اثر سینرژیکBDNF و FGF2 در تولید موثر نورون های دوپامینرژیک دارای عملکرد از سلول های بنیادی مزانشیمی
تاریخ انتشار: پنجشنبه 23 شهریور 1396
| امتیاز:
برای درک فرایند نورون زایی، تولید نورون های دوپامینرژیک(DAergic) دارای عملکرد از سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) مهم است. گزارش شده است که BDNF مسئول القای بلوغ و عملکردی بودن عصبی است. پیش از این ما تولید موثر نورون ها از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان انسانی با استفاده از FGF2 به تنهایی را گزارش کردیم. ما فرض کردیم که سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت های مختلف( مغز استخوان، بافت چربی و پالپ دندان)، اگر در روز نهم القا با BDNF و FGF2 القا شوند نورون های دوپامینرژیک دارای عملکرد را تولید خواهند کرد. بنابراین، سلول ها در سطح مورفومتریک، رونویسی و ترجمه برای مارکرهای مختلف مانند MAP2، TH، NGN2، PITX3، DAT، سیناپتوفیزین، Kv4.2 و SCN5A مورد شناسایی قرار گرفتند. عملکردی بودن این نورون های تولید شده بوسیله تصویربرداری یون کلسیم مورد مطالعه قرار گرفت. آنالیز نتایج نشان داد که BDNF روی بیان مارکرهای عصبی دوپامینرژیک در سطح ژن و پروتئین و عملکردی بودن نورون ها اثر دارد. در بین این سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی، سلول های بنیادی مزانشیمی پالپ دندانی مشخصه های عصبی به طور قابل توجه بهتری را از منظر مورفولوژی، بیان مارکرهای عصبی و مهم تر از همه عملکردی بودن نورون ها نشان دادند. بنابراین از مطالعه حاضر ما نتیجه گرفتیم که 1) BDNF اثر اضافه کننده ای روی مشخصه های عصبی و عملکردی بودن دارد 2) سلول های بنیادی مزانشیمی پالپ دندتن کاندیدای بهتری از سلول های بنیادی مزانشیمی برای مطالعه نورون زایی دوپامینرژیک و انجام دادن مطالعات آینده هستند.
Sci Rep. 2017 Sep 4;7(1):10378. doi: 10.1038/s41598-017-11028-z.
Synergistic Effect of BDNF and FGF2 in Efficient Generation of Functional Dopaminergic Neurons from human Mesenchymal Stem Cells.
Singh M1, Kakkar A1, Sharma R1, Kharbanda OP2, Monga N2, Kumar M3, Chowdhary S3, Airan B4, Mohanty S5.
Abstract
To understand the process of neurogenesis, generation of functional dopaminergic (DAergic) neurons from human mesenchymal stem cells (hMSCs) is important. BDNF has been reported to be responsible for inducing neuronal maturation and functionality. Previously, we have reported the efficient generation of neurons from human bone marrow derived MSCs using FGF2 alone. We hypothesize that hMSCs from various tissues [(bone marrow (BM), adipose tissue (AD) and dental pulp (DP)], if treated with BDNF on 9th day of induction, alongwith FGF2 will generate functional DAergic neurons. Hence, cells were characterized at morphometric, transcription and translational levels for various markers like MAP2, TH, NGN2, PITX3, DAT, synaptophysin, Kv4.2 and SCN5A. Functionality of in vitro generated neurons was studied by calcium ion imaging. Result analysis depicted that BDNF has effect on expression of dopaminergic neuronal markers at gene and protein levels and functionality of neurons. Among these hMSCs, DP-MSC showed significantly better neuronal characteristics in terms of morphology, expression of neuronal markers and foremost, functionality of neurons. From the present study, therefore, we concluded that i) BDNF has additive effect on neuronal characteristics and functionality ii) DP-MSC are better MSC candidate to study DAergic neurogenesis and perform future studies.
PMID: 28871128