Dental Mezenkimal Kök Hücre Salgısı: Nöroproteksiyon ve Nörorejenerasyona İlgi Çekici Bir Yaklaşım Bölüm 2

Donör yaşının ve in vitro mikroçevre koşullarının da sekretom kompozisyonunu etkileyebileceğinin dikkate alınması önemlidir. Normoksik koşullarda elde edilen DPSC-CM'nin, hipoksik koşullarda elde edilen CM'ye kıyasla antiinflamatuar, doku onarımı ve rejeneratif özelliklere sahip moleküller açısından zengin olduğu rapor edilmiştir [44].

İnsanın öğrenmesinde, hafızasında ve bilişinde in vitro mikro ortam hayati bir rol oynar. İyi bir in vitro mikro ortamda yaşamak, hafızayı daha iyi korumamıza, öğrenme etkilerini geliştirmemize ve genel fiziksel sağlığı geliştirmemize yardımcı olabilir.

İlk olarak, iyi bir in vitro mikro ortam, nöronal bağlantıların oluşumunu ve korunmasını destekleyebilir. Nöronlar beyinde sinyallerin iletilmesinden ve anıların oluşturulmasından sorumlu olan bir hücre türüdür. Yeni şeyler öğrendiğimizde nöronlar arasındaki bağlantılar güçlenmeye devam edecek ve bu da yeni anıların oluşmasına yardımcı olacaktır. İyi bir ortam, nöron bağlantılarının bozulmadan sabit kalmasına yardımcı olabilir.

İkincisi, in vitro mikro çevre beyin hücrelerinin metabolizmasını ve fonksiyonunu etkileyebilir. Yeterli oksijen, beslenme ve su, beyin hücrelerinin metabolik seviyesini iyileştirebilir, beyin hücresi ölümünü ve yaşlanmayı önleyebilir ve böylece hafıza ve bilişsel yeteneklerin gelişimine fayda sağlayabilir. Aynı zamanda, sessiz veya orta derecede konforlu bir ortam, insanların konsantre olmasına yardımcı olabilir ve öğrenme ve iş verimliliğinin iyileştirilmesini teşvik edebilir.

Ayrıca sağlıklı bir in vitro ortamın fiziksel sağlığın diğer yönleri üzerinde de olumlu etkisi vardır. Yeterli uyku, sağlıklı beslenme tercihlerine güvenme ve orta düzeyde egzersiz gibi konulardaki çabalar hafızayı ve bilişsel yeteneği geliştirebilir. Bedeni ve zihni bütünleştiren sağlıklı bir yaşam tarzı kaygı, depresyon ve stres gibi olumsuz duyguları azaltabilir, böylece beynin çalışma verimliliğini ve düşünme canlılığını artırmaya yardımcı olabilir.

Özetle in vitro mikroçevre ile hafıza arasında ayrılmaz bir bağlantı vardır. Optimize edilmiş bir ortam, nöronlar arasındaki bağlantıyı güçlendirmeye ve beyin hücrelerinin metabolik fonksiyonunu iyileştirmeye yardımcı olabilir, böylece hafızanın oluşumunu ve korunmasını teşvik edebilir ve aynı zamanda fiziksel ve zihinsel sağlığın garantisidir. Sağlığımıza ve başarımıza daha iyi katkılar sağlamak amacıyla sağlıklı ve pozitif bir in vitro ortam oluşturmak için birlikte çalışalım. Turuncu Adam:

Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche belleği önemli ölçüde geliştirebilir çünkü

Cistanche, hafızayı geliştirmek de dahil olmak üzere birçok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir. Cistanche'nin etkinliği, tanik asit, polisakkaritler, flavonoid glikozitler vb. dahil olmak üzere içerdiği çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler, beyin sağlığını birçok yönden geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu öğrenin'e tıklayın

Üstelik %5 O2 kültürlü DPSC'lerden toplanan sekretome, fare embriyonik fibroblast NIH3T3 hücrelerinin çoğalması ve göçü ve SH-SY5Y hücrelerinin nöronal farklılaşması üzerinde daha yüksek uyarıcı etkiler gösterdi [45].
EXO'ların miktarı ve boyutu ile bunların tetraspanin ekspresyonu, kültür için kullanılan ortama bağlı olarak değişebilir [46]. SHED'lerin ve genç DPSC'lerin sekretomu, eski deneklerden elde edilen DPSC'lerle karşılaştırıldığında daha fazla büyüme faktörü ve daha düşük seviyelerde pro-inflamatuar sitokinler içeriyordu.

