ارزيابي اثرات ترميمي سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي كشت داده شده با سكرتوم حاصل از سلول‌هاي بنيادي دست‌ورزي شده با Nrf2 بر روي آسيب حاد كليوي در موش صحرايي

Evaluation of the repair effects of MSCs cultivated with secretome of Nrf2 engineered MSCs on acute kidney injury in rats

چكيده سابقه و هدف كاهش شديد بقاي سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي پس از پيوند، از چالش‌هاي اساسي استفاده از اين سلول‌ها است. در اين مطالعه با هدف افزايش بقاي اين سلول‌ها پس از پيوند، سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي دست‌ورزي نشده تحت تيمار با سكرتوم حاصل از سلول‌هاي دست‌ورزي شده با ژن Nrf2 قرار گرفتند. سپس اثرات درماني اين سلول‌ها در مدل حيواني آسيب حاد كليوي مورد ارزيابي قرار گرفت. مواد و روش‌ها در يك مطالعه تجربي پلاسميد نوتركيب pcDNA3.1-Nrf2 به درون سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مشتق از مغز استخوان ترانسفكت شد و سكرتوم سلول‌ها جمع‌آوري گرديد. سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در سكرتوم حاصل از سلول‌هاي دست‌ورزي شده با ژن Nrf2 كشت داده شدند. سلول‌هاي مجاور شده با سكرتوم، به موش‌هاي صحرايي (گروه 10 تايي) دچار آسيب حاد كليوي تزريق شد و اثر درماني اين سلول‌ها با استفاده از روش‌هاي بيوشيميايي و پاتولوژي مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها 14 روز پس از درمان، كاهش BUN در گروهي كه تزريق سلول‌هاي كشت داده شده در سكرتوم داشتند (mg/dL 5/3 ± 48) نسبت به گروهي كه سلول‌هاي طبيعي دريافت كرده بودند(mg/dL 9/9 ± 100) تفاوت معناداري داشت(001/0 p < ). تعداد كست(26/0) مشاهده شده در مقاطع بافتي اين گروه نيز كمتر از گروه دريافت‌كننده سلول‌هاي طبيعي(51/0) بود. نتيجه گيري كشت سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي در سكرتوم حاصل از سلول‌هاي دست‌ورزي شده با ژن Nrf2 ، اثرات ترميمي اين سلول‌ها را در بهبود آسيب حاد كليوي افزايش مي‌دهد.

Abstract Background and Objectives The decrease in mesenchymal stem cells (MSCs) survival rate after transplantation is a major challenge in MSC-cell-therapy. Hence, it is promising to employ some proper strategies for addressing this problem. This study was conducted to assay the therapeutic effects of MSCs treated with Nrf2-manipulated-MSC conditioned medium in acute kidney injury (AKI)-induced animal models. Materials and Methods In an experimental study, recombinant plasmid pcDNA3.1-Nrf2 was transfected into bone marrow-derived MSCs and the resulted conditioned medium was harvested. The MSCs was cultivated with Nrf2-manipulated-derived conditioned medium. The conditioned medium-treated-MSCs were transplanted to AKI-induced rats (each group containing 10 rats) and the therapeutic potentialities of these MSCs were evaluated using biochemical and pathological methods. Results Fourteen days after MSCs transplantation, there was a significant difference in BUN decreasing in rat groups injected with conditioned medium-treated-MSCs (48 ± 3.5 mg/dL) in comparison with those injected with normal MSCs (100 ± 9.9 mg/dL) (p < 0.001). The number of observed casts (0.26) in kidney tissue sections of these rat groups were also less than (0.51) the groups transplanted with normal MSCS. Conclusions Cultivation of MSCs in the presence of Nrf2-manipulated-derived conditioned medium increase the therapeutic effects of these cells in AKI-induced models.