تیمار با سلول های بنیادی مزانشیمی تنظیم نامناسب ماتریکس متالوپروتئینازها و مهار کننده های بافتی متالوپروتئیناز را بعد از سکته مهار می کند
تاریخ انتشار: جمعه 24 آذر 1396
| امتیاز:
پیشینه/اهداف:
تیمار با سلول های بنیادی یکی از گزینه های درمانی بالقوه برای سکته ایسکمی است. اخیرا ما اثر محافظتی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بند ناف انسانی(HUCB-MSCs) را در مدل رتی سکته ایسکمی نشان داده ایم. این تیمار آپوپتوز را کاهش داد و آسیب DNA را مهار می کند. مجموعه ای از مطالعات منتشر شده، از جمله چندین مطالعه در آزمایشگاه ما، نقش القایی و تعیین کننده ای را برای چندین ماتریکس متالوپروتئیناز(MMPs) در آسیب مغزی بعد از سکته نشان داده اند. ما بر این باوریم که تیمار با HUCB-MSCs بعد از ایسکمی کانونی مغزی، تنظیم نامناسب MMPها را مهار می کند و بیان مهار کننده های اندوژن بافتی متالوپروتئیناز(TIMPs) را برای خنثی سازی فعالیت افزایش یافته MMPها القا می کند.
روش ها:
برای تست فرضیه مان، ما HUCB-MSCs (0.25 میلیون سلول/جانور و یک میلیون سلول/جانور) را به صورت درون سیاهرگی از طریق سیاهرگ دمی به رت های Sprague-Dawley تزریق کردیم که از پیش به طور موقت با انسداد شریان مغزی راست میانی به مدت دو ساعت و سپس یک روز پرفیوژن برای سکته مدل سازی شده بودند. بافت های مغزی ایسکمی شده هفت روز بعد از پرفیوژن مجدد از گروه های مختلف رت ها بدست آمده و مورد real-time PCR، ایمنوبلات و آنالیزهای ایمنوفلورسنس قرار گرفتند.
نتایج:
تیمار HUCB-MSCsها القای MMPها که در رت های القا شده برای ایسکمی و درمان نشده افزایش یافته بود را مهار کرد. تیمار با HUCB-MSCs القای بیان TIMPها را نیز مهار کرد. مهار طولانی القای MMPها و TIMPها بوسیله تیمار HUCB-MSCs در هر دو دوز تست شده یکسان است.
بحث:
مهار بیش بیان ناشی از سکته MMPها بعد از تیمار با HUCB-MSCsها، از طریق تنظیم افزایشی TIMPها میانجی نمی شود.
Cell Physiol Biochem. 2017 Nov 30;44(4):1360-1369. doi: 10.1159/000485533. [Epub ahead of print]
Mesenchymal Stem Cell Treatment Prevents Post-Stroke Dysregulation of Matrix Metalloproteinases and Tissue Inhibitors of Metalloproteinases.
Chelluboina B1, Nalamolu KR1, Mendez GG1, Klopfenstein JD1,2,3, Pinson DM4, Wang DZ5,3, Veeravalli KK1,2,5.
Abstract
BACKGROUND/AIMS:
Stem cell treatment is one of the potential treatment options for ischemic stroke. We recently demonstrated a protective effect of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells (HUCB-MSCs) in a rat model of ischemic stroke. The treatment attenuated apoptosis and prevented DNA damage. A collection of published studies, including several from our laboratory, indicated the induction and detrimental role for several matrix metalloproteinases (MMPs) in post-stroke brain injury. We hypothesized that the HUCB-MSCs treatment after focal cerebral ischemia prevents the dysregulation of MMPs and induces the expression of endogenous tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) to neutralize the elevated activity of MMPs.
METHODS:
To test our hypothesis, we administered HUCB-MSCs (0.25 million cells/animal and 1 million cells/animal) intravenously via tail vein to male Sprague-Dawley rats that were subjected to a transient (two-hour) right middle cerebral artery occlusion (MCAO) and one-day reperfusion. Ischemic brain tissues obtained from various groups of rats seven days after reperfusion were subjected to real-time PCR, immunoblot, and immunofluorescence analysis.
RESULTS:
HUCB-MSCs treatment prevented the induction of MMPs, which were upregulated in ischemia-induced rats that received no treatment. HUCB-MSCs treatment also prevented the induction of TIMPs expression. The extent of prevention of MMPs and TIMPs induction by HUCB-MSCs treatment is similar at both the doses tested.
CONCLUSION:
Prevention of stroke-induced MMPs upregulation after HUCB-MSCs treatment is not mediated through TIMPs upregulation.
PMID: 29186705