SHED'lerde ve genç DPSC'lerde farklılaşma potansiyeli de daha yüksekti [47].

CM, sağlıklı PDLSC'ler tarafından elde edilebildiği gibi aynı zamanda iltihaplı PDLSC'ler tarafından da elde edilebilir. İltihaplı olanlardan elde edilen CM, hem sağlıklı hem de iltihaplı PDLSC'lerin çoğalmasını arttırdı ancak osteoblastlara doğru farklılaşmayı azalttı. Sağlıklı CM, bozulmuş osteojenik farklılaşmayı kurtarmıştır [48].

Farklı maddelerle tedavi aynı zamanda hücre sekretomunu da etkileyebilir. DPSC'lerin, Polygonum multiflorum Thunb.'un biyoaktif bir bileşeni olan 2,3,5,40-tetrahidroksistilben-2-O- -D-glukozit (THSG) ile işlenmesi, salgıda değişikliklere neden oldu CM'de büyümeyle ilişkili proteinlerin çoğalmasını, bunların AKT2 ve NGF reseptörü gibi bazılarını arttırmasını sağlar [49].

Bunun yerine, FGF-2-modifiye edilmiş GMSC'lerden gelen CM daha fazla VEGF-A, FGF-2 ve TGF- [50] içeriyordu. SHED'lerin askorbik asit tedavisi, VEGF, SCF, IGF-1, HGF,bFGF, Ang-1 ve EGF dahil olmak üzere doku yenilenmesi ve homeostazis için gerekli olan büyüme faktörlerinin ve antiinflamatuar sitokinlerin salınımını arttırdı. NO, indoleamin 2,3-dioksijenaz (IDO), PGE-2, IL-10 ve IL-6 olarak.

Aksine, inflamatuar sitokinler CCL2 ve TGF- 1 azalmıştır [51].

Farklılaşma ortamına maruz kalma aynı zamanda kodlamayan RNAin EV'lerinde ve PDLSC'lerin EXO'larında değişikliklere neden olabilir.

Spesifik olarak, farklı zaman noktalarında osteojenik farklılaşma ortamına maruz kalan PDLSC'lerden ve PDLSC'lerden izole edilen EV'lerde 69-557 dairesel RNA (circRNA'lar) ve 2907-11,581lncRNA'lar bulundu.

Farklılaşmamış PDLSCsEV'lerle karşılaştırıldığında, 3 circRNA ve 2 lncRNA'nın yukarı regüle edildiği ve 39 circRNA ve 5 lncRNA'nın, farklılaşma ortamına 5 ve 7 gün maruz kaldıktan sonra tutarlı bir şekilde aşağı regüle edildiği görülmüştür [52].

Ayrıca, osteojenik indüksiyondan sonra PDLSC EXO'larda 72 miRNA yukarı regüle edilirken 35 miRNA aşağı regüle edilmiştir [53]. Farklı dental MSC'lerin sekretomunda bulunan ana faktörlerin bir özeti Tablo 1'de bulunabilir.

Ang, anjiyopoietin; BDNF, beyin kaynaklı nörotrofik faktör; BMP, kemik morfogenetik proteini; BMSC'ler, kemik iliği MSC'leri; circRNA, dairesel RNA; CM, şartlandırılmış ortam; CUL7, cullin 7; CXCL, CXC motifli kemokineligand; Apikal kompleks hücreler geliştiren DACC'ler; DFSC'ler, diş folikül kök hücreleri; DPSC'ler, diş özü kök hücreleri; ECM, hücre dışı matris; EGF, epidermal büyüme faktörü; ECM, hücre dışı matris; EV'ler, hücre dışı veziküller; EXO'lar, eksozomlar; FGF, fibroblast büyüme faktörü; G-CSF, granülosit koloni uyarıcı faktör; GDNF,glial hücreden türetilen nörotrofik faktör; GM-CSF, granülosit-makrofaj koloni uyarıcı faktör; GMSC'ler, diş eti MSC'leri; HGF, hepatosit büyüme faktörü; ICAM, Hücrelerarası Yapışma Molekülü; İDO, indoleamin2,3-dioksijenaz; IFN, interferon; IGF, insülin benzeri büyüme faktörü; IL, interlökin; lncRNA, uzun kodlamayan RNA;MCP, Monosit Kemoattraktan Protein; miRNA, mikroRNA; MMP, matris metaloproteinaz; NGF, sinir büyüme faktörü; NT, nörotrofin; PDGF, trombosit kaynaklı büyüme faktörü; PDLSC'ler, periodontal bağ kök hücreleri;piRNA, PIWI-etkileşimli RNA'lar; PSMA1, Proteazom alt birimi, alfa tipi; SCAP'ler, apikal papilladan alınan kök hücreler; SDF, stromal hücreden türetilmiş faktör; SHED'ler, insan pul pul dökülmüş süt dişlerinden elde edilen kök hücreler; TGF, dönüştürücü büyüme faktörü; THSG, 2,3,5,40-tetrahidroksistilben-2-O- -D-glukozit; TIMP, metaloproteinazın doku inhibitörü; TNF, Tümör Nekroz Faktörü; UC-MSC'ler, göbek kordonu mezenkimal kök hücreleri; VEGF, vasküler endotelyal büyüme faktörü ↑, artış/iyileşmeler; ↓, azalma.

