Секретом зубных мезенхимальных стволовых клеток: интригующий подход к нейропротекции и нейрорегенерации. Часть 3

Раннее предсимптомное введение DPSC-CM улучшало иннервацию нервно-мышечных соединений по сравнению с мышами SOD1G93A, получавшими носитель.

Нервно-мышечная система и память тесно связаны. Наша нервная система и мышечная система взаимозависимы и работают вместе, выполняя различные функции нашего тела. И это сотрудничество также очень важно для нашей памяти.

Во-первых, наша нервная система отвечает за передачу информации и управление движением различных частей тела. Когда мы узнаем что-то новое, наш мозг вырабатывает новые нейромедиаторы и синапсы, которые помогают нам лучше запоминать новые знания.

Во-вторых, наша мышечная система также тесно связана с нашей памятью. Исследования показали, что наша мышечная память может влиять на память мозга, то есть посредством тренировки мышц мы можем улучшить нашу память.

Точнее, когда мы тренируем мышцы, наши мышцы формируют мышечную память. Эта мышечная память может помочь нам лучше контролировать мышцы и сделать наши движения более точными и скоординированными. В то же время мышечная память может улучшить память нашего мозга, поскольку наш мозг записывает движения мышц и ощущения.

Поэтому мы можем улучшить нашу память, тренируя мышцы. Например, мы можем заниматься тренировкой баланса, танцами, игрой в настольный теннис и другими видами спорта, которые помогут нам тренировать мышцы, улучшить координацию и способность к реакции и, таким образом, улучшить мышечную и мозговую память.

Таким образом, связь между нервно-мышечной системой и памятью очень тесная. Нам необходимо поддерживать хорошее здоровье и правильно тренировать мышцы, чтобы улучшить нашу память. В то же время нам также необходимо уделять внимание диете, отдыху и психическому здоровью, а также поддерживать здоровый образ жизни, чтобы всесторонне улучшить наше физическое и мозговое здоровье. Видно, что нам нужно улучшить память. Цистанхе может значительно улучшить память, поскольку Цистанхе обладает антиоксидантным, противовоспалительным и антивозрастным действием, что может помочь уменьшить окислительные и воспалительные реакции в мозге, тем самым защищая здоровье нервной системы. Кроме того, Цистанхе может также способствовать росту и восстановлению нервных клеток, тем самым улучшая связь и функцию нейронных сетей. Эти эффекты могут помочь улучшить память, способность к обучению и скорость мышления, а также предотвратить возникновение когнитивной дисфункции и нейродегенеративных заболеваний.

Нажмите, чтобы узнать, как улучшить работу мозга

Введение на поздних предсимптомных стадиях не только увеличивало сохранность нервно-мышечных соединений, но и выживаемость двигательных нейронов в вентральных рогах спинного мозга.

Однако астроглиоз и микроглиареактивность остались неизменными. Интересно, что ежедневное лечение DPSC-CM с момента появления симптомов увеличивало выживаемость после появления симптомов, а также общую продолжительность жизни [69].

Введение DPSC-EXO на мышиной модели повреждения транзиторной окклюзии средней мозговой артерии (tMCAO) уменьшало отек головного мозга, инфаркт мозга и неврологические нарушения. DPSC-EXO ингибировали опосредованную ишемией/реперфузией (I/R) экспрессию Toll-подобного рецептора (TLR) 4, MyD88 и усилителя каппа-легкой цепи ядерного фактора активированных B-клеток (NF-κB).

DPSC-EXO также снижали экспрессию белков провоспалительных цитокинов IL-6, IL-1 и TNF-, а также цитоплазматическую транслокацию бокспротеина группы высокой подвижности (HMGB) 1 in vivo, а также in vitro в OGD/ клетки BV2, индуцированные реперфузией (OGD/R).

Таким образом, результаты показали, что DPSC-EXO могут оказывать нейрозащиту против церебрального И/Р-индуцированного нейровоспаления посредством ингибирования сигнального пути HMGB1/TLR4/MyD88/NFκB [70].

DPSC-CM уменьшал вазоконстрикцию, вызванную аневризматическим субарахноидальным кровоизлиянием (аСАК), и улучшал оксигенацию в поврежденном мозге. Введение DPSC-CM также улучшило когнитивные и двигательные нарушения.

