Sekretom zubnih mezenhimalnih matičnih stanica: intrigantan pristup neuroprotekciji i neuroregeneraciji, 2. dio

Važno je primijetiti da dob donora i uvjeti mikrookoliša u vitrinama također mogu utjecati na sastav sekretoma. Navedeno je da je DPSC-CM dobiven u normoksičnim uvjetima obogaćen molekulama s protuupalnim svojstvima, svojstvima popravljanja tkiva i regenerativnim svojstvima u usporedbi s CM-om dobivenim u hipoksičnim uvjetima [44].

U ljudskom učenju, pamćenju i spoznaji, in vitro mikrookruženje igra vitalnu ulogu. Život u dobrom in vitro mikrookruženju može nam pomoći da bolje održimo pamćenje, poboljšamo učinke učenja i promičemo cjelokupno fizičko zdravlje.

Prvo, dobro in vitro mikrookruženje može pospješiti stvaranje i održavanje neuronskih veza. Neuroni su vrsta stanica u mozgu koje su odgovorne za prijenos signala i formiranje sjećanja. Kada učimo nove stvari, veze između neurona nastavit će jačati, što pomaže u stvaranju novih sjećanja. Dobro okruženje može pomoći da neuronske veze ostanu stabilne bez ometanja.

Drugo, in vitro mikrookruženje može utjecati na metabolizam i funkciju moždanih stanica. Dovoljna količina kisika, prehrane i vode može poboljšati metaboličku razinu moždanih stanica, izbjeći smrt i starenje moždanih stanica te tako pogodovati razvoju pamćenja i kognitivnih sposobnosti. U isto vrijeme, tiho ili umjereno ugodno okruženje može pomoći ljudima da se koncentriraju i promicati poboljšanje učinkovitosti učenja i rada.

Osim toga, zdravo in vitro okruženje također ima pozitivan učinak na druge aspekte fizičkog zdravlja. Napori u aspektima kao što su dovoljan san, oslanjanje na zdrav izbor prehrane i umjerena tjelovježba mogu poboljšati pamćenje i kognitivne sposobnosti. Zdrav životni stil koji integrira tijelo i um može smanjiti negativne emocije kao što su tjeskoba, depresija i stres, čime se pomaže u poboljšanju radne učinkovitosti mozga i vitalnosti razmišljanja.

Ukratko, postoji neraskidiva veza između in vitro mikrookoliša i pamćenja. Optimizirano okruženje može pomoći u jačanju veze između neurona i poboljšati metaboličku funkciju moždanih stanica, čime potiče stvaranje i održavanje pamćenja, a također je i jamstvo fizičkog i mentalnog zdravlja. Radimo zajedno na izgradnji zdravog i pozitivnog in vitro okruženja kako bismo dali bolji doprinos našem zdravlju i uspjehu. Narančasti čovjek:

Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche može značajno poboljšati pamćenje, jer

Cistanche je tradicionalni kineski ljekoviti materijal s mnogo jedinstvenih učinaka, od kojih je jedno poboljšanje pamćenja. Djelotvornost Cistanche dolazi od različitih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući taninsku kiselinu, polisaharide, flavonoidne glikozide itd. Ovi sastojci mogu promicati zdravlje mozga na mnogo načina.

Kliknite na 10 načina za poboljšanje pamćenja

Štoviše, sekretom sakupljen iz 5% O2 uzgojenih DPSC-a pokazao je veće stimulativne učinke na proliferaciju i migraciju NIH3T3 stanica fibroblasta mišjih embrija i neuronsku diferencijaciju SH-SY5Y stanica [45].
Količina i veličina EXO-a i njihova ekspresija tetraspanina mogu varirati ovisno o mediju koji se koristi za kulturu [46]. Sekretom SHED-a i mladih DPSC-a sadržavao je više faktora rasta i niže razine proupalnih citokina u usporedbi s DPSC-ima dobivenim od starih ispitanika.

Potencijal diferencijacije također je bio veći u SHED i mladih DPSC [47].

CM mogu dobiti zdravi PDLSC, ali i upaljeni PDLSC. CM dobiven od upaljenih je povećao proliferaciju i zdravih i upaljenih PDLSC-a, ali je smanjio diferencijaciju prema osteoblastima. Zdravi CM spasio je poremećenu osteogenu diferencijaciju [48].

Liječenje različitim tvarima također može utjecati na izlučivanje stanica. Tretman DPSC-a s 2,3,5,40-tetrahidroksistilben-2-O- -D-glukozidom (THSG), bioaktivnom komponentom Polygonum multiflorum Thunb., izazvao je promjene u lučenju proteina povezanih s rastom u CM, povećavajući neke od njih kao što su AKT2 i NGF receptor [49].