3. Preklinik Modellerde Dental Kök Hücre Sekreterliği Nöroprotektif ve Nörorejeneratif Potansiyel

Dental MSC sekretomunun nörodejeneratif ve nöroprotektif potansiyelini değerlendirmek için CM ve EV'lerin etkileri, nörodejeneratif ve nörolojik hastalıkların klinik öncesi modellerinde ve aspinal kord yaralanması (SCI) gibi nöronal hasar modellerinde değerlendirilmiştir.

Ek olarak, sekretome aracılı nöron büyümesi üzerindeki etkileri, nöronal farklılaşmayı uyarma kapasitesi ve glial hücreler üzerindeki etkileri de değerlendirilmiştir.

Dental MSC sekretomunun in vitro ve in vivo modellerinin nörodejeneratif ve nöroprotektif potansiyelini gösteren çalışmaları bulmak için bir PubMed araştırması gerçekleştirdik.

3.1. Diş Pulpası Kök Hücre Sekretome

DPSC'nin sekretomu en çok çalışılanlardan biriydi. Farklı çalışmalar, nörit büyümesini tetiklemedeki etkinliğini değerlendirdi. DPSC-CM'nin, dorsal kök ganglion (DRG) nöronlarında nörit aşırı büyümesini teşvik ettiği bildirildi.

Spesifik olarak, CM ile tedaviden sonra nöritlerin toplam uzunluğu ve eklem sayısı arttı. Ayrıca, DPSC-CM, Schwann hücre canlılığını ve miyelin oluşumunu teşvik eder [54]. DPSC'ler-CM, hücre sağkalımını arttırdı ve nöronal nükleer protein (NeuN), mikrotübülle ilişkili protein 2 (MAP-2 ile gösterildiği gibi, PC12 hücrelerinin nörit büyümesini indükledi) ) ve III-tubulin.

Spesifik olarak, DPSC'ler-CM, PC12 nörit büyümesinin uyarılmasında, DPSC'ler/PC12 ortak kültürlerine kıyasla daha etkiliydi; bu, hücre ortak kültürlerinin, etkili miktarda trofik faktör üretmede gecikmiş bir gecikme süresine sahip olduğunu gösterir.

DPSCs-CM ayrıca hücre göçünü de arttırdı. İlginç bir şekilde, CM anti-GDNF ile eklendiğinde hayatta kalan PC12 hücrelerinin sayısı azaldı. Bunun yerine anti-NGF, anti-GDNF ve anti-BDNF antikorlarının eklenmesi PC12 nörit büyümesini azaltır.

Bu veriler NGF, BDNF ve GDNF'nin PC12'nin hayatta kalması ve farklılaşmasında rol oynadığını gösterdi [55]. DPSC sekretomu, SH-SY5Y hücreleri üzerinde kemo-çekici bir etki gösterir. Ayrıca sinirsel olgunlaşmaya etkisi de değerlendirilmiştir. Bu amaçla SH-SY5Y hücreleri DPSC sekretomuna maruz bırakıldıktan sonra nöronal hücrelere doğru uyarıldı.

