Sekretom zobnih mezenhimskih izvornih celic: zanimiv pristop za nevroprotekcijo in nevroregeneracijo 2. del

Pomembno je opozoriti, da lahko starost darovalca in pogoji mikrookolja v vitromi vplivajo tudi na sestavo sekretoma. Poročali so, da je DPSC-CM, pridobljen v normoksičnih pogojih, obogaten z molekulami s protivnetnimi lastnostmi, popravljalnimi in regenerativnimi lastnostmi v primerjavi s CM, pridobljenim v hipoksičnih pogojih [44].

Pri človekovem učenju, spominu in spoznavanju ima in vitro mikrookolje ključno vlogo. Življenje v dobrem in vitro mikrookolju nam lahko pomaga bolje vzdrževati spomin, izboljša učne učinke in spodbuja splošno fizično zdravje.

Prvič, dobro in vitro mikrookolje lahko spodbuja nastanek in vzdrževanje nevronskih povezav. Nevroni so vrsta celic v možganih, ki so odgovorne za prenos signalov in oblikovanje spominov. Ko se učimo novih stvari, se bodo povezave med nevroni še naprej krepile, kar pomaga pri oblikovanju novih spominov. Dobro okolje lahko pomaga, da nevronske povezave ostanejo stabilne, ne da bi bile motene.

Drugič, in vitro mikrookolje lahko vpliva na metabolizem in delovanje možganskih celic. Zadostna količina kisika, prehrane in vode lahko izboljša presnovno raven možganskih celic, prepreči smrt in staranje možganskih celic ter tako koristi razvoju spomina in kognitivnih sposobnosti. Hkrati lahko mirno ali zmerno udobno okolje ljudem pomaga pri koncentraciji in spodbuja izboljšanje učne in delovne učinkovitosti.

Poleg tega zdravo in vitro okolje pozitivno vpliva tudi na druge vidike telesnega zdravja. Prizadevanja v vidikih, kot so zadosten spanec, zdrava prehrana in zmerna vadba, lahko izboljšajo spomin in kognitivne sposobnosti. Zdrav način življenja, ki združuje telo in um, lahko zmanjša negativna čustva, kot so anksioznost, depresija in stres, ter tako pomaga izboljšati delovno učinkovitost možganov in vitalnost mišljenja.

Če povzamemo, obstaja neločljiva povezava med in vitro mikrookoljem in spominom. Optimizirano okolje lahko pripomore k krepitvi povezave med nevroni in izboljšanju presnovne funkcije možganskih celic, s čimer spodbuja nastanek in vzdrževanje spomina, poleg tega pa je zagotovilo fizičnega in duševnega zdravja. Sodelujmo pri izgradnji zdravega in pozitivnega in vitro okolja, ki bo bolje prispevalo k našemu zdravju in uspehu. Orange Man:

Vidi se, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche lahko bistveno izboljša spomin, ker

Cistanche je tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo s številnimi edinstvenimi učinki, med katerimi je tudi izboljšanje spomina. Učinkovitost Cistanche izhaja iz različnih aktivnih sestavin, ki jih vsebuje, vključno s taninsko kislino, polisaharidi, flavonoidnimi glikozidi itd. Te sestavine lahko spodbujajo zdravje možganov na več načinov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Poleg tega je sekretom, zbran iz DPSC, gojenih s 5 % O2, pokazal večje stimulativne učinke na proliferacijo in migracijo celic NIH3T3 fibroblastov mišjega zarodka in nevronsko diferenciacijo celic SH-SY5Y [45].
Količina in velikost EXO in njihova ekspresija tetraspanina se lahko razlikujejo glede na medij, uporabljen za kulturo [46]. Sekretom SHED in mladih DPSC je vseboval več rastnih faktorjev in nižje ravni protivnetnih citokinov v primerjavi z DPSC, pridobljenimi od starih oseb.

Potencial diferenciacije je bil večji tudi pri SHED in mladih DPSC [47].

CM lahko dobijo zdravi PDLSC, pa tudi vneti PDLSC. CM, pridobljen z vnetimi, je povečal proliferacijo zdravih in vnetih PDLSC, vendar je zmanjšal diferenciacijo proti osteoblastom. Zdrava CM je rešila oslabljeno osteogeno diferenciacijo [48].

Zdravljenje z različnimi snovmi lahko vpliva tudi na izločanje celic. Obdelava DPSC z 2,3,5,40-tetrahidroksistilbene-2-O- -D-glukozidom (THSG), bioaktivno komponento Polygonum multiflorum Thunb., je povzročila spremembe v izločanju proteinov, povezanih z rastjo, v CM, kar poveča nekatere od njih, kot sta AKT2 in receptor NGF [49].

