Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khôi phục chức năng thần kinh của đột quỵ thiếu máu cục bộ bằng việc áp dụng môi trường điều kiện của tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương ở chuột bình thường và chuột bị thiếu máu não
Tóm tắt
Nhiều bằng chứng đã chỉ ra rằng tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương (BM-MSC) tiết ra các yếu tố sinh học có tác dụng và cung cấp sự bảo vệ thần kinh cho chấn thương hệ thần kinh trung ương (CNS). Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu BM-MSC có nguồn gốc từ những người hiến tặng khỏe mạnh hay từ những bệnh nhân đột quỵ có cung cấp tiềm năng điều trị tương đương hay không. Công trình này nhằm mục đích đặc trưng hóa BM-MSC chuẩn bị từ chuột bình thường khỏe mạnh (NormBM-MSC) và chuột bị thiếu máu não (IschBM-MSC), và kiểm tra tác động của môi trường điều kiện (Cm) của chúng trên mô hình động vật đột quỵ thiếu máu. NormBM-MSC hoặc IschBM-MSC bị tách ra có hình thái giống như xơ và biểu hiện các dấu ấn CD29, CD90 và CD44 nhưng không biểu hiện dấu ấn huyết học CD34. Số lượng hình thành thuộc địa của BM-MSC thì phong phú hơn ở IschBM-MSC so với NormBM-MSC. Điều này trái ngược với số lượng tế bào đơn nhân được phân đoạn Ficoll từ người hiến tặng bình thường và chuột bị thiếu máu. Tác động của Cm của BM-MSC đã được kiểm tra thêm trong các văn hóa và trong mô hình động vật nhồi máu não động mạch giữa (MCAo). Cả NormBM-MSC Cm và IschBM-MSC Cm đều tăng cường kết nối thần kinh và sống sót trong các nền văn hóa neuron và thần kinh hỗn hợp. Trong thí nghiệm trên động vật sống, việc truyền tĩnh mạch NormBM-MSC Cm và IschBM-MSC Cm sau khi bắt đầu đột quỵ cải thiện đáng kể khả năng phục hồi chức năng. Hơn nữa, NormBM-MSC Cm và IschBM-MSC Cm đã làm tăng quá trình tạo nơron và giảm thiểu sự xâm nhập của vi mô/ đại thực bào trong não chuột MCAo. Dữ liệu của chúng tôi gợi ý về hiệu quả tương đương của BM-MSC Cm có nguồn gốc từ động vật bị thiếu máu hoặc từ một quần thể bình thường. Kết quả của chúng tôi do đó tiết lộ tiềm năng của BM-MSC Cm trong điều trị đột quỵ thiếu máu.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Shinozuka K, Dailey T, Tajiri N, Ishikawa H, Kim DW, Pabon M: Stem cells for neurovascular repair in stroke. J Stem Cell Res Ther. 2013, 4: 12912-
Chen C, Wang Y, Yang GY: Stem cell-mediated gene delivering for the treatment of cerebral ischemia: progress and prospectives. Curr Drug Targets. 2013, 14: 81-89. 10.2174/138945013804806497.
Wang X, Rosell A, Lo EH: Targeting extracellular matrix proteolysis for hemorrhagic complications of tPA stroke therapy. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2008, 7: 235-242. 10.2174/187152708784936635.
Ding X, Li Y, Liu Z, Zhang J, Cui Y, Chen X: The sonic hedgehog pathway mediates brain plasticity and subsequent functional recovery after bone marrow stromal cell treatment of stroke in mice. J Cereb Blood Flow Metab. 2013, 3: 1015-1024.
Huang W, Mo X, Qin C, Zheng J, Liang Z, Zhang C: Transplantation of differentiated bone marrow stromal cells promotes motor functional recovery in rats with stroke. Neurol Res. 2013, 35: 320-328. 10.1179/1743132812Y.0000000151.
Guo F, Lv S, Lou Y, Tu W, Liao W, Wang Y: Bone marrow stromal cells enhance the angiogenesis in ischaemic cortex after stroke: involvement of notch signalling. Cell Biol Int. 2012, 36: 997-1004. 10.1042/CBI20110596.
Bao X, Wei J, Feng M, Lu S, Li G, Dou W: Transplantation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells promotes behavioral recovery and endogenous neurogenesis after cerebral ischemia in rats. Brain Res. 2011, 1367: 103-113.
Van Velthoven CT, Kavelaars A, Heijnen CJ: Mesenchymal stem cells as a treatment for neonatal ischemic brain damage. Pediatr Res. 2012, 71: 474-481. 10.1038/pr.2011.64.
Honmou O, Houkin K, Matsunaga T, Niitsu Y, Ishiai S, Onodera R: Intravenous administration of auto serum-expanded autologous mesenchymal stem cells in stroke. Brain. 2011, 134: 1790-1807. 10.1093/brain/awr063.
Lee JS, Hong JM, Moon GJ, Lee PH, Ahn YH, Bang OY: A long-term follow-up study of intravenous autologous mesenchymal stem cell transplantation in patients with ischemic stroke. Stem Cells. 2010, 28: 1099-1106. 10.1002/stem.430.
Woodbury D, Schwarz EJ, Prockop DJ, Black IB: Adult rat and human bone marrow stromal cells differentiate into neurons. J Neurosci Res. 2000, 61: 364-370. 10.1002/1097-4547(20000815)61:4<364::AID-JNR2>3.0.CO;2-C.
Chen J, Li Y, Wang L, Lu M, Zhang X, Chopp M: Therapeutic benefit of intracerebral transplantation of bone marrow stromal cells after cerebral ischemia in rats. J Neurol Sci. 2001, 189: 49-57. 10.1016/S0022-510X(01)00557-3.
