دوره 36، شماره 509: هفته اول اسفند ماه 1397:1578-1583

بررسی تأثیر اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی چربی بر بقا و تمایز عصبی سلول‌های PC12

سمیرا شریعتی , نوشین امیرپور , حمید بهرامیان , حسین صالحی

DOI: 10.22122/jims.v36i509.10855

چکیده


مقدمه: سلول‌های بنیادی مزانشیمی، علاوه بر توانایی تمایز به دودمان‌های مختلف، عوامل متفاوتی را به محیط ترشح می‌کنند. این ترشحات، شامل مولکول‌ها و وزیکول‌های خارج سلولی یا اگزوزوم‌ (Exosome)ها می‌باشند که اعمال متفاوتی برای آن‌ها مطرح گردیده است. اگزوزوم‌ها، نانووزیکول‌هایی هستند که پروتئین‌ها و ماده‌ی ژنتیک به سلول هدف وارد می‌کنند و به دنبال آن، تکثیر، بقای سلولی و تمایز را در سلول گیرنده القا می‌نمایند. این ویژگی‌ها، می‌تواند اگزوزوم‌ها را به عامل درمانی مناسب تبدیل کند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر اگزوزوم بر بقا و تمایزعصبی رده‌ی سلولی Pheochromocytoma (PC12) بود.

روش‌ها: پس از دریافت رضایت‌نامه از بیماران جوان کاندیدای عمل جراحی، سلول‌های بنیادی از بافت چربی جداسازی، کشت و پاساژ داده شد. سپس، اگزوزوم‌ها از محیط رویی سلول‌ها جداسازی شدند. به منظور تمایزعصبی، سلول‌های PC12 به مدت 7 روز در چهار گروه شامل گروه‌های تیمار با اگزوزوم، عامل رشد عصبی (Nerve growth factor یا NGF)، NGF/exosome و گروه شاهد کشت و تمایز داده شدند. بقای سلول‌های تمایز یافته با استفاده از روش MTT و تمایزعصبی آن‌ها با روش Real-time polymerase chain reaction (Real-time PCR) مورد ارزیابی قرارگرفت.

یافته‌ها: نتایج MTT نشان‌داد میزان بقای سلول‌های تمایز یافته با اگزوزوم در روزهای 1، 3 و 7 نسبت به سایر گروه‌ها تفاوت معنی‌داری دارد. همچنین، نتایج حاصل از Real-time PCR نشان داد که بیان نشانگر عصبی Microtubule-associated protein 2 (Map2) در روز هفتم نسبت به گروه شاهد افزایش معنی‌داری داشت (001/0 > P).

نتیجه‌گیری: این مطالعه، نشان داد اگزوزوم‌های مشتق از سلول بنیادی چربی، می‌توانند سبب افزایش بقا و تمایزعصبی سلول‌های PC12 شوند. امید است شناخت بیشتر اگزوزوم‌ها، کمک شایانی به درمان‌های غیر سلولی بیماری‌های تخریب کننده‌ی عصبی باشد.


واژگان کلیدی


تمایز سلولی؛ بافت چربی؛ سلول‌های بنیادی؛ اگزوزوم‌ها؛ Pheochromocytoma

تمام متن:

PDF

مراجع


Kim SU, de Vellis J.. Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: a review. J Neurosci Res 2009; 87(10): 2183-200.

Salehi H, Amirpour N, Niapour A, Razavi S. An overview of neural differentiation potential of human adipose derived stem cells. Stem Cell Rev 2016; 12(1): 26-41.

Farinazzo A, Turano E, Marconi S, Bistaffa E, Bazzoli E, Bonetti B. Murine adipose-derived mesenchymal stromal cell vesicles: in vitro clues for neuroprotective and neuroregenerative approaches. Cytotherapy 2015; 17(5): 571-8.

Ishii S, Okada Y, Kadoya T, Matsuzaki Y, Shimazaki T, Okano H. Stromal cell-secreted factors promote the survival of embryonic stem cell-derived early neural stem/progenitor cells via the activation of MAPK and PI3K-Akt pathways. J Neurosci Res 2010; 88(4): 722-34.

Vlassov AV, Magdaleno S, Setterquist R, Conrad R. Exosomes: Current knowledge of their composition, biological functions, and diagnostic and therapeutic potentials. Biochim Biophys Acta 2012; 1820(7): 940-8.

Alvarez-Erviti L, Seow Y, Yin H, Betts C, Lakhal S, Wood MJ. Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes. Nat Biotechnol 2011; 29(4): 341-5.

Xin H, Li Y, Buller B, Katakowski M, Zhang Y, Wang X, et al. Exosome-mediated transfer of miR-133b from multipotent mesenchymal stromal cells to neural cells contributes to neurite outgrowth. Stem Cells 2012; 30(7): 1556-64.

Shabbir A, Cox A, Rodriguez-Menocal L, Salgado M, Van Badiavas E. mesenchymal stem cell exosomes induce proliferation and migration of normal and chronic wound fibroblasts, and enhance angiogenesis in vitro. Stem Cells Dev 2015; 24(14): 1635-47.

Yang L, Wu XH, Wang D, Luo CL, Chen LX. Bladder cancer cell-derived exosomes inhibit tumor cell apoptosis and induce cell proliferation in vitro. Mol Med Rep 2013; 8(4): 1272-8.

Katerji M, Barada K, Jomaa M, Kobeissy F, Makkawi AK, Abou-Kheir W, et al. Chemosensitivity of U251 cells to the co-treatment of D-penicillamine and copper: Possible implications on Wilson disease patients. Front Mol Neurosci 2017; 10: 10.

Lee M, Liu T, Im W, Kim M. Exosomes from adipose-derived stem cells ameliorate phenotype of Huntington's disease in vitro model. Eur J Neurosci 2016; 44(4): 2114-9.

Waldenstrom A, Genneback N, Hellman U, Ronquist G. Cardiomyocyte microvesicles contain DNA/RNA and convey biological messages to target cells. PLoS One 2012; 7(4): e34653.

Lee YS, Jung WY, Heo H, Park MG, Oh SH, Park BG, et al. Exosome-Mediated Ultra-Effective Direct Conversion of Human Fibroblasts into Neural Progenitor-like Cells. ACS Nano 2018; 12(3): 2531-8.

Baranyai T, Herczeg K, Onodi Z, Voszka I, Modos K, Marton N, et al. Isolation of exosomes from blood plasma: qualitative and quantitative comparison of ultracentrifugation and size exclusion chromatography methods. PLoS One 2015; 10(12): e0145686.

Choi EW, Seo MK, Woo EY, Kim SH, Park EJ, Kim S. Exosomes from human adipose-derived stem cells promote proliferation and migration of skin fibroblasts. Exp Dermatol 2018; 27(10): 1170-2.

Hu L, Wang J, Zhou X, Xiong Z, Zhao J, Yu R, et al. Exosomes derived from human adipose mensenchymal stem cells accelerates cutaneous wound healing via optimizing the characteristics of fibroblasts. Sci Rep 2016; 6: 32993.

Zhang Y, Chopp M, Meng Y, Katakowski M, Xin H, Mahmood A, et al. Effect of exosomes derived from multipluripotent mesenchymal stromal cells on functional recovery and neurovascular plasticity in rats after traumatic brain injury. J Neurosurg 2015; 122(4): 856-67.

Wang Y, Balaji V, Kaniyappan S, Kruger L, Irsen S, Tepper K, et al. The release and trans-synaptic transmission of Tau via exosomes. Mol Neurodegener 2017; 12(1): 5.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.