Namesto tega je CM iz FGF-2-modificiranih GMSC vseboval več VEGF-A, FGF-2 in TGF- [50]. Zdravljenje SHED z askorbinsko kislino je povečalo sproščanje rastnih faktorjev, potrebnih za regeneracijo tkiva in homeostazo, vključno z VEGF, SCF, IGF-1, HGF,bFGF, Ang-1 in EGF, ter protivnetnih citokinov, npr. kot NO, indoleamin 2, 3-dioksigenaza (IDO), PGE-2, IL-10 in IL-6.

Nasprotno, vnetna citokina CCL2 in TGF- 1 sta bila zmanjšana [51].

Izpostavljenost diferenciacijskemu mediju bi lahko povzročila tudi spremembe v nekodirajočih RNA v EV in EXO PDLSC.

Natančneje, 69–557 krožnih RNA (circRNA) in 2907–11,581lncRNA so našli v EV, izoliranih iz PDLSC in PDLSC, izpostavljenih mediju osteogene diferenciacije v različnih časovnih točkah.

V primerjavi z nediferenciranimi PDLSCsEV so bile 3 circRNA in 2 lncRNA regulirane navzgor, 39 circRNA in 5 lncRNA pa dosledno znižane po 5 in 7 dneh izpostavljenosti diferenciacijskemu mediju [52].

Poleg tega je bilo 72 miRNA reguliranih navzgor, medtem ko je bilo 35 znižanih v PDLSC EXO po osteogeni indukciji [53]. Povzetek glavnih dejavnikov, najdenih v sekretomu različnih zobnih MSC, lahko najdete v tabeli 1.

Ang, angiopoetin; BDNF, možganski nevrotrofični faktor; BMP, kostni morfogenetski protein; BMSC, MSC kostnega mozga; circRNA, krožna RNA; CM, kondicionirani medij; CUL7, kulin 7; CXCL, CXC motiv kemokineligand; DACC, razvoj apikalnih kompleksnih celic; DFSC, matične celice zobnega mešička; DPSC, izvorne celice zobne pulpe; ECM, zunajcelični matriks; EGF, epidermalni rastni faktor; ECM, zunajcelični matriks; EV, zunajcelični vezikli; EXO, eksosomi; FGF, rastni faktor fibroblastov; G-CSF, granulocitne kolonije stimulirajoči faktor; GDNF, nevrotrofični faktor, pridobljen iz glialnih celic; GM-CSF, granulocitno-makrofagni kolonijo stimulirajoči faktor; GMSC, dlesni MSC; HGF, faktor rasti hepatocitov; ICAM, medcelična adhezijska molekula; IDO, indoleamin2,3-dioksigenaza; IFN, interferon; IGF, insulinu podoben rastni faktor; IL, interlevhin; lncRNA, dolga nekodirajoča RNA;MCP, monocitni kemoatraktivni protein; miRNA, mikroRNA; MMP, matrična metaloproteinaza; NGF, faktor rasti živcev; NT, nevrotrofin; PDGF, trombocitni rastni faktor; PDLSC, izvorne celice periodontalnega ligamenta; piRNA, PIWI-interagirajoče RNA; PSMA1, proteasomska podenota, tip alfa; SCAP, matične celice iz apikalne papile; SDF, faktor, pridobljen iz stromalnih celic; SHED, matične celice iz človeških odluščenih mlečnih zob; TGF, transformirajoči rastni faktor; THSG, 2,3,5,40-tetrahidroksistilben-2-O- -D-glukozid; TIMP, tkivni zaviralec metaloproteinaze; TNF, faktor tumorske nekroze; UC-MSC, mezenhimske matične celice popkovine; VEGF, vaskularni endotelijski rastni faktor ↑, povečanje/izboljšanje; ↓, zmanjšanje.

3. Nevroprotektivni in nevroregenerativni potencial sekretoma zobnih matičnih celic v predkliničnih modelih

Za ovrednotenje nevrodegenerativnega in nevroprotektivnega potenciala sekretoma zobnega MSC so bili učinki CM in EV ovrednoteni v predkliničnih modelih nevrodegenerativnih in nevroloških bolezni ter modelih nevronskih poškodb, kot je poškodba hrbtenjače (SCI).

Poleg tega so bili ovrednoteni učinki, posredovani s sekretomom, na nevronsko rast, njegova sposobnost stimuliranja nevronske diferenciacije in njegovi učinki na glialne celice.

Izvedli smo PubMed iskanje in iskali študije, ki kažejo nevrodegenerativni in nevroprotektivni potencial sekretoma zobnih MSC in vitro in in vivo modelov.

3.1. Sekretom matičnih celic zobne pulpe

Sekretom DPSC je bil eden najbolj raziskanih. Različne študije so ocenjevale njegovo učinkovitost pri spodbujanju nevritne rasti. Poročali so, da je DPSC-CM spodbujal preraščanje nevritov iz nevronov dorzalnih koreninskih ganglijev (DRG).