Chen X, Li Y, Wang L, Katakowski M, Zhang L, Chen J: Ischemic rat brain extracts induce human marrow stromal cell growth factor production. Neuropathology. 2002, 22: 275-279. 10.1046/j.1440-1789.2002.00450.x.
Shen LH, Li Y, Chen J, Cui Y, Zhang C, Kapke A: One-year follow-up after bone marrow stromal cell treatment in middle-aged female rats with stroke. Stroke. 2007, 38: 2150-2156. 10.1161/STROKEAHA.106.481218.
Zhang J, Li Y, Chen J, Yang M, Katakowski M, Lu M: Expression of insulin-like growth factor 1 and receptor in ischemic rats treated with human marrow stromal cells. Brain Res. 2004, 1030: 19-27. 10.1016/j.brainres.2004.09.061.
Song M, Mohamad O, Gu X, Wei L, Yu SP: Restoration of intracortical and thalamocortical circuits after transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells into the ischemic brain of mice. Cell Transplant. 2012, Oct 12. [Epub ahead of print]
Liu N, Zhang Y, Fan L, Yuan M, Du H, Cheng R: Effects of transplantation with bone marrow-derived mesenchymal stem cells modified by Survivin on experimental stroke in rats. J Transl Med. 2011, 9: 105-10.1186/1479-5876-9-105.
Wei L, Fraser JL, Lu ZY, Hu X, Yu SP: Transplantation of hypoxia preconditioned bone marrow mesenchymal stem cells enhances angiogenesis and neurogenesis after cerebral ischemia in rats. Neurobiol Dis. 2012, 46: 635-645. 10.1016/j.nbd.2012.03.002.
Wei N, Yu SP, Gu X, Taylor TM, Song D, Liu XF: Delayed intranasal delivery of hypoxic-preconditioned bone marrow mesenchymal stem cells enhanced cell homing and therapeutic benefits after ischemic stroke in mice. Cell Transplant. 2013, 22: 977-991. 10.3727/096368912X657251.
Bertelli JA, Mira JC: The grasping test: a simple behavioral method for objective quantitative assessment of peripheral nerve regeneration in the rat. J Neurosci Methods. 1995, 58: 151-155. 10.1016/0165-0270(94)00169-H.
Cheng H, Huang SS, Lin SM, Lin MJ, Chu YC, Chih CL: The neuroprotective effect of glial cell line-derived neurotrophic factor in fibrin glue against chronic focal cerebral ischemia in conscious rats. Brain Res. 2005, 1033: 28-33. 10.1016/j.brainres.2004.10.067.
Huang SS, Cheng H, Tang CM, Nien MW, Huang YS, Lee IH: Anti-oxidative, anti-apoptotic, and pro-angiogenic effects mediate functional improvement by sonic hedgehog against focal cerebral ischemia in rats. Exp Neurol. 2013, 247: 680-688.
Tsai MJ, Weng CF, Yu NC, Liou DY, Kuo FS, Huang MC: Enhanced prostacyclin synthesis by adenoviral gene transfer reduced glial activation and ameliorated dopaminergic dysfunction in hemiparkinsonian rats. Oxid Med Cell Longev. 2013, 2013: 649809-
Tsai MJ, Chen YM, Weng CF, Liou DY, Yang HC, Chen CH: Enhanced expression of glycine N-methyltransferase by adenovirus-mediated gene transfer in CNS cells is neuroprotective. Ann NY Acad Sci. 2010, 1199: 194-203. 10.1111/j.1749-6632.2009.05169.x.
Tsai MJ, Weng CF, Shyue SK, Liou DY, Chen CH, Chiou CW: Dual effect of adenovirus-mediated transfer of BMP7 in mixed neuron-glial cultures: neuroprotection and cellular differentiation. J Neurosci Res. 2007, 85: 2950-2959. 10.1002/jnr.21395.
Tsai MJ, Liao JF, Lin DY, Huang MC, Liou DY, Yang HC: Silymarin protects spinal cord and cortical cells against oxidative stress and lipopolysaccharide stimulation. Neurochem Int. 2010, 57: 867-875. 10.1016/j.neuint.2010.09.005.
Friedenstein AJ, Gorskaja JF, Kulagina NN: Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs. Exp Hematol. 1976, 4: 267-274.
Owen ME, Cavé J, Joyner CJ: Clonal analysis in vitro of osteogenic differentiation of marrow CFU-F. J Cell Sci. 1987, 87: 731-738.
Zacharek A, Shehadah A, Chen J, Cui X, Roberts C, Lu M: Comparison of bone marrow stromal cells derived from stroke and normal rats for stroke treatment. Stroke. 2010, 41: 524-530. 10.1161/STROKEAHA.109.568881.
Zhang XM, Du F, Yang D, Yu CJ, Huang XN, Liu W, Fu J: Transplanted bone marrow stem cells relocate to infarct penumbra and co-express endogenous proliferative and immature neuronal markers in a mouse model of ischemic cerebral stroke. BMC Neurosci. 2010, 11: 138-10.1186/1471-2202-11-138.
Kucia M, Ratajczak J, Ratajczak MZ: Bone marrow as a source of circulating CXCR4+ tissue-committed stem cells. Biol Cell. 2005, 97: 133-146. 10.1042/BC20040069.
Roh JK, Jung KH, Chu K: Adult stem cell transplantation in stroke: its limitations and prospects. Curr Stem Cell Res Ther. 2008, 3: 185-196. 10.2174/157488808785740352.
Mills LE, Cornwell GG, Ball ED: Autologous bone marrow transplantation in the treatment of acute myeloid leukemia: the Dartmouth experience and a review of literature. Cancer Invest. 1990, 8: 181-190. 10.3109/07357909009017564.