Umjesto toga, CM iz FGF-2-modificiranih GMSC-a sadržavao je više VEGF-A, FGF-2 i TGF- [50]. Liječenje SHED-ova askorbinskom kiselinom povećalo je oslobađanje faktora rasta potrebnih za regeneraciju tkiva i homeostazu, uključujući VEGF, SCF, IGF-1, HGF,bFGF, Ang-1 i EGF, te protuupalne citokine, kao kao NO, indoleamin 2, 3-dioksigenaza (IDO), PGE-2, IL-10 i IL-6.

Naprotiv, upalni citokini CCL2 i TGF- 1 su smanjeni [51].

Izlaganje diferencijacijskom mediju također može izazvati promjene u nekodirajućim RNA u EV i EXO PDLSC.

Konkretno, 69-557 kružne RNA (circRNA) i 2907-11,581 lncRNA pronađene su u EV-ovima izoliranim iz PDLSC-a i PDLSC-a izloženih mediju za osteogenu diferencijaciju u različitim vremenskim točkama.

U usporedbi s nediferenciranim PDLSCsEV, 3 circRNA i 2 lncRNA bile su regulirane prema gore, a 39 circRNA i 5 lncRNA dosljedno je smanjeno nakon 5 i 7 dana izlaganja mediju za diferencijaciju [52].

Štoviše, 72 miRNA bile su regulirane prema gore, dok je 35 bilo smanjeno u PDLSC EXO nakon osteogene indukcije [53]. Sažetak glavnih čimbenika pronađenih u sekretomu različitih zubnih MSC može se pronaći u tablici 1.

Ang, angiopoetin; BDNF, moždani neurotrofni faktor; BMP, koštani morfogenetski protein; BMSC, MSC koštane srži; circRNA, kružna RNA; CM, kondicionirani medij; CUL7, kulin 7; CXCL, CXC motiv kemokineligand; DACC, razvijanje stanica apikalnog kompleksa; DFSC, matične stanice zubnog folikula; DPSC, matične stanice zubne pulpe; ECM, izvanstanični matriks; EGF, epidermalni faktor rasta; ECM, izvanstanični matriks; EV, izvanstanične vezikule; EXO, egzosomi; FGF, faktor rasta fibroblasta; G-CSF, čimbenik stimulacije kolonija granulocita; GDNF, neurotrofni čimbenik porijeklom iz glijalnih stanica; GM-CSF, čimbenik stimulacije kolonija granulocita-makrofaga; GMSC, gingivalni MSC; HGF, faktor rasta hepatocita; ICAM, međustanična adhezijska molekula; IDO, indoleamin2,3-dioksigenaza; IFN, interferon; IGF, faktor rasta sličan inzulinu; IL, interleuhin; lncRNA, duga nekodirajuća RNA;MCP, monocitni kemoatraktantni protein; miRNA, mikroRNA; MMP, matrična metaloproteinaza; NGF, faktor rasta živaca; NT, neurotrofin; PDGF, faktor rasta trombocita; PDLSC, matične stanice parodontnog ligamenta; piRNA, PIWI-interagirajuće RNA; PSMA1, proteasomska podjedinica, alfa tip; SCAPs, matične stanice iz apikalne papile; SDF, faktor porijeklom iz stromalnih stanica; SHEDs, matične stanice iz ljudskih oljuštenih mliječnih zuba; TGF, transformirajući faktor rasta; THSG, 2,3,5,40-tetrahidroksistilben-2-O- -D-glukozid; TIMP, tkivni inhibitor metaloproteinaze; TNF, faktor nekroze tumora; UC-MSC, mezenhimalne matične stanice pupkovine; VEGF, faktor rasta vaskularnog endotela ↑, povećanje/poboljšanja; ↓, smanjenje.

3. Neuroprotektivni i neuroregenerativni potencijal sekretoma zubnih matičnih stanica u pretkliničkim modelima

Kako bi se procijenio neurodegenerativni i neuroprotektivni potencijal dentalnog MSC sekretoma, učinci CM i EV su procijenjeni u pretkliničkim modelima neurodegenerativnih i neuroloških bolesti i modelima oštećenja neurona, kao što je ozljeda leđne moždine (SCI).

Osim toga, također su procijenjeni učinci posredovani sekretomom na rast neurona, njegova sposobnost da stimulira diferencijaciju neurona i njegovi učinci na glijalne stanice.

Proveli smo PubMed pretragu u potrazi za studijama koje pokazuju neurodegenerativni i neuroprotektivni potencijal sekretoma dentalnih MSC in vitro i in vivo modela.

