به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بدن انسان منبع فراوانی از سلول‌های چند توان است که دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند که می‌توانند در بسیاری از برنامه‌ها و مداخلات مورد بهره‌برداری قرار گیرند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) نشان‌دهنده یک جمعیت ناهمگن از سلول‌های تمایز نیافته هستند که برای خود تجدیدی برنامه‌ریزی شده‌اند و بسته به منشأ آن‌ها، به دودمان‌های متمایز تمایز می‌یابند. علاوه بر توانایی اثبات شده آن‌ها برای انتقال به سمت محل‌های التهابی، ترشح عوامل مختلفی که در بازسازی بافت شرکت می‌کنند و عملکرد تنظیم ایمنی آن‌ها، MSCها را کاندیدهای جذابی برای استفاده در سیتوتراپی طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها و شرایط، و همچنین در جنبه‌های مختلف بازسازی می‌کند. از آنجایی که تنظیم ژن هدایت شده توسط microRNA (miRNA) بر عملکردهای سلولی متعدد نظارت دارد، miRNA ها به طور فزاینده‌ای در زمینه هدایت فرآیند تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در بررسی حاضر، مکانیسم‌های تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی مبتنی بر miRNA را با تمرکز ویژه بر سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بندناف (UCMSCs) بررسی شده و مرتبط‌ترین مجموعه‌ها و امضاهای miRNA را شناسایی کردند. 

پتانسیل تمایز هدایت شده توسط miRNA UCMSCها
سلول‌های بنیادی چند توان از منابع چندگانه دارای پتانسیل تمایز چند رده‌ای هستند که می‌تواند در چندین محیط بالینی، از جمله بازسازی بافت و توانبخشی اندام برای کاربردهای درمانی و/یا زیبایی شناختی، مداخلات درمانی سندرم‌ها و اختلالات متمایز، و همچنین درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد. وقتی صحبت از UCMSC ها می‌شود، این پتانسیل تمایز و بر این اساس دامنه برنامه‌ها به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

تمایز استخوانی/استئوبلاستیک
به نظر می‌رسد miR-21 نقش مهمی در تمایز استخوان زایی UCMSC ها ایفا می‌کند، زیرا UCMSC های انسانی ترانسفکت شده با miR-21 سطوح بیان چندین ژن شناخته شده استخوان ساز مانند آلکالین فسفاتاز (ALP)، فاکتور رونویسی مربوط به runt-2 را نشان داده‌اند. (RUNX-2) و استئوکلسین (OCN)، اثری که احتمالاً از طریق هدف قرار دادن مسیر PI3K/β-catenin (PI3K-AKT-GSK3β) توسط miR-21 به دست می‌آید. بر این اساس، کاهش ژنتیکی یا شیمیایی miR-21 در UCMSCهای انسانی (hUCMSCs) منجر به سرکوب خواص استخوان زایی آن‌ها، از طریق هدف قرار دادن مسیر Wnt/β-catenin شد. همچنین مشخص شد که سطوح miR-342-3p در طول استخوان سازی به طور قابل توجهی تنظیم می‌شود. نشان داده شد که بیان بیش از حد آن‌ها در شرایط آزمایشگاهی باعث افزایش تمایز استخوانی hUCMSCها از طریق افزایش بیان مارکرهای مختلف مانند OCN و ALP و همچنین تنظیم احتمالی فاکتور رشد تبدیل کننده بتا (TGF-β) می‌شود و مسیرهای سیگنال دهی دیگر (Shh)، که معمولاً در طی فرآیند استخوان سازی بیش از حد فعال می‌شوند.