Введение DPSC-CM уменьшало нейровоспаление, о чем свидетельствовало уменьшение количества Iba1-положительных клеток. Основным компонентом DPSC-CM был IGF-1.

Антитела-опосредованная нейтрализация IGF-1умеренно ухудшала спасательный эффект DPSC-CM на микроциркуляцию, Iba1-позитивные клетки в поврежденной области мозга и когнитивные/моторные нарушения [71].

Введение DPSC-CM улучшало скорость проводимости седалищного моторного/сенсорного нерва, кровоток седалищного нерва и плотность внутриэпидермальных нервных волокон в подушечках лап у крыс с диабетом, вызванным стрептозотоцином.

Кроме того, плотность капилляров скелетных мышц увеличивалась, а провоспалительные реакции в седалищных нервах диабетических крыс снижались [72]. Канада и др. подтвердили положительное влияние СМ на скорость проводимости седалищного нерва и кровоток в седалищном нерве.

Кроме того, лечение также увеличило размер мышечных пучков, плотность сосудов в скелетных мышцах и плотность внутриэпидермальных нервных волокон у крыс с диабетом.

Однако между результатами для DPSC и DPSC-CM не было обнаружено различий. Эти результаты позволяют предположить, что эффективность введения DPSC и DPSC-CM, вероятно, обусловлена ​​секретомом.

В частности, DPSC-CM содержал ангиогенные факторы, такие как VEGF-C, нейротрофические факторы, такие как BDNF, и иммуномодулирующие факторы, включая IL-1, IL-4 и TLR4 [73]. Представлен обзор исследований. в этом пункте имеется в таблице 2.

А, амилоид; аСАК – аневризматическое субарахноидальное кровоизлияние; AMSC, МСК жировой ткани; BDNF, нейротрофический фактор головного мозга; BMP – костный морфогенетический белок; BMSC, МСК костного мозга; СМ – кондиционированная среда; DFSC, стволовые клетки зубного фолликула; DPSC, стволовые клетки пульпы зуба; EXO, экзосомы; FGF, фактор роста фибробластов; GDNF, нейротрофический фактор глиального происхождения; GFAP – глиальный фибриллярный кислый белок; G-CSF, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор; HGF, фактор роста гепатоцитов; ИФН, интерферон; IGF, инсулиноподобный фактор роста; IGFBP, белок, связывающий инсулиноподобный фактор роста; IL, интерлейкин; MCP — белок-хемоаттрактант моноцитов; МСК, мезенхимальные стволовые клетки; NGF, фактор роста нервов; NT, нейротрофин; ОГД/Р – кислородно-глюкозная депривация-реперфузия; ОПГ, остеопротегерин; PDGF, фактор роста тромбоцитов; АФК – активные формы кислорода; SCAP — стволовые клетки апикального сосочка; SHED, стволовые клетки отслоившихся временных зубов человека; TGF, трансформирующий фактор роста; ТИМП, тканевой ингибитор металлопротеиназы; TLR, Toll-подобный рецептор; tMCAO — преходящая окклюзия средней мозговой артерии; VEGF – фактор роста эндотелия сосудов; ↑, увеличение/улучшение; ↓, сокращение.

3.2. Стволовые клетки секретома расслаивающихся временных зубов человека

Сообщалось, что секретом SHED модулирует активность клеток микроглии. ЭВ, полученные из SHED, ингибировали индуцированную липополисахаридом (ЛПС) активацию сигнального пути NF-κB в клетках микроглии человека.

Более того, ЭВ вызывали усиление фагоцитарной активности в неполяризованных клетках, небольшое снижение количества поляризованных клеток М1 и умеренное увеличение поляризованных клеток М2. ЭВ вызывали немедленное и устойчивое увеличение гликолитической активности в поляризованных клетках M0, M1 и M2. Интересно, что ЭВ действовали обратнодозозависимым образом [74].

ЭВ также вызывали быстрое увеличение внутриклеточного высвобождения Ca2+ и АТФ в клетках микроглии. ЭВ также были способны стимулировать подвижность микроглии посредством механизмов, зависимых от рецептора P2X4/глобул молочного жира и эпидермального фактора роста VIII (MFG-E8) [75].

