اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی دیابت شیرین نوع دو را با معکوس کردن مقاومت انسولینی محیطی و کاهش تخریب سلول های بتا بهبود می بخشند
تاریخ انتشار: یکشنبه 21 مرداد 1397
| امتیاز:
اگزوزوم های وزیکول های خارج سلولی(EVs) با اندازه نانو هستند که همانند سلول های بنیادی مزانشیمی(MSC) امیدواری زیادی را در بازسازی بافت و ترمیم آسیب نشان می دهند. نشان داده شده است که سلول های بنیادی مزانشیمی دیابت شیرین(DM) را در مدل های جانوری و کارآزمایی های بالینی تسکین می بخشند. در این مطالعه، ما درصدد بررسی این امر برآمدیم که ایا اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی(hucMSC-ex) اثر درمانی روی دیابت شیرین نوع دو دارند یا خیر(T2DM). ما مدل رتی از دیابت شیرین نوع دو را با استفاده از رژیم پرچربی و استرپتوزوتوسین(STZ) ایجاد کردیم. ما دریافتیم که تزریق درون سیاهرگی hucMSC-ex سطح گلوکز خون را به عنوان یک رویکرد پاراکرین اصلی سلول های بنیادی مزانشیمی کاهش داد. اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی تا حدی مقاومت انسولینی را در دیابت شیرین نوع دو معکوس کرد و به طور غیر مستقیم متابولیسم گلوکز را تسریع کرد. اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی فسفریلاسیون(جایگاه تیروزین) سوبسترای گیرنده انسولین1 و پروتئین کیناز B را در دیابت نوع دو احیا کرد، بیان ترانسلوکاسیون غشایی گیرنده گلوکز 4 را در عضلات افزایش داد و ذخیره گلیکوژن را در کبد برای حفظ هموستازی گلوکز افزایش داد. اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی آپوپتوز ناشی از استرپتوزتوسین سلول های بتا را مهار کرد تا عملکرد ترشح انسولین را در دیابت شیرین نوع دو احیا کند. در مجموع، اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی می توانند با معکوس کردن مقاومت انسولینی محیطی و تسکین تخریب سلول های بتا دیابت شیرین نوع دو را تسکین دهند و یک رویکرد جایگزین را برای درمان دیابت شیرین نوع دو ارائه کنند.
ACS Nano. 2018 Aug 7. doi: 10.1021/acsnano.7b07643. [Epub ahead of print]
Human Mesenchymal Stem Cell Derived Exosomes Alleviate Type 2 Diabetes Mellitus by Reversing Peripheral Insulin Resistance and Relieving β-Cell Destruction.
Sun Y1,2, Shi H1, Yin S1, Ji C1, Zhang X1, Zhang B1, Wu P1, Shi Y1, Mao F1, Yan Y1, Xu W1, Qian H1.
Abstract
Exosomes are nanosized extracellular vesicles (EVs) that show great promise in tissue regeneration and injury repair as mesenchymal stem cell (MSC). MSC has been shown to alleviate diabetes mellitus (DM) in both animal models and clinical trials. In this study, we aimed to investigate whether exosomes from human umbilical cord MSC (hucMSC-ex) have a therapeutic effect on type 2 DM (T2DM). We established a rat model of T2DM using a high-fat diet and streptozotocin (STZ). We found that the intravenous injection of hucMSC-ex reduced blood glucose levels as a main paracrine approach of MSC. HucMSC-ex partially reversed insulin resistance in T2DM indirectly to accelerate glucose metabolism. HucMSC-ex restored the phosphorylation (tyrosine site) of the insulin receptor substrate 1 and protein kinase B in T2DM, promoted expression and membrane translocation of glucose transporter 4 in muscle, and increased storage of glycogen in the liver to maintain glucose homeostasis. HucMSC-ex inhibited STZ-induced β-cell apoptosis to restore the insulin-secreting function of T2DM. Taken together, exosomes from hucMSC can alleviate T2DM by reversing peripheral insulin resistance and relieving β-cell destruction, providing an alternative approach for T2DM treatment.
PMID: 30052036