تمایز کبدی
به نظر می‌رسد دومین زمینه پرمطالعه در تعیین سرنوشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف که شامل میانجی گری microRNA ها است، مسیری به سوی تمایز کبدی باشد. یک آنالیز توالی یابی نسل بعدی، مجموعاً 63 miRNA را شناسایی کرد، چه جدید و چه شناخته شده، که تغییرات قابل توجهی را در الگوهای بیان خود در طول زمآن‌های مختلف تمایز کبدی WJMSCها ارائه کردند، در حالی که تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی ژن‌های هدف آن‌ها تا حدودی بر مولکولی روشن می‌شود. مسیرها و فاکتورهای رونویسی خاص کبدی که در فرآیند تمایز کبدی نقش دارند. تجزیه و تحلیل دیگری در سطح miRNA از ژله وارتون بند ناف انسان، میکروRNA های مهم مختلفی را در طول تمایز کبدی نشان داد، از جمله خوشه miR-23b (miR-27b-3p، miR-24-1-5p، و miR-23b-3p)، miR- 26a-5p، miR-30a-5p، miR-122-5p، miR-148a-3p، و miR-192-5p)، که همگی برای ترویج القای سلول‌های بنیادی به سلول‌های کبدی از طریق تنظیم منفی اهداف مرتبط با مهار تمایز کبدی، با miR-122-5p که به طور خاص نشانگرهای مزانشیمی تعیین کننده جنسیت منطقه-جعبه 11 (SOX11) و Vimentin (VIM) را سرکوب می‌کند.

تمایز عصبی
تعدادی از miRNA ها نیز برای ایفای نقش جدایی ناپذیر در تمایز عصبی UCMSCها پیشنهاد می‌شوند. چندین مطالعه نشان داد که تفاوت‌های آماری مهمی در سطوح بیان microRNAهای خاص بین WJMSCs تمایز یافته به سلول‌های عصبی و WJMSCهای تمایز نیافته وجود دارد. به طور خاص، به عنوان بخشی از یک تجزیه و تحلیل ریزآرایه، در مجموع 161 miRNA با بیان متفاوت شناسایی شد که 28 مورد از آن‌ها تغییر برابری بالای بیش از 5 را نشان دادند، با miR-4521، miR-222-5p، miR-92a-1-. 5p، miR-543، و miR-548a-3p با سطوح کاهش قابل توجهی و miR-575، miR-4440، miR-297، miR-4793-3p، miR-371b-5p، miR-3617-5p، miR-125b -2-3p، miR-26b، miR-124a، miR-7152-3p، miR-1290، miR-5093، miR-663b، miR-6861-5p، miR-212-5p، miR-194، miR-129 -5p، miR-132-5p، miR-1202، miR-3687، miR-195-3p، miR-192-5p، و miR-5572 که در نورون‌های مشتق شده از WJMSC نسبت به کنترل‌های تمایز نیافته تغییرات قابل توجهی را نشان می‌دهند.

تمایز غضروفی
با توجه به تمایز غضروفی، نشان داده شد که بیان miR-29b-3p در طول فرآیند غضروفی کاهش می‌یابد، از طریق هدف قرار دادن جعبه گروه 9 با تحرک بالا مرتبط با SRY (SOX9)، یک فاکتور رونویسی حیاتی برای تمایز سلول‌های غضروفی، در حالی که، مشابه دیگر RNA های طولانی غیر کدکننده، lncRNA H19 مشاهده شد که به عنوان یک اسفنج miR-29b-3p عمل می‌کند، که اساساً اثر آن را مهار می‌کند و امکان بیان SOX9 و متعاقب آن تمایز غضروفی ناشی از لیزات پلاکتی (PL) را می‌دهد.

تمایز اپیتلیال
از نظر تمایز اپیتلیال MSC، miR-145 نشان داد که تبدیل UCMSCها به سلول‌های اپیتلیال آلوئولی نوع II را تحت شرایط هیپوکسیک، احتمالاً از طریق هدف قرار دادن گیرنده TGF-β II (TGFβRII) ترویج می‌کند، که به نوبه خود منجر به سرکوب تمایز می‌شود و توسط مسیر سیگنالینگ TGF-β وارد فیبروبلاست‌ها می‌شود.

 
تمایز نسبت به دودمان دیگر
با توجه به تمایز به سلول‌های تولید کننده انسولین (IPCs)، miR-200b-3p توانایی هدایت UCMSCها را به سمت این سرنوشت از طریق مهار فاکتور رونویسی ZEB2 نشان داد، در حالی که نشان داده شد سرکوب آن باعث ایجاد هیپوگلیسمی و مهار موفقیت آمیز انسولینوژنز می‌شود. علاوه بر این، miR-375 و miR-26a در UCMSCهای تمایز نیافته مثبت لانه مرغ (N-UCMSCs) در مقایسه با سلول‌های بنیادی مزانشیمی پانکراس مثبت لانه (N-PMSCs) بسیار غنی هستند. ترانسفکشن ترکیبی miR-375 و miR-26a قادر به سرکوب چندین ژن هدف، از جمله mtpn، sox6، bhlhe22، و ccnd بود، بنابراین 12 روز پس از درمان باعث تمایز IPC شد. 

کاربردهای UCMSCs در پزشکی بازساختی و درمانی و نقش miRNA ها
در سال‌های اخیر، به‌ویژه در دهه‌های گذشته، کاربردهای درمانی بالقوه hUCMSCs به شدت برای درمان آسیب‌شناسی‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است، همانطور که می‌توان از ادبیات استنباط کرد. UCMSCهای انسانی، و همچنین اگزوزوم‌های ترشح شده و سایر وزیکول‌های خارج سلولی آن‌ها، که اغلب دارای miRNAهای خاص درگیر در عملکردهای کلیدی سلولی هستند، به نظر می‌رسد دارای قابلیت‌های بازسازی‌کننده، ضدالتهابی، محافظتی و در برخی موارد حتی قابلیت سرکوب تومور هستند. خواص بهبودی آن‌ها، همراه با سرعت خود نوسازی قوی، پتانسیل ایمنی پایین، و جداسازی غیر تهاجمی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از UC را به یکی از جذاب ترین منابع کاندید برای درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی جدید و همچنین کاربردهای دیگر تبدیل می‌کند. 
بهره‌برداری از ویژگی‌های تنظیم‌کننده miRNA همراه با ویژگی‌های منحصربه‌فرد UCMSCs یک زمینه تحقیقاتی کاملا امیدوارکننده با کاربردهای فراوان است که از مداخلات زیبایی‌شناختی به رژیم‌های درمانی گسترش می‌یابد. با این وجود، در حال حاضر محدودیت‌های خاصی وجود دارد که باید برای اجرای موفقیت‌آمیز درمآن‌های مبتنی بر miRNA در کلینیک غلبه کرد. پس از تجویز، اولین مانعی که مولکول‌های miRNA برهنه و اصلاح نشده باید بر آن غلبه کنند نفوذ کم غشای سلولی است و به دنبال آن تخریب سریع و پاکسازی از گردش خون. یک راه حل برای این مشکلات استفاده از وسایل نقلیه تحویل تکامل یافته، از جمله نانوحامل‌ها و اگزوزوم‌ها است که miRNA ها را تا رسیدن به اهداف خود تثبیت و محافظت می‌کنند. با این حال، هدف قرار دادن بافت‌های خارج کبدی یک مانع باقی می‌ماند، بنابراین استفاده از درمآن‌های مبتنی بر miRNA را محدود می‌کند. اگرچه نانوذرات لیپیدی و پلیمری می‌توانند به جذب سلولی کارآمد و پایداری miRNAهای تحویلی دست یابند، اما به‌جای بافت‌های هدف مورد نظر، به‌طور انتخابی در کبد تجمع می‌یابند. همچنین تأثیرات خارج از هدف miRNA ها از اهمیت بالایی برخوردار است که عمدتاً به اهداف چندگانه درون سلولی هر miRNA، همراه با توانایی آن‌ها در فعال کردن غیرعادی سیستم ایمنی میزبان نسبت داده می‌شود.
پایان مطلب/.