Различные исследования сообщают о благоприятном воздействии SHED CM как на моделях болезни Паркинсона (БП) in vitro, так и in vivo. Фуджи и др. доказали, что дофаминергические нейроноподобные клетки, индуцированные SHED, способны оказывать терапевтический эффект на модели крыс с паркинсонической болезнью, индуцированной 6-гидроксидофамином (6-OHDA), улучшая неврологический дефицит и повышая уровень дофамина (ДА). эффективно, чем недифференцированные SHED.

Однако паракринные эффекты могут способствовать нейропротекции против 6-OHDA-индуцированной нейродегенерации. Действительно, CM, полученный из дифференцированных SHED, был способен защищать первичные нейроны от токсичности 6-OHDA и ускоренного роста нейритов in vitro [76].

Различные дозы SHED-CM были протестированы на модели PD. Доза 10 мкг/мл SHED-CM не восстанавливала двигательные способности, тогда как 30 мкг/мл SHED-CM вызывала лишь легкие улучшения. Вместо этого 100 мкг/мл SHED-CM вызывали максимальное улучшение моторного дефицита у крыс с БП и более высокая доза не вызывала дальнейшего улучшения.

SHED-CM увеличивал количество тирозингидроксилазы (TH) и снижал уровни синуклеина как в субстантианигре, так и в полосатом теле. Кроме того, лечение SHED-CM снижало как Iba-1-положительные клетки, так и уровни CD4 в одних и тех же областях мозга.

Основные компоненты SHED-CM включали белок, связывающий инсулиноподобный фактор роста-6 (IGFBP-6), тканевой ингибитор металлопротеиназы (TIMP)-2, TIMP-1 и TGF. -1. Более того, биоинформатический анализ показал, что SHEDCM способен способствовать регенерации нейронов.

Действительно, секвенирование РНК показало, что введение SHED-CM сместило профиль экспрессии генов к схеме, аналогичной таковой у контрольных крыс, активируя гены, которые были вовлечены в развитие нервной системы и регенерацию нервов.

Основные компоненты SHED-CM могут участвовать в молекулярных сетях, участвующих в холинергических и серотонинергических синапсах, путях передачи сигналов кальция и наведении аксонов [77].

EXO и MV, полученные из SHED, также были оценены на предмет их нейропротекторного действия в моделях БП. EXO, но не MV, полученные из SHED, выращенных на покрытых ламинином трехмерных альгинатных микроносителях, подавляли 6-OHDA-индуцированный апоптоз в дофаминергических нейронах. Напротив, MV и EXO, полученные из SHED, выращенных в стандартных условиях культивирования, не оказывали защитного действия [78].

Вместо этого на крысиной модели БП было показано, что интраназальное введение ЭВ, полученных из SHED, эффективно улучшает двигательную функцию в сочетании с нормализацией экспрессии ТГ в полосатом теле и черной субстанции [79].

Интраназальное введение также было протестировано на модели AD, показав, что SHEDCM улучшает когнитивные функции. SHED-CM уменьшал окислительный стресс, смещал провоспалительное микроокружение типа М1- в сторону противовоспалительного и нейропротекторного типа М2- и повышал уровни нейротрофических факторов. BMSCs-CM оказались менее эффективными.

Он уменьшал окислительный стресс и воспаление, но не мог повышать экспрессию противовоспалительных маркеров М2. Лечение SHED-CM также подавляло вызванную глутаматом гибель нейронов in vitro [80]. SHED-CM также была способна улучшить показатели заболевания и уменьшить демиелинизацию, аксональное повреждение, инфильтрацию воспалительных клеток и экспрессию провоспалительных цитокинов в спинном мозге при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите ( EAE) мышей.

Эти изменения были связаны со сменой фенотипа микроглии/макрофагов с М1 на М2. Лечение мышей EAE секретируемым эктодоменом Ig-подобного лектина, связывающего сиаловую кислоту-9(ED-Siglec-9), основного компонента SHED-CM, приводило к эффектам, аналогичным SHED-CM. лечение, в то время как истощение ED-сиглека-9 устраняло защитные эффекты SHEDCM.