Natančneje, skupna dolžina in skupno število nevritov se je povečalo po zdravljenju s CM. Poleg tega DPSC-CM spodbuja sposobnost preživetja Schwannovih celic in tvorbo mielina [54]. DPSC-CM je izboljšal celično preživetje in induciral nevritno rast celic PC12, kot kažejo nevronski jedrski protein (NeuN), protein 2, povezan z mikrotubulami (MAP-2). ) in III-tubulin.

Natančneje, DPSCs-CM je bil bolj učinkovit pri spodbujanju rasti nevritov PC12 v primerjavi s sokulturami DPSCs/PC12, kar kaže, da so imele celične sokulture odložen čas zakasnitve pri proizvajanju učinkovitih količin trofičnih faktorjev.

DPSCs-CM je tudi povečal migracijo celic. Zanimivo je, da se je število preživelih celic PC12 zmanjšalo, ko je bil CM dodan anti-GDNF. Namesto tega dodatek protiteles anti-NGF, anti-GDNF in anti-BDNF oslabi izraščanje nevrita PC12.

Ti podatki so pokazali, da so NGF, BDNF in GDNF vključeni v preživetje in diferenciacijo PC12 [55]. Sekretom DPSC kaže kemoatraktiven učinek na celice SH-SY5Y. Poleg tega je bil ovrednoten njegov učinek na živčno zorenje. S tem namenom so bile celice SH-SY5Y inducirane proti nevronskim celicam, potem ko so bile izpostavljene sekretomu DPSC.

Celice SHSY5Y, izpostavljene sekretomu DPSC, so pokazale povečano rast nevritov, pridobile ultrastrukturne značilnosti nevronskih celic in pokazale povečano imunsko reaktivnost za nevronske markerje. Poleg tega so celice SH-SY5Y, obdelane s CM, razvile različne značilnosti, vključno s tokovi, občutljivimi na Cd2+-, kar nakazuje, da je SH-SY5Y, dozorel s CM-DPSC, pridobil napetostno odvisne Ca2+ kanale [56].

V skladu s prejšnjo študijo je CM, pridobljen s ploščo DPSC, povzročil nastanek in izraščanje nevritov v nevronsko diferenciranih celicah nevroblastoma SH-SY5Y. Ti učinki so bili povečani, ko so bile plošče DPSC kultivirane s FGF2.

Učinki spodbujanja nevrita so bili odpravljeni, ko so bili nevrotrofični dejavniki zavrti, kar kaže, da so potrebni za pozitiven učinek listov DPSC na aktivnost nevronskih celic [57].

Pred kratkim so Chouaib et al. dokazal, da je DPSC-CM izboljšanje senzoričnih nevronov, ki izraščajo nevrite, odvisno od koncentracije. Avtorji so tudi ugotovili, da je 48 ur kondicioniranja DPSC najboljša možnost za pridobitev CM z učinkovito aktivnostjo, medtem ko podaljšanje časa kondicioniranja ni izboljšalo učinkov DPSC-CM.

Zanimivo je, da zamrznjeno shranjevanje ni vplivalo na rezultate eksperimenta. CM je vseboval nekatere dejavnike, znane po svoji vlogi pri nevrogenezi in nevroprotekciji, pa tudi angiogenezo in osteogenezo. Poleg tega je kondicioniranje DPSC z dodatkom B-27 povečalo nevrodegenerativne učinke njihovega sekretoma, kar je povzročilo spremembo njegove sestave v rastnih faktorjih.

Zlasti CM je bil učinkovitejši, ko je bil B-27 dodan DPSC pred kondicioniranjem [58]. CM iz DPSC je okrepil neuritogenezo in imel kemoatrakcijski učinek tudi na nevralne matične celice (NSC).

Priprava DPSC s fibrinom, bogatim z levkociti in trombociti (LPRF), je povečala izločanje BDNF, vendar ni imela dodatnih učinkov na mehanizme popravljanja, ki jih posreduje parakrin [59].

Pokazalo se je tudi, da CM, pridobljen iz DPSC, lahko zaščiti in regenerira izolirane nevronske celice primarnega trigeminalnega ganglija (TGNC). Dejansko je CM izboljšal preživetje TGNC, povezano z obsežnim izrastkom in razvejanjem nevritov.

Vzporedno je DPSC-CM znatno povečal ekspresijo nevronskih markerjev NeuN, III-tubulina in sinapsina-I ter TRPV1. Zanimivo je, da je DPSC-CM vseboval NGF, BDNF, NT-3 in GDNF [60].

