Morphologically, transplantation of iPSC-TM preserves ER structure 12 weeks after transplantation. However, myocilin and calnexin expression levels remain elevated in transplanted eyes of these 9-month-old Tg-MYOCY437H mice, indicating that ER stress persists within the TM.
Conclusions:
Transplantation of iPSC-TM can restore IOP and outflow facility in aged Tg-MYOCY437H mice. This type of stem cell-based therapy is a promising possibility for restoration of IOP control in some glaucoma patients.
PMID: 28384726