اثرات اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی روی بهبودی شکستگی در رت ها از طریق مسیر پیام رسانی Wnt
تاریخ انتشار: شنبه 15 تیر 1398
| امتیاز:
هدف:
بررسی نقش اگزوزوم های مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسانی(hucMSC) در مسیر پیام رسانی Wnt و اثرات آن ها روی بهبود شکستگی در رت ها
مواد و روش ها:
مجموعا 24 رت نر سالم نژاد Sprague-Dawley(SD) به طور تصادفی به سه گروه تقسیم شدند که از بین آن ها گروه های آزمایش به ترتیب در جایگاه آسیب مورد تزریق با فسفات بافر سالین(PBS) و اگزوزوم های مشتق از hucMSC قرار گرفتند و یک گروه هم به عنوان کنترل چیزی دریافت نکرد. در هفته دوم و سوم بعد از درمان، شرایط بهبودی در جایگاه شکستگی رت ها بوسیله میکرو سی تی تشخیص داده شد. بیان پروتئین های بتا-کتنین و Wnt3a مسیر پیام رسانی Wnt در بافت استخوانی از طریق سنجش وسترن بلات اندازه گیری شد. qRT-PCR برای تعیین بیان ژن های مارکر استخوان زایی(کلاژن نوع یک، استئوپونتین(OPN) و RUNX2) انجام گرفت.
نتایج:
نتایج اسکن میکرو سی تی نشان داد که رت های تیمار شده با اگزوزوم ها شرایط بهتری را در جایگاه شکستگی نشان دادند که از طریق وجود استخوان قشری پیوسته مشخص بود. جایگاه های شکستگی در گروه کنترل و گروه تزریق شده با PBS بهبود نیافت و ظاهر استخوان قشری به صورت ناپیوسته با خطوط شکستگی قابل توجه بود. طیق نتایج وسترن بلات، سطح بیان پروتئین بتا-کتنین و Wnt3a در گروه تیمار شده با اگزوزوم در مقایسه با گروه کنترل و گروه تزریق شده با PBS به طور قابل توجهی بالاتر بود(p<0.01). نتایج RT-PCR نشان داد که سطح بیان کلاژن نوع یک، استئوپونتین و RUNX2 در گروه تیمار شده با اگزوزوم به طور قابل توجهی در مقایسه با دو گروه دیگر افزایش یافت(p<0.01).
جمع بندی:
اگزوزوم های مشتق از hucMSC احتمالا در ترمیم شکستگی در رت ها از طریق مسیر پیام رسانی Wnt دخیل هستند.
Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2019 Jun;23(11):4954-4960. doi: 10.26355/eurrev_201906_18086.
Effects of human umbilical cord mesenchymal stem cells-derived exosomes on fracture healing in rats through the Wnt signaling pathway.
Zhou J1, Liu HX, Li SH, Gong YS, Zhou MW, Zhang JH, Zhu GY.
Abstract
OBJECTIVE:
To investigate the role of human umbilical cord mesenchymal stem cell (hucMSC)-derived exosomes in the Wnt signaling pathway and their effects on fracture healing in rats.
MATERIALS AND METHODS:
A total of 24 healthy male Sprague-Dawley (SD) rats were randomly divided into 3 groups, of which the experimental groups were injected with Phosphate-Buffered Saline (PBS) and hUCMSC-derived exosomes, respectively, at the fracture site, and a blank control group was set. At 2 and 3 w after treatment, respectively, the healing condition at the fracture site in the rats was detected by micro-computed tomography (CT). The protein expressions of β-catenin and Wnt3a of the Wnt signaling pathway in the bone tissue were measured via Western blotting (WB) assay. Quantitative Real Time-fluorescence Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR) was performed to determine the expressions of osteogenic marker genes [collagen type I (COL-1), osteopontin (OPN) and runt-related transcription factor 2 (RUNX2)].
RESULTS:
The results of the micro-CT scan showed that the rats treated with exosomes had better apposition of the fracture site, and the appearance of cortical bone was continuous. The fracture sites in the blank control group and PBS injection group were not healed, and the appearance of cortical bone was discontinuous, with significant fracture lines. According to the WB results, the protein expression levels of β-catenin and Wnt3a in exosome treatment group were significantly higher than those in the blank control group and PBS injection group (p<0.01). The qRT-PCR results indicated that the expression levels of COL-1, OPN and RUNX2 in exosome treatment group were increased evidently compared with those in the other two groups (p<0.01).
CONCLUSIONS:
HucMSC-derived exosomes are probably involved in the repair of fracture in rats through the Wnt signaling pathway.
PMID: 31210331