DPSC, mobilizirani z G-CSF, so izražali višje nevrotrofične faktorje v primerjavi z bazalnimi DPSC in njihov sekretom je pokazal povečan potencial razširitve nevrita. Dejansko je imel mobiliziran DPSC CM večji učinek na izraščanje nevritov v celicah TGW [61]. Prej je bilo dokazano, da CM iz mobiliziranega DPSC poveča proliferacijo in migracijsko aktivnost nevronskih celic Schwann RT4-D6P2T [62].

Zanimivo je, da se je izkazalo, da CM iz SHED in DPSC lahko spodbuja nastajanje cerebralnih zrnatih nevronov, ki zavirajo signale zaviralcev rasti aksonov s parakrinimi mehanizmi [63]. Sekretom DPSC kaže tudi boljše učinke v primerjavi z drugimi MSC.

Kumar in drugi so dokazali, da je sekretom, pridobljen iz DPSC, SCAP in DFSC, induciral nevralno diferenciacijo v celicah IMR-32, prednevroblastični celični liniji, učinkoviteje kot BMSC.

Zlasti dolžina nevrita je bila večja, ko so bile celice IMR-32 obdelane s sekretomom DPSC. Sekretom DPSC je vseboval GCSF, IFN- in TGF-, ki lahko spodbujajo nevronsko diferenciacijo [64].

DPSC, BMSC in AMSC so spodbujali povečanje preživetja sokultiviranih retinalnih ganglijskih celic. Zlasti se je povečanje preživetja povečalo pri retinalnih kulturah, zdravljenih z DPSC.

Zanimivo je, da je sokultura z DPSC povzročila znatno povečanje tako števila ganglijskih celic mrežnice, ki nosijo nevrite, kot dolžine nevritov v primerjavi s kokulturami z BMSC in AMSC. Vendar so bili ti učinki blokirani z zaviralci receptorjev Fc za nevrotrofične faktorje.

Različne vrste MSC so pokazale drugačen vzorec ekspresije nevrotrofnega faktorja in, posebej, DPSC so sprostile višje ravni več rastnih faktorjev, kot so NGF, BDNF in VEGF, v primerjavi z BMSC in AMSC.

Zlasti VGF lahko posreduje pri nevroprotektivnih učinkih DPSC [65]. CM-DPSC so pokazali zaščitne učinke na citotoksičnost, povzročeno s pomanjkanjem kisika in glukoze (OGD), v astrocitih na način, ki je odvisen od odmerka.

Natančneje, tako pred in po zdravljenju s CM-DPSC, pa tudi CM-BMSC, je oslabljeno izražanje glialnih fibrilarnih kislih beljakovin (GFAP), nestina in musashi-1 v astrocitih povzročilo OGD. Zdravljenje s CM je prav tako blokiralo proizvodnjo reaktivnih kisikovih vrst (ROS) in IL-1, ki jih povzroči OGD. Zanimivo je, da CM-DPSC zagotavljajo boljšo citoprotekcijo pred celično smrtjo v primerjavi z BMSC [66].

Venugopal et al. primerjali nevroprotektivni potencial EXO, CM ali nevron-MSC-co-kulturnega sistema proti ekscitotoksičnosti, ki jo povzroča kainska kislina in vitro. Poleg tega so bili za identifikacijo najbolj prilagojene vrste MSC testirani EXO in CM, pridobljeni iz DPSC in BMSC.

Vsi trije pristopi so pokazali nevroprotektivni potencial zaradi povečanja ekspresije rastnega faktorja in inhibicije apoptoze z aktivacijo poti PI3K-Bcl-2.

Pomembno je omeniti, da so EXO pokazali boljše anti-nekrotične lastnosti v primerjavi s sokulturo nevronov in MSC ali CM. Kar zadeva CM, so samo frakcije, ki vsebujejo beljakovine v območju 3–10 kDa, pokazale nevroprotekcijo in nevrone rešile pred ekscitotoksičnostjo [67].

Sekretom DPSC je prav tako pokazal ugodne učinke na modelih nevrodegenerativnih bolezni. Zdravljenje s sekretomom DPSC je zmanjšalo citotoksičnost amiloida (A) v in vitro modelu Alzheimerjeve bolezni (AD), povečalo sposobnost preživetja celic in zmanjšalo apoptozo.

Pokazalo se je, da sekretom DPSC vsebuje povišane ravni VEGF, fraktalkina, RANTES, monocitnega kemoatraktantnega proteina -1 (MCP-1) in GMCSF v primerjavi z BMSC in AMSC.

Zanimivo je, da so v sekretomu DPSC našli tudi neprilizin, proteazo, ki lahko razgradi A . Sekretom DPSC proteolitično razgradi A 1–42 in vitro, kar povzroči nepopolno razgradnjo po 12 urah [68].

For more information:1950477648nn@gmail.com