پیش سازهای عضلانی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی به طور موثری دیستروفی عضلانی را از طریف احیای پراکنش دیستروفین
تاریخ انتشار: دوشنبه 24 مهر 1396
| امتیاز:
پیشینه:
دیستروفی عضلانی دوشن(DMD) شکلی معلوب از اختلالات عضلانی است که ناشی از موتاسیون ژن دیستروفین در کروموزوم X است. به کار بردن سلول های بنیادی جنینی یا سلول های بنیادی بالغ اثرات درمانی روی دیستروفی عضلانی دوشن از طریق مکانیسم های مبتنی بر سلول و مکانیسم های غیر مبتنی بر سلول دارد. در این مطالعه، ما پیشنهاد کردیم که سلول های پیش ساز عضله زای مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSC-MPCs) در ترمیم آسیب عضلانی ناشی از دیستروفی عضلانی موثرتر هستند.
روش ها و نتایج:
سلول های بنیادی پرتوان القایی موشی در محیط کشت تمایزی عضله زا کشت شدند و MPCها با استفاده از RT-PCRو فلوسایتومتری مورد شناسایی قرار گرفتند. iPSCها با موفقیت به MPCها تبدیل شدند که با بیان مجزای ژن های عضله زا و مارکرهای سطح سلولی اثبات شد. آسیب عضلانی با تزریق کاردیوتوکسین در عضله تیبالیال موش mdx القا شد و iPSC-MPCها بعدا به جایگاه آسیب گرافت شد. وکتور بیان لوسیفراز به iPSC-MPCها ترانسداکت شد و آنالیز تصویربرداری بیولومینانس نشان داد که این سلول های پیش ساز حتی تا 30 روز بعد از پیوند زنده می مانند. مهم تر این که، آنالیزهای بافتی نشان داد که درصد هسته های مرکزی و هم چنین فیبروز ها نیز در عضلات تیمار شده با iPSC-MPCها کاهش یافتند. علاوه براین، پیوند سلول های پیش ساز پراکنش دیستروفین و گیرنده های استیل آمین نیکوتین را احیا کرد و موجب افزایش بیان Pax7 به عنوان یک فاکتور رونویسی عضله زایی شد.
جمع بندی:
MPCهای مشتق از iPSCها اثرات درمانی قوی را با احیای بیان دیستروفین و پراکنش گیرنده استیل کولین روی دیستروفی عضلانی اعمال می کند.
J Stem Cell Res Ther. 2016;6(10). pii: 1000361. doi: 10.4172/2157-7633.1000361. Epub 2016 Sep 26.
Induced Pluripotent Stem Cells derived Muscle Progenitors Effectively Mitigate Muscular Dystrophy through Restoring the Dystrophin Distribution.
Cai WF1, Huang W1, Wang L1, Wang JP1, Zhang L1,2, Ashraf M3, Wu S4, Wang Y1.
Abstract
BACKGROUND:
Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a recessive form of muscular disorder, resulting from the dystrophin gene mutations in X-chromosome. Application of embryonic stem cells or adult stem cells has demonstrated the therapeutic effects on DMD through both cell-based and non-cell based mechanisms. In this study, we proposed that Myogenic Progenitor Cells from Induced Pluripotent Stem Cells (iPSC-MPCs) would be more effective in repairing muscle damage caused by muscular dystrophy.
METHODS AND RESULTS:
Mouse iPSCs were cultured in myogenic differentiation culture medium and the MPCs were characterized using Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) and flow cytometry. iPSCs were successfully converted into MPCs, as evidenced by the distinct expression of myogenic genes and cell surface markers. The muscle injury was induced in tibialis muscle of mdx mouse by cardiotoxin injection, and the iPSC-MPCs were then engrafted into the damage site. Firefly luciferase expression vector was transduced into iPSC-MPCs and the in vivo bioluminescence imaging analysis revealed that these progenitor cells survived even at 30-days post transplantation. Importantly, histological analysis revealed that the central nuclei percentage, as well as fibrosis, was significantly reduced in the iPSC-MPCs treated muscle. In addition,the transplantation of progenitor cells restored the distributions of dystrophin and nicotinic acetylcholine receptors together with up-regulation of pair box protein 7(Pax7), a myogenic transcription factor.
CONCLUSION:
iPSCs-derived MPCs exert strong therapeutic effects on muscular dystrophy by restoring dystrophin expression and acetylcholine receptor distribution.
PMID: 28979820