DPSC sekretomuna tabi tutulan SHSY5Y hücreleri, artan nörit büyümesini gösterdi, nöronal hücrelerin yapısal özelliklerini kazandı ve nöronal belirteçler için artan bir immün reaktivite sergiledi. Dahası, CM ile işlenmiş SH-SY5Y hücreleri, Cd2+-duyarlı akımlar da dahil olmak üzere farklı özellikler geliştirmiştir; bu, CM-DPSC ile olgunlaştırılmış SH-SY5Y'nin voltaj kapılı Ca2+ kanallarını edindiğini göstermektedir [56].

Önceki çalışmaya uygun olarak, DPSC sayfasıyla elde edilen CM, nöronal olarak farklılaşmış SH-SY5Y nöroblastoma hücrelerinde nöritlerin oluşumunu ve büyümesini indükledi. Bu etkiler, DPSC tabakaları FGF2 ile kültürlendiğinde daha da arttı.

Nörotrofik faktörler inhibe edildiğinde nörit teşvik edici etkilerin ortadan kalkması, DPSC tabakalarının nöronal hücre aktivitesi üzerindeki olumlu etkisi için gerekli olduklarını düşündürmektedir [57].

Son zamanlarda Chouaib ve ark. nörit aşırı büyüme duyusal nöronların DPSC-CM geliştirmesinin konsantrasyona bağlı olduğunu kanıtladı. Yazarlar ayrıca, 48 saatlik DPSC koşullandırmanın verimli aktiviteye sahip CM elde etmek için en iyi seçenek olduğunu, koşullandırma süresinin uzatılmasının ise DPSC-CM'nin etkilerini iyileştirmediğini bulmuşlardır.

İlginçtir ki, donmuş depolama deneysel sonuçları etkilemedi. CM, nörogenez ve nöroproteksiyondaki rolleri ile bilinen bazı faktörleri, aynı zamanda anjiyogenez ve osteogenezi de içeriyordu. Üstelik DPSC'lerin B-27 takviyesiyle şartlandırılması, sekretomlarının nörodejeneratif etkilerini arttırdı ve büyüme faktörlerinin bileşiminde bir değişikliğe neden oldu.

Özellikle, CM, koşullandırmadan önce DPSC'lere B-27 eklendiğinde daha etkili olmuştur [58]. DPSC'lerden gelen CM, nöritogenezi arttırdı ve ayrıca nöral kök hücreler (NSC'ler) üzerinde kemo-çekici bir etki uyguladı.

DPSC'lerin lökosit ve trombosit açısından zengin fibrin (LPRF) ile hazırlanması BDNF sekresyonunu arttırdı ancak parakrin aracılı onarım mekanizmaları üzerinde hiçbir ek etki göstermedi [59].

DPSC'den türetilen CM'nin ayrıca izole edilmiş primer trigeminal ganglion nöron hücrelerini (TGNC) koruyabildiği ve yenileyebildiği de gösterilmiştir. Aslında CM, yoğun nörit büyümesi ve dallanmasıyla bağlantılı olarak TGNC'nin hayatta kalmasını arttırdı.

Buna paralel olarak DPSC-CM, NeuN, III-tubulin ve synapsin-I nöronal marker ekspresyonunun yanı sıra TRPV1'i de önemli ölçüde yukarı regüle etti. İlginç bir şekilde DPSC-CM, NGF, BDNF, NT-3 ve GDNF'yi içeriyordu [60].

G-CSF ile mobilize edilmiş DPSC'ler, bazalDPSC'lere kıyasla daha yüksek nörotrofik faktörler ifade etti ve bunların sekretomeleri, gelişmiş bir nörit uzatma potansiyeli gösterdi. Aslında mobilize edilmiş DPSC CM'nin, TGW hücrelerinde nörit büyümesi üzerinde daha büyük bir etkisi vardı [61]. Daha önce, mobilize DPSC'den elde edilen CM'nin, nöronal Schwann RT4-D6P2T hücrelerinin çoğalmasını ve göç aktivitesini arttırdığı gösterilmişti [62].

İlginç bir şekilde, SHED'lerden ve DPSC'lerden gelen CM'nin, akson büyüme inhibitör sinyallerini parakrin mekanizmalar yoluyla inhibe eden serebral granüler nöronların yenilenmesini destekleyebildiği gösterilmiştir [63]. DPSC'lerin sekretome'si ayrıca diğer MSC'lere kıyasla üstün etkiler gösterir.

