ترميم ميلين با استفاده از پيوند سلول‏هاي بنيادي عصبي در نخاع موش صحرايي مدل تخريب غلاف ميلين

Remyelination of Demyelinated Rat Spinal Cord Model by Transplanting Neural Stem Cells

هدف: هدف از اين مطالعه، تمايز سلول‏هاي استرومايي مغز استخوان به سلول‏هاي بنيادي عصبي، سپس ترميم غلاف ميلين توسط اين سلول‏هاي بنيادي عصبي است. مواد و روش‏ها: در اين تحقيق سلول‏هاي استرومايي مغز استخوان، از استخوان فمور و تيبياي موش صحرايي بالغ نژاد اسپراگو- داولي جداسازي و پس از پاساژ سوم با استفاده از نشانگر فيبرونكتين و CD31 تحت تجزيه و تحليل ايمونوسيتوشيمي قرار گرفتند. پس از تمايز سلول‏هاي استرومايي مغز استخوان به سلول‏هاي بنيادي عصبي هويت سلول‏ها توسط فاكتور نستين و نوروفيلامنت 68 تاييد شد. در نخاع موش صحرايي ضايعه‏اي در قطعه T13توسط اتيديوم برومايد ايجاد شد و پس از گذشت سه روز سلول‏هاي بنيادي عصبي در محل ضايعه به صورت مستقيم پيوند شدند. سه هفته بعد از پيوند، ميزان ترميم ميلين در نخاع توسط رنگ‏آميزي لوكسال فست بلو ارزيابي شد. نتايج: سلول‏هاي استرومايي مغز استخوان پس از پاساژ سوم پروتيين فيبرونكتين را به ميزان 65/2 ± 7/94 بيان كردند و پس از تمايز آن‏ها به سلول‏هاي بنيادي عصبي اين سلول‏ها نسبت به نشانگرهاي نوروفيلامنت 68 (94/0 ± 55/84) و نستين (64/0 ± 15/86) واكنش مثبت نشان دادند در حالي كه بيان فيبرونكتين كاهش يافت. سه روز پس از تزريق اتيديوم برومايد در نخاع موش صحرايي، براي ايجاد مدل تخريب ميلين ضايعه‏اي به طول 43/39 ± 36/1336 ميكرومتر ايجاد شد و ترميم در ميلين سه هفته پس از پيوند سلول‏هاي بنيادي عصبي مشهود بود. نتيجه‏گيري: نتايج مطالعه حاضر نشان مي‏دهد كه سلول‏هاي بنيادي عصبي مشتق از سلول‏هاي استرومايي مغز استخوان پس از پيوند مستقيم در نخاع، قادرند تخريب ميلين را در ستون خلفي ترميم كنند؛ بنابراين اين سلول‏ها در درمان بيماري‏هاي سيستم عصبي از قبيل ضايعات نخاعي موثر هستند.

Objective: Demyelination of CNS axons occurs under pathological conditions such as multiple sclerosis and spinal cord injuries, but can be repaired by cell therapy. Within the CNS remyelination can be achieved by transplantation of neural stem cells (NSCs). NSCs are self-renewing cells that maintain the capacity to differentiate into CNS-specific cell types and can differentiate into the three main neural phenotypes: astroglia, oligodendroglia and neurons. They may also replace or repair diseased CNS tissue. Methods: Bone marrow stromal cells (BMSCs) were aseptically isolated from the tibia and femurs of young adult Sprague Dawley rats. BMSCs were evaluated by fibronectin and CD31 markers. BMSC-derived NSCs were evaluated by nestin and NF-68. An ethidium bromide-induced demyelinated dorsal column lesion was produced in young adult rats. Transplanting NSCs derived-BMSCs into demyelinated lesions after 3 days in adult rat spinal cords was done. Three weeks after transplantation of NSCs, the spinal cords were processed to evaluate remyelination by Luxol fast blue staining. Results: After passage 3, BMSCs were evaluated and the result, showed the percentage of immunoreactive cells to fibronectin (94.7±2.65), however BMSC-derived NSCs expressed nestin (86.15±0.64) and NF-68 (84.55±0.94) which correlated with fibronectin down regulation. Histologically, the lesions showed slightly irregular elongated areas and had an average length of 1336.36±39.43 µm. Transplanted NSCs were capable of eliciting remyelination. Conclusion: These data support the conclusion that transplantation of NSCs results in functional remyelination of a dorsal column lesion and have valuable applications in the treatment of neurodegenerative diseases such as spinal cord injuries.