High neuronal/astroglial differentiation plasticity of adult rat hippocampal neural stem/progenitor cells in response to the effects of embryonic and adult cerebrospinal fluids

سلول‌هاي بنيادي/اجدادي عصبي هيپوکامپ مغز پستانداران بالغ منبع مهمي براي توليد سلول‌هاي نوروني و گليالي در آن ناحيه است. هدف اصلي در اين مطالعه، بررسي انعطاف پذيري اين سلول‌ها در تمايز نوروني/آستروگليالي مي‌باشد. بدين منظور، تمايز سلول‌هاي بنيادي/اجدادي عصبي هيپوکامپ جدا شده از موش صحرايي 3 ماهه نژاد ويستار در پاسخ به تاثير مايع مغزي-نخاعي (CSF) جنيني شامل جنين‌هاي روزهاي 5/13 و 17و نمونه CSF بالغ که همگي از موش صحرايي استخراج شدند مورد بررسي قرار گرفت. انتخاب نمونه‌هاي CSF نيز بر اساس تاثير آن‌ها بر پارامترهاي رفتار سلولي انجام گرديد. کشت اوليه سلولي با ميزان نرمال يا بالاي کلريد پتاسيم (KCL) در محيط کشت صورت گرفت. ميزان KCL بالا مي‌تواند موجب دپلاريزه شدن سلول‌ها و بنابراين فعال شدن سلول‌هاي بنيادي عصبي خاموش گردد. نتايج حاصل از تکنيک‌هاي ايمونوسيتوشيمي و RT-PCR، افزايش تمايز نوروني در گروه‌هاي تيمار شده با CSF جنيني را نشان داد (E17>E13.5) اما در مقابل، CSF بالغ باعث کاهش تمايز نوروني و افزايش تمايز آستروگليالي گرديد. ميزان بقا و يا تکثير سلولي که به وسيله تکنيک MTT ارزيابي گرديد توسط CSF روز 5/13 افزايش يافته اما توسط CSF روز 17 و CSF بالغ کاهش يافت. در اين مطالعه چنين نتيجه‌گيري شد که سلول‌هاي تکثير شونده هيپوکامپ موش صحرايي بالغ نه تنها سلول‌هاي اجدادي محدود به دودمان نمي‌باشند. بلکه بر اساس نتايج ما، مطابق با اثرات هر کدام از نمونه‌هاي CSF، انعطاف پذيري بالايي را در تمايز به نورون و آستروسيت نشان مي‌دهند. به علاوه استفاده از غلظت بالاي KCL در کشت اوليه باعث افزايش تعداد سلول‌هاي بنيادي عصبي گرديده که در نتيجه پس از تيمار با CSF افزايش در ميزان تمايز نوروني و آستروگليالي مشاهده گرديد.

Hippocampal neural stem/progenitor cells (hipp-NS/PCs) of the adult mammalian brain are important sources of neuronal and gial cell production. In this study, the main goal is to investigate the plasticity of these cells in neuronal/astroglial differentiations. To this end, the differentiation of the hipp-NS/PCs isolated from 3-month-old Wistar rats was investigated in response to the embryonic cerebrospinal fluid (E-CSF) including E13.5, E17-CSF and the adult cerebrospinal fluid (A-CSF), all extracted from rats. CSF samples were selected based on their effects on cell behavioral parameters. Primary cell culture was performed in the presence of either normal or high levels of KCL in a culture medium. High levels of KCL cause cell depolarization, and thus the activation of quiescent NSCs. Results from immunocytochemistry (ICC) and semi-quantitative RT-PCR (sRT-PCR) techniques showed that in E-CSF-treated groups, neuronal differentiation increased (E17>E13.5). In contrast, A-CSF decreased and increased neuronal and astroglial differentiations, respectively. Cell survivability and/or proliferation (S/P), evaluated by an MTT assay, increased by E13.5 CSF, but decreased by both E17 CSF and A-CSF. Based on the results, it is finally concluded that adult rat hippocampal proliferative cells are not restricted progenitors but rather show high plasticity in neuronal/astroglial differentiation according to the effects of CSF samples. In addition, using high concentrations of KCL in the primary cell culture led to an increase in the number of NSCs, which in turn resulted in the increase in neuronal or astroglial differentiations after CSF treatment.