Przeszczepienie komórek macierzystych nerki może poprawić fenotyp mysiego modelu rdzeniowego zaniku mięśni ad 8

Wszystkie analizowane typy komórek wyrażały wysokie poziomy białka chemotaktycznego monocytów (1 (MCP1), z najwyższymi poziomami wyrażanymi przez fibroblasty (MCP1: stymulowany w stosunku do niezróżnicowanych, P = 0,000013, zagnieżdżony w stosunku do astrocytów, P = 0,000013, stymulowany w stosunku do fibroblastów, P = 0,00002 ). Inne prozapalne cytokiny nie ulegały ekspresji lub były wydzielane na bardzo niskich poziomach przez komórki pochodzące z ALDHhiSSClo (dodatkowa Figura 10). Analizowaliśmy również za pomocą testu ELISA poziomy innych czynników wzrostu nieuwzględnionych w powyższej macierzy w celu określenia profilu neurotrofin: czynnik neurotroficzny pochodzący z linii komórek glejowych (GDNF), czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF), neurotrofina-3 ( NT3) i TGF-a (Dodatkowa figura 11). Primed ALDHhiSSClo NSCs wydzielają znaczne ilości GDNF (731.5. 77,66 pg / ml, primed w stosunku do innych komórek, P <0,00001), BDNF (501,83. 48,5. Pg / ml, primed versus niezróżnicowany, P = 0,00013, primed versus astrocytes i primed versus fibroblasty , P <0,00001, odpowiednio), TGF-a (118 . 8,37 pg / ml, primed w stosunku do innych komórek, P <0,00001) i NT3 (156,36 . 16,55 pg / ml, primed w stosunku do innych komórek, P <0,00001). Przekonywaliśmy, że podwyższenie poziomu ekspresji neurotrofin i VEGF przez pierwotne NSC ALDHhiSSClo może przyczynić się do różnicowego wzrostu długości aksonu obserwowanego w kokulturze, kiedy porównaliśmy startery NSD ALDHhiSSClo i PMN SMA. Aby przetestować tę hipotezę, zneutralizowaliśmy te cytokiny (GDNF, BDNF, TGF-a, NT3 i VEGF) pojedynczo lub w połączeniu przez dodanie neutralizujących przeciwciał do pożywki kulturowej. Przeciwciała neutralizujące znacząco zmniejszyły długość aksonów neuronów ruchowych SMA (GDNF w porównaniu do kontroli, P <0,00001, BDNF w porównaniu z kontrolą, P <0,00001, TGF- (3 w porównaniu z kontrolą, P = 0,00004, NT3 w porównaniu z kontrolą, P <0,00001; VEGF w porównaniu z kontrolą; P <0,00001; Dodatkowa figura 11E). Dane te sugerują, że zagruntowane komórki ALDHhiSSClo zwiększają długość aksonu neuronu motorycznego SMA przez wytwarzanie czynników wzrostu i sugerują, że te substancje mogą również odpowiadać za aksonalną ochronę neuronów ruchowych gospodarza SMA obserwowanych u zwierząt po przeszczepie in vivo. Dyskusja SMA jest wyniszczającą, nieuleczalną chorobą nerwowo-mięśniową spowodowaną zmniejszoną ekspresją białka SMN prowadzącą do utraty neuronów ruchowych w rdzeniu kręgowym. Przeszczepienie komórek macierzystych jest potencjalną strategią terapeutyczną dla SMA, ponieważ powoduje ona wymianę komórek, a także aktywację molekularnych i komórkowych mechanizmów, które wspierają endogenne funkcje neuronalne i oferują ochronę przed degeneracją. My i inni już wcześniej wykazaliśmy, że transplantacja NSC może poprawić fenotypy MND (8, 9, 14, 15). Tutaj wykazaliśmy, że komórki macierzyste ALDHhiSSClo, przeszczepione do płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), migrują do rdzenia kręgowego SMA, generują komórki podobne do neuronu neuronalnego i znacząco poprawiają fenotyp neurologiczny i przeżycie myszy SMA. W rzeczywistości transplantacja komórek poprawia patologię SMA i chroni endogenne neurony ruchowe. Nasze wyniki dostarczają tego, co uważamy za pierwszą demonstrację, że przeszczep komórek macierzystych może mieć korzystną rolę w przebiegu choroby SMA. NSC wykazują zmienne właściwości biologiczne, w zależności od ich źródła i warunków hodowli, ponieważ pochodzą z neurosfer zawierających heterogenne populacje komórek w różnych stadiach różnicowania. Zgodnie z poprzednimi wynikami, stwierdziliśmy, że izolacja określonej subpopulacji NSC ma kluczowe znaczenie dla nabycia złożonych fenotypów neuronalnych, takich jak fenotyp motoneuronowy. Różne neuronowe komórki macierzyste / progenitorowe mogą reagować inaczej na pouczające wskazówki w środowisku biorcy. Rdzeń kręgowy jest miejscem nie neurogennym; jednakże ekspozycja komórek dawcy na czynniki wzrostu i morfogeny przed przeszczepieniem może zignorować sygnały tłumiące wytwarzane przez środowisko gospodarza (16). W rzeczywistości procedura inicjowania in vitro może umożliwić NSC przezwyciężenie glejowych sygnałów hamujących w rdzeniu rdzenia gospodarza, powodując wzrost zarówno neuronów, jak i cholinergicznych komórek podobnych do motoneuronu. Przekrwione podsiatkówkowo NSC wędrowały szeroko w całym rdzeniu kręgowym SMA, rozprzestrzeniając się wzdłuż odcinka szyjnego i lędźwiowego odcinka rdzenia kręgowego. Śmierć neuronów występująca w rdzeniu kręgowym SMA może reprezentować możliwy sygnał, który promuje wszczepienie NSC i wyzwala replikację i neurogenezę egzogennych komórek macierzystych. Komórki ALDHhiSSClo dały początek zarówno neuronom, jak i neuronom ruchowym in vivo po transplantacji. Nowo wygenerowane neurony ruchowe wykazały typową morfologię i wyrażały odpowiednie białka neuroektodermalne i neuroprzekaźniki cholinergiczne. Przeszczepione myszy SMA wykazały polepszenie fenotypu neuronu ruchowego, co wykazano za pomocą testów funkcji nerwowo-mięśniowych i zwiększonego przeżycia [patrz też: brak szczęścia w miłości, piramida żywieniowa dla dzieci, sennik karmienie piersią ] [podobne: zaburzenia psychiczne u dzieci, kawa rozpuszczalna skład, ciekawe aplikacje na telefon ]