پیوند سلول های تک هسته ای خون بند ناف (UCBMC) ممکن است آسیب های مغزی ناشی از هیپوکسی (کمبود اکسیژن) را در موش های صحرایی نوزاد بهبود بخشند اما مکانیسم آن هنوز مشخص نشده است. این مطالعه به بررسی این مسئله می پردازد که آیا UCBMC، تکثیر سلول های بنیادی عصبی (NSC) را از طریق مسیر پیام رسانی Sonic hedgehog (Shh) تحریک می کند یا خیر. موش های صحرایی به دنبال تنش هیپوکسی دچار انسداد شریان چپ شدند. 24 ساعث پس از ایجاد ایسکمی ناشی از هیپوکسی (HI)، UCBMC پیوند زده شدند و ایمنوسیتوشیمی، لکه گذاری ایمنی و آنالیزهای مورفولوژی در زمان های مختلفی پس از پیوند انجام شدند. افزایش تعداد NSCها در ناحیه زیرشکمی (SVZ) گروه HI+UCBMC مشاهده شد اما این افزایش به واسطه تیمار با سیکلوپامین کاهش یافت. پس از پیوند در گروه HI تیمار شده با UCBMC، افزایش قابل توجهی در سطح پروتئین Shh و Gli1 در مقایسه با موش های HI تیمار شده با محلول بافر فسفات (PBS) مشاهده گردید. سلول های Gli1+DAPI+ بسیار بیشتری در SVZ گروه HI+UCBMC در مقایسه با گروه های N+UCBMC و HI+PBS یافت شدند اما سلول های Gli+DAPI+ کمتری در SVZ گروه HI+cyclopamine+UCBMC مشاهده گردیدند. در گروه HI+UCBMC به طور قابل توجهی کاهش کمتری در تعداد سلول های عصبی در لایه قشری بخش CA1 هیپوکامپوس در مقایسه با گروه HI+PBS را نشان دادند اما نورون های بیشتری در گروه HI+cyclopamine+UCBMC در مقایسه با HI+UCBMC از دست رفتند. این نتایج نشان می دهند که UCBMC ممکن است تکثیر NSC را تحریک کرده و آسیب های مغزی را در موش های نوزاد HI از طریق مسیر پیام رسانی Shh کاهش دهند.

Umbilical cord blood cells regulate endogenous neural stem cell proliferation via hedgehog signaling in hypoxic ischemic neonatal rats.

Source

Molecular Imaging Center, Department of Imaging, Weifang Medical University, Weifang, PR China.

Abstract

Umbilical cord blood mononuclear cells (UCBMC) transplantation may improve hypoxia-induced brain injury in neonatal rats, but the mechanism is unclear. This study examines whether UCBMC promote neural stem cell (NSC) proliferation via the Sonic hedgehog (Shh) signaling pathway. The rats underwent left carotid ligation followed by hypoxic stress. UCBMC were transplanted 24h after hypoxia ischemia (HI), and immunohistochemistry, immmunoblotting, and morphology analyses were performed at different time points after transplantation. Increased numbers of NSCs were observed in the subventrical zone (SVZ) of the HI+UCBMC group, but these increases were attenuated by cyclopamine treatment. There were significant increases in Shh and Gli1 protein levels after transplantation in the HI group treated with UCBMC compared to HI rats treated with phosphate-buffered solution (PBS). Significantly more Gli1⁺DAPI⁺ cells were observed in the SVZ of the HI+UCBMC group compared to the HI+PBS and N+UCBMC groups, but few Gli1⁺DAPI⁺ cells were found in the SVZ of the HI+cyclopamine+UCBMC group. The HI+UCBMC group had significantly less neuronal loss in the cortex and CA1 sector of the hippocampus compared to the HI+PBS group, but more neuron loss was observed in the HI+cyclopamine+UCBMC group compared to HI+UCBMC. These results indicate that UCBMC may promote NSC proliferation and alleviate brain injury in HI neonatal rats via Shh signaling.

PMID:23632377