Напротив, истощение HGF не вызывало ингибирования защиты, опосредованной SHED-CM, что указывает на то, что HGF мало влиял на эффективность SHED-CM. SHED-CM ингибировал пролиферацию миелиновых олигодендроцитарных гликопротеин-специфичных CD4+ Т-клеток, а также продукцию ими провоспалительных цитокинов in vitro [81].

Мацубара и др. показали, что SHED и SHED-CM, введенные в поврежденный спинной мозг крыс в острый посттравматический период, вызывают функциональное восстановление. SHED-CM проявлял противовоспалительную активность, снижая уровень провоспалительных цитокинов, и иммунорегуляторное действие, индуцируя противовоспалительные макрофаги М2.

Для идентификации факторов, ответственных за терапевтический эффект КМ, были охарактеризованы растворимые факторы, присутствующие в SHEDCM. Всего было идентифицировано 79 белков, некоторые из которых, как известно, участвуют в нейродегенеративных процессах, обладают антиапоптотическими, противовоспалительными свойствами и свойствами удлинения аксонов. В частности, MCP-1 и ED-сиглек-9 могут участвовать в М2-подобной дифференцировке макрофагов.

Действительно, истощение этих факторов из SHED-CM снижает способность CM индуцировать M2-подобные макрофаги и способствовать функциональному восстановлению после травмы спинного мозга. Интересно, что введение BMSC-CM не вызывало или вызывало лишь незначительную дифференцировку M2-подобных клеток и не вызывало восстановления, такого как SHED-CM [82].

В соответствии с предыдущим исследованием, лечение SHED-CM, загруженным аколлагеновым гидрогелем, используемым в качестве системы доставки, вызывало функциональное восстановление у крыс с травмой спинного мозга, о чем свидетельствует улучшение показателей, оцениваемых по шкале Бассо, Битти и Бреснахана, наклонная плоскость, холодная аллодиния. и тесты прохождения луча [83].

Обработка SHED-CM, нанесенным на коллагеновый гидрогель, также увеличила объем сохранившегося белого и серого вещества, а также общее количество нейронов и олигодендроцитов в модели ТСМ у крыс. Напротив, объем и длина поражения уменьшились. Однако в этом исследовании сам по себе SHED-CM не оказал никакой защиты.

Авторы предположили, что это может быть связано с быстрой диффузией SHED-CM, и, таким образом, коллагеновый гидрогель может действовать как эффективная высвобождающая система [84]. Однократная внутривенная инъекция SHED-CM также обращала вспять механическую аллодинию, вызванную перерезкой спинномозгового нерва, подавляла микроглию. и активацию астроцитов, а также уменьшало количество нейронов, положительных на маркер нейронального повреждения, активирующий фактор транскрипции 3 (ATF3), и накопление макрофагов.

В частности, фракция SHED-CM с молекулярной массой от 30 до 50 кДа устраняла боль, что позволяет предположить, что за предполагаемую нейропротекцию отвечают белковые компоненты с молекулярной массой в диапазоне 30–50 кДа [85].

Имплантация коллагеновой губки, обогащенной бессывороточным CM из SHED, в нервную щель, образовавшуюся в результате перерезки лицевого нерва крысы, восстановила неврологическую функцию. Напротив, CM, обедненный MCP-1 и ED-сиглеком-9 , которые являются противовоспалительными индукторами макрофагов М2, не восстанавливали неврологические функции. Примечательно, что MCP-1 и ED-Siglec-9 индуцировали поляризацию макрофагов M2 in vitro и in vivo. Таким образом, результаты показали, что MCP-1/ED-Siglec-9 участвует в регенерации периферических нервов, индуцирующей макрофаги M2 [86].

Лечение SHED-CM увеличивало пролиферацию, миграцию и экспрессию генов, связанных с нейронами, ЕСМ и ангиогенезом, в шванновских клетках. Более того, SHED-CM стимулировал рост нейритов ганглиев дорсальных корешков и повышал жизнеспособность клеток.

In vivo регенерация аксонов и миелинизация были выше в группе SHED-CM после операции по перерезке нерва. Двигательная функция улучшилась, а атрофия мышц снизилась в группе SHED-CM. Таким образом, SHED могут секретировать различные трофические факторы, которые усиливают регенерацию периферических нервов посредством множества механизмов. В частности, SHED-CM содержал NGF, BDNF, NT-3, GDNF