3.1. Sekretom matičnih stanica zubne pulpe

Sekretom DPSC bio je jedan od najviše proučavanih. Različite studije procijenile su njegovu učinkovitost u induciranju izrastanja neurita. Zabilježeno je da je DPSC-CM pospješio prerastanje neurita u neurone ganglija dorzalnog korijena (DRG).

Konkretno, ukupna duljina i broj zglobnih neurita povećali su se nakon tretmana CM-om. Štoviše, DPSC-CM promiče Schwannovu sposobnost preživljavanja stanica i stvaranje mijelina [54]. DPSCs-CM je poboljšao preživljavanje stanica i inducirao rast neurita PC12 stanica, kao što pokazuju neuronski nuklearni protein (NeuN), protein 2 povezan s mikrotubulama (MAP-2 ), i III-tubulin.

Konkretno, DPSCs-CM bio je učinkovitiji u induciranju rasta neurita PC12 u usporedbi s kokulturama DPSCs/PC12, što ukazuje da su kokulture stanica imale odgođeno vrijeme kašnjenja u proizvodnji učinkovitih količina trofičnih faktora.

DPSCs-CM također pojačavaju migraciju stanica. Zanimljivo je da je broj preživjelih PC12 stanica smanjen kada je CM dodan s anti-GDNF. Umjesto toga, dodatak anti-NGF, anti-GDNF, i anti-BDNF antitijela umanjuje izrastanje PC12 neurita.

Ovi podaci su pokazali da su NGF, BDNF i GDNF uključeni u preživljavanje i diferencijaciju PC12 [55]. DPSC sekretom pokazuje kemoatraktivan učinak na SH-SY5Y stanice. Štoviše, procijenjen je njegov učinak na neuralno sazrijevanje. S tim ciljem, SH-SY5Y stanice su inducirane prema neuronskim stanicama nakon što su bile izložene DPSC sekretomu.

Stanice SHSY5Y podvrgnute DPSC sekretomu pokazale su povećani rast neurita, stekle su ultrastrukturne značajke neuronskih stanica i pokazale povećanu imunološku reaktivnost za neuronske markere. Štoviše, stanice SH-SY5Y tretirane CM-om razvile su različite značajke uključujući Cd2+-osjetljive struje, što sugerira da je SH-SY5Y sazrijeo CM-DPSC-om stekao naponski uvjetovane Ca2+ kanale [56].

U skladu s prethodnom studijom, CM dobiven pomoću DPSC ploče inducirao je stvaranje i rast neurita u neuronalno diferenciranim stanicama neuroblastoma SH-SY5Y. Ovi učinci su bili pojačani kada su DPSC ploče kultivirane s FGF2.

Učinci promicanja neurita ukinuti su kada su neurotrofični čimbenici bili inhibirani, što sugerira da su oni potrebni za pozitivan učinak DPSC listova na aktivnost neuronskih stanica [57].

Nedavno su Chouaib i sur. dokazano je da DPSC-CM pojačanje senzornih neurona koji izrastaju iz neurita ovisi o koncentraciji. Autori su također otkrili da je 48 sati DPSC kondicioniranja najbolja opcija za dobivanje CM s učinkovitom aktivnošću, dok produljenje vremena kondicioniranja nije poboljšalo učinke DPSC-CM.

Zanimljivo je da zamrznuto skladištenje nije utjecalo na rezultate pokusa. CM je sadržavao neke čimbenike poznate po svojoj ulozi u neurogenezi i neuroprotekciji, ali i angiogenezi i osteogenezi. Štoviše, kondicioniranje DPSC-a dodatkom B-27 pojačalo je neurodegenerativne učinke njihovog sekretoma, izazivajući promjenu u njegovom sastavu u faktorima rasta.

Konkretno, CM je bio učinkovitiji kada je B-27 dodan DPSC-ima prije kondicioniranja [58]. CM iz DPSC-a pojačao je neuritogenezu i pokazao kemoatraktivni učinak i na neuralne matične stanice (NSC).

Primiranje DPSC-a fibrinom bogatim leukocitima i trombocitima (LPRF) povećalo je izlučivanje BDNF-a, ali nije imalo dodatnih učinaka na mehanizme popravka posredovanog parakrinom [59].

Također se pokazalo da CM izveden iz DPSC-a može zaštititi i regenerirati izolirane primarne neuronske stanice trigeminalnog ganglija (TGNC). Doista, CM je povećao preživljavanje TGNC-a povezano s ekstenzivnim izrastanjem i grananjem neurita.

Paralelno, DPSC-CM je značajno povećao ekspresiju neuronskih markera NeuN, III-tubulina i sinapsina-I, kao i TRPV1. Zanimljivo je da je DPSC-CM sadržavao NGF, BDNF, NT-3 i GDNF [60].

