عوامل محلول مشتق از قشر مغز و هیپوکامپ موش صحرایی برای القاء سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی به سلول های شبه عصبی
برای شبیه سازی ریز محیط مغز، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی ( AMSC ) به تمایز به سلول های شبه عصبی در محیط  کورتکس و ​​هیپوکامپ موش القا شدند .در ابتدا، سلول های بنیادی مزانشیمی جدا شده از بافت چربی توسط فلوسایتومتری و توانایی چربی زایی  و استخوان زایی مشخص شد. پس از القا درمحیط کشت مشتق از قشر مغز و ​​هیپوکامپ موش ، تغییر مورفولوژیکی سلول ها مورد بررسی قرار گرفت و پروتئین نشانگر عصبی ( - β توبولین ، NSE ، جسم Nissl ) بیان شده توسط رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس تشخیص داده شد . انواع پروتئین های نشانگر سیناپسی از جمله GAP43 ، SHANK2 ، SHANK3 و جسم Bassoon  مشاهده شد. تکنیک ELISA برای اندازه گیری فاکتور نوروتروفیک ( BDNF ) مشتق ازمغز و فاکتور رشد عصب ( NGF ) ترشح شده در نقاط زمانی مختلف مورد استفاده قرار گرفت . AMSCs بیان مثبتی از CD13 ، CD44 و CD90 را نشان داده و توانستند به استئوبلاست ها یا سلول های چربی تمایز یابند. پس از القا در محیط هیپوکامپ  + کورتکس به مدت 14 روز ، سلول ها ظاهر معمول پریکاریال نورونی را که مشخصه تمایز عصبی بود، داشتند . بعد از 14 روز تیمار با  هیپوکامپ  + کورتکس ، درصد سلولهای بیان کننده  β  -توبولین ، NSE و  Nissl به ترتیب 0.8 ± 53.9 ٪ ، 1.7 ± 51.3 ٪ و 2.1 ± 16.4٪ بود. مشاهده بیان GAP43 ، SHANK2 ، SHANK3 و جسم Bassoon  نشان دهنده تشکیل سیناپس پس از تیمار با محیط هیپوکامپ  + کورتکس بود. AMSCs تمایزیافته فاکتورهای نوروتروفیک، NGF و BDNF را بیان کردند. بنابراین عوامل محلول مشتق از قشرمغز و هیپوکامپ موش سبب تمایز AMSCs به یک فنوتیپ شبه عصبی شده که نشان می دهد سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی نقش دوگانه در تکمیل نورون های تازه ایجاد شده و ترشح فاکتورهای نوروتروفیک داشته و در نتیجه می تواند به درمان بالقوه بیماری های سیستم عصبی کمک کند.

Cell Biol Int. 2014 Feb 6. doi: 10.1002/cbin.10256. [Epub ahead of print]

Rat cortex and hippocampus-derived soluble factors for the induction of adipose-derived mesenchymal stem cells into neuron-like cells.

Han C, Song L, Liu Y, Zou W, Jiang C, Liu J.

Abstract

To simulate brain microenvironment, adipose-derived mesenchymal stem cells (AMSC) were induced to differentiate to neuronal-like cells in rat cortex and hippocampus medium (Cox+Hip). First, isolated AMSC were characterized by flow cytometer and the capacity of adipogenesis and osteogenesis. After induction in rat cortex and hippocampus conditioned medium, the cell morphological change was examined and neural marker proteins (β-Ш-Tubulin, NSE, Nissl body) expression was detected by immunofluorescence staining. A variety of synaptic marker proteins, including GAP43, SHANK2, SHANK3 and Bassoon body, were detected. ELISA was used to measure brain derived neurotrophic factor (BDNF) and nerve growth factor (NGF) secretion at different time-points. AMSCs positively expressed CD13, CD44 and CD90 and could differentiate into osteoblasts or adipocytes. After induction in Cox+Hip medium for 14 days, cells had a typical neuronal perikaryal appearance, which was suggestive of neuronal differentiation. After 14 days of Cox+Hip treatment, the percentage of cells expressing β-Ⅲ-Tubulin, NSE and Nissl was 53.9 ± 0.8%, 51.3 ± 1.7% and 16.4 ± 2.1%, respectively. Expression of GAP43, SHANK2, SHANK3 and Bassoon body was detected, indicating synapse formation after treatment in Cox+Hip medium. Differentiated AMSCs secreted neurotrophic factors NGF and BDNF. Thus rat cortex and hippocampus-derived soluble factors can induce AMSCs to a neuronal-like phenotype, suggesting that AMSCs have a dual role in supplementing newborn neurons and secreting neurotrophic factors, and therefore could be help as a potential treatment for nervous system diseases.

PMID: 24500988