Kumar ve arkadaşları, DPSC'lerden, SCAP'lerden ve DFSC'lerden türetilen sekretomun, bir prenöroblastik hücre çizgisi olan IMR-32 hücrelerinde BMSC'lerden daha verimli bir şekilde nöral farklılaşmaya neden olduğunu gösterdi.

Özellikle IMR-32 hücreleri DPSC sekretomu ile tedavi edildiğinde nörit uzunluğu daha yüksekti. DPSC sekretomu, nöral farklılaşmayı destekleyebilen GCSF, IFN- ve TGF-'yi içermekteydi [64].

DPSC'ler, BMSC'ler ve AMSC'ler, birlikte kültürlenen retinalganglion hücrelerinin hayatta kalma oranında bir artışı teşvik etti. Özellikle, DPSC ile tedavi edilen retina kültürlerinde hayatta kalma oranındaki artış arttı.

İlginç bir şekilde, DPSC ile ortak kültür, BMSC'ler ve AMSC'ler ile birlikte kültürlerle karşılaştırıldığında hem nörit taşıyan retinal ganglion hücrelerinin sayısında hem de nörit uzunluğunda önemli bir artışa neden oldu. Ancak bu etkiler nörotrofik faktör reseptörleri Fc-reseptör blokerleri kullanılarak bloke edildi.

Farklı MSC türleri, farklı bir nörotrofik faktör ekspresyonu modeli gösterdi ve özellikle DPSC'ler, BMSC'ler ve AMSC'lerle karşılaştırıldığında NGF, BDNF ve VEGF gibi çeşitli büyüme faktörlerini daha yüksek seviyelerde serbest bıraktı.

Özellikle VGF, DPSC'lerin nöroprotektif etkilerine aracılık edebilir [65]. CM-DPSC'ler, astrositlerde oksijen-glikoz yoksunluğu (OGD) kaynaklı sitotoksisite üzerinde doza bağlı bir şekilde koruyucu etkiler gösterdi.

Spesifik olarak, CM-DPSC'lerle ve aynı zamanda CM-BMSC'lerle hem tedavi öncesi hem de tedavi sonrası, astrositlerde OGD'nin indüklediği glial fibriler asidik protein (GFAP), Nestin ve Musashi-1 ekspresyonunu zayıflattı. CM ile tedavi ayrıca OGD'nin indüklediği reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimini ve IL-1 yukarı regülasyonunu da bloke etti. İlginçtir ki CM-DPSC'ler, BMSC'lere kıyasla hücre ölümüne karşı üstün sito koruma sağlar [66].

Venugopal ve ark. EXO'ların, CM'nin veya nöron-MSC-ortak kültür sisteminin nöroprotektif potansiyelini in vitro kainik asit kaynaklı eksitotoksisiteye karşı karşılaştırdı. Ayrıca, en uyarlanmış MSC tipini belirlemek için DPSC'lerden ve BMSC'lerden türetilen EXO'lar ve CM test edildi.

Üç yaklaşımın tümü, büyüme faktörü ifadelerinin artması ve PI3K-Bcl-2 yolunun aktivasyonu yoluyla apoptozun inhibisyonu sayesinde nöroprotektif potansiyel gösterdi.

EXO'ların, nöron-MSC ortak kültürü veya CM'ye kıyasla daha iyi anti-nekrotik özellikler gösterdiğine dikkat etmek önemlidir. CM ile ilgili olarak, yalnızca 3-10 kDa aralığında protein içeren fraksiyon nöroproteksiyon gösterdi ve nöronları eksitotoksisiteden kurtardı [67].

DPSC'lerin sekretomu aynı zamanda nörodejeneratif hastalık modellerinde de faydalı etkiler gösterdi. DPSC sekretome ile tedavi, Alzheimer hastalığının (AD) anin vitro modelinde amiloid (A) sitotoksisitesini azalttı, hücre canlılığını arttırdı ve apoptozu azalttı.

DPSC sekretomunun, BMSC'ler ve AMSC'lerle karşılaştırıldığında yüksek seviyelerde VEGF, Fractalkine, RANTES, monosit kemoattraktan protein-1 (MCP-1) ve GMCSF içerdiği gösterilmiştir.

İlginç bir şekilde, A'yı parçalayabilen bir proteaz olan neprilisin de DPSC sekretomunda bulundu. DPSC sekretomu proteolitik olarak A 1-42'yi in vitro bozundurur ve 12 saat sonra eksik bozunmaya neden olur [68].

For more information:1950477648nn@gmail.com