DPSC-i mobilizirani G-CSF-om eksprimirali su veće neurotrofne faktore u usporedbi s bazalnim DPSC-ima, a njihov je sekretom pokazao poboljšani potencijal ekstenzije neurita. Doista, mobilizirani DPSC CM imao je veći učinak na rast neurita u TGW stanicama [61]. Prethodno je pokazano da CM iz mobiliziranog DPSC pojačava proliferaciju i migracijsku aktivnost neuronskih Schwann RT4-D6P2T stanica [62].

Zanimljivo, pokazalo se da CM iz SHED-ova i DPSC-a može pospješiti stvaranje cerebralnih granularnih neurona inhibirajući signale inhibitora rasta aksona pomoću parakrinih mehanizama [63]. Sekretom DPSC-a također pokazuje superiorne učinke u usporedbi s drugim MSC-ima.

Kumar et al. pokazali su da je sekretom izveden iz DPSC-a, SCAP-a i DFSC-a inducirao neuraldiferencijaciju u IMR-32 stanicama, preneuroblastičnoj staničnoj liniji, učinkovitije od BMSC-a.

Konkretno, duljina neurita bila je veća kada su IMR-32 stanice tretirane DPSC sekretomom. DPSC sekretom sadržavao je GCSF, IFN- i TGF-, koji mogu pospješiti neuralnu diferencijaciju [64].

DPSC, BMSC i AMSC promovirali su povećanje preživljavanja kokultiviranih retinalnih ganglijskih stanica. Konkretno, povećanje preživljenja bilo je pojačano u retinalnim kulturama tretiranim DPSC-om.

Zanimljivo je da je kokultura s DPSC-om izazvala značajno povećanje i broja ganglijskih stanica retine koje nose neurite i duljine neurita u usporedbi s kokulturama s BMSC-ima i AMSC-ima. Međutim, ti su učinci blokirani uporabom blokatora Fc-receptora neurotrofnih faktora.

Različite vrste MSC-a pokazale su različit obrazac ekspresije neurotrofnog faktora, a posebno su DPSC-i otpuštali više razine nekoliko faktora rasta kao što su NGF, BDNF i VEGF u usporedbi s BMSC-ima i AMSC-ima.

Konkretno, VGF može posredovati u neuroprotektivnim učincima DPSC [65]. CM-DPSC su pokazali zaštitne učinke na citotoksičnost izazvanu nedostatkom kisika i glukoze (OGD) u astrocitima na način ovisan o dozi.

Konkretno, i prije i nakon tretmana CM-DPSC-ima, ali također i CM-BMSC-ima, oslabljena je ekspresija glijalnih fibrilarnih kiselih proteina (GFAP) inducirana OGD-om, nestina i musashi-1 u astrocitima. Liječenje CM-om također je blokiralo proizvodnju reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) izazvanu OGD-om i pojačanu regulaciju IL-1. Zanimljivo je da CM-DPSC-i daju superiornu citoprotekciju protiv stanične smrti u usporedbi s BMSC-ima [66].

Venugopal i sur. usporedili su neuroprotektivni potencijal EXO-a, CM-a ili neuron-MSC-ko-kulturnog sustava protiv ekscitotoksičnosti izazvane kainskom kiselinom in vitro. Štoviše, kako bi se identificirao najprilagođeniji tip MSC-a, testirani su EXO i CM izvedeni iz DPSC-a i BMSC-a.

Sva tri pristupa pokazala su neuroprotektivni potencijal zahvaljujući povećanju ekspresije faktora rasta i inhibiciji apoptoze putem aktivacije puta PI3K-Bcl-2.

Važno je napomenuti da su EXO-i pokazali bolja anti-nekrotična svojstva u usporedbi s kokulturom neurona i MSC-a ili CM-om. Što se tiče CM-a, samo su frakcije koje sadrže proteine ​​u rasponu od 3-10 kDa pokazale neuroprotekciju i spasile neurone od ekscitotoksičnosti [67].

Sekretom DPSC također je pokazao korisne učinke u modelima neurodegenerativnih bolesti. Liječenje DPSC sekretomom smanjilo je citotoksičnost amiloida (A) u in vitro modelu Alzheimerove bolesti (AD), povećavajući vitalnost stanica i smanjujući apoptozu.

Pokazalo se da DPSC sekretom sadrži povišene razine VEGF-a, fraktalkina, RANTES-a, monocitnog kemoatraktantnog proteina-1 (MCP-1) i GMCSF-a u usporedbi s BMSC-ima i AMSC-ima.

Zanimljivo, neprilizin, proteaza koja može razgraditi A, također je pronađena u DPSC sekretomu. DPSC sekretom proteolitički razgrađuje A 1-42 in vitro, što dovodi do nepotpune razgradnje nakon 12 sati [68].

For more information:1950477648nn@gmail.com