به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پاسخ‌های خود ایمنی مهم‌ترین مکانیسم‌های بیماری‌زای زیربنایی دیابت نوع 1 (T1D) هستند. وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) دارای اثرات تعدیل کننده ایمنی هستند. در این مطالعه، گروهی از محققین به بررسی اینکه آیا EVهای مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی بندناف انسان (HucMSC-EVs) اثرات درمانی بر روی موش‌های دیابتی غیرچاق (NOD) به عنوان مدل T1D دارند یا خیر پرداختند.

دیابت نوع 1 (T1D) و عوامل دخیل در ایجاد آن

علت اصلی دیابت نوع 1 (T1D) جزیرهای است که توسط سلول‌های T خودواکنشی خاص آنتی ژن نفوذ کرده و در نتیجه تخریب سلول‌های β جزایر با واسطه خود ایمنی در نهایت منجر به کمبود کامل انسولین می‌شود. بیماران مبتلا به T1D معمولاً مادام العمر به انسولین اتکا دارند، و اگرچه پیوند جزایر می‌تواند استقلال انسولین را به دست آورد، اما کاربرد بالینی آن با رد و منشاء دهنده محدود می‌شود. موش‌های دیابتی غیر چاق (NOD) دارای ویژگی‌های مشترک T1D انسانی هستند به همین سبب مدل خوبی برای ارزیابی این بیماری هستند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)

سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) سلول‌های بنیادی غیرخونساز پرتوانی هستند که می‌توانند از بافت‌ها و اندام‌های مختلف انسان از جمله جفت، خون بند ناف، پانکراس، بافت چربی و مغز استخوان استخراج شوند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی به طور گسترده در آزمایش‌های بالینی مختلف و مدل‌های حیوانی برای تنظیم پاسخ‌های ایمنی و محافظت از بافت‌های پیوند شده یا بازسازی شده استفاده شده اند. علاوه بر این، سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند برای درمان T1D و عوارض مزمن آن، به دلیل پتانسیل تمایز چند توان و عملکرد تعدیل کننده سیستم ایمنی استفاده شوند. وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs-EVs) همچنین دارای اثرات تعدیل‌کننده ایمنی هستند و به عنوان درمانی برای بیماری‌های خودایمنی، از جمله T1D استفاده می‌شوند. ناکانو و همکاران دریافتند که تزریق داخل وریدی MSCs-EVs می‌تواند با ترمیم نورون‌ها و آستروسیت‌های آسیب‌دیده، اختلال شناختی را در موش‌های مدل T1D بهبود بخشد. رحمان و همکاران سلول‌های طحال موش‌های NOD  6 تا 8 هفته‌ای را با EVs آزاد شده توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از جزایر تحریک کرد و دریافت که EVs دارای اثرات تحریک ایمنی قوی هستند.

شیوه مطالعاتی

در ابتدای کار HucMSC-EVs از سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان جدا شده و ارزیابی شدند. موش‌های NOD (4 هفته‌ای) با HucMSC-EVs یا همان حجم سالین بافر با فسفات (PBS) از طریق تزریق ورید دمی دو بار در هفته تجویز شدند. پس از 8 هفته درمان، نمونه‌های خون، طحال و پانکراس جمع آوری شد. سطوح گلوکز خون و وزن بدن موش در طول درمان اندازه‌گیری شد و غلظت انسولین و سطوح سیتوکین التهابی با روش ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم (ELISA) آنالیز شد. برای ارزیابی تغییرات پاتولوژیک در جزایر موش از رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) و رنگ‌آمیزی ایمونوهیستوشیمی (IHC) استفاده شد. سپس کلون‌های کوچک لنفوسیت T توسط فلوسیتومتری ارزیابی شدند، در حالی که تجزیه و تحلیل‌های کمی واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (qRT-PCR) و وسترن بلات (WB) برای تشخیص بیان فاکتور رونویسی و سایتوکاین‌های التهابی مورد استفاده قرار گرفتند.

نتایج کسب شده از مطالعه

داده‌های ما نشان داد که درمان با HucMSC-EVs باعث کاهش سطح گلوکز خون و افزایش غلظت انسولین در موش‌های NOD شد. سطوح اینترلوکین-2 (IL-2)، IL-4 و IL-10 به طور قابل توجهی افزایش یافت و سطوح IL-1β و اینترفرون-γ (IFN-γ) به طور قابل توجهی در گروه HucMSC-EVs کاهش یافت. نسبت کلون‌های لنفوسیت T CD4+ پس از تزریق داخل وریدی HucMSC-EVs کاهش یافت. این درحالی است که سطح بیان GATA-3 و IL-2، IL-4 و IL-10 در طحال تحت درمان با HucMSC-EVs افزایش یافته و سطح بیان سایر مارکرها از جمله  T-bet و IFN-γ کاهش یافت. علاوه بر این، نفوذ سلول‌های التهابی بیشتری در لوزالمعده موش‌های گروه کنترل نسبت به موش‌های تحت درمان با HucMSC-EV شناسایی شد. رنگ آمیزی IHC نشان داد که بیان و توزیع Fas/FasL در پانکراس گروه کنترل بیشتر از گروه HucMSC-EVs بود. درمجموع یافته‌های ما نشان می‌دهد که وزیکول‌های خارج سلولی مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسان قابلیت بالایی برای جلوگیری از آسیب جزایر از طریق پاسخ‌های ایمنی سلول T با تنظیم نسبت Th1/Th2 برای تنظیم ترشح عوامل التهابی دارند.

بهبود سطح گلوکز خون و ترشح انسولین

در نهایت اینکه نتایج ما نشان داد که تزریق زودهنگام وزیکول‌های خارج سلولی مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسان می‌تواند سطح گلوکز خون و ترشح انسولین را در موش‌های NOD بهبود بخشد، بر بیان فاکتورهای رونویسی اسپلنوسیت، T-bet و GATA-3 تأثیر بگذارد، نسبت Th1/Th2 را تنظیم کند و بر ترشح عوامل التهابی تأثیر بگذارد. در نتیجه پاسخ‌های التهابی را کاهش می‌دهد، آپوپتوز سلول بتا با واسطه Fas/Fasl را کاهش می‌دهد و در نهایت توسعه دیابت را به تاخیر می‌اندازد. بنابراین، تزریق اولیه وزیکول‌های خارج سلولی مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسان یک اثر درمانی بالقوه بر دیابت دارد و مکانیسم زمینه‌ای ممکن است شامل تأثیر آن بر ایمنی سلولی NOD موش باشد. نتایج این مطالعه به روشن شدن اثرات EVهای مشتق از MSC بر حفاظت از سلولهای β جزایر با واسطه سلول T کمک می کند، که برای شناسایی اقدامات مناسب برای محافظت از عملکرد سلول بتا جزایر باقیمانده در بیماران مبتلا به T1D و کاهش خطر حیاتی خواهد بود. یافته‌های ما جزئیات یک درمان جدید بالقوه برای T1D را ارائه می‌دهد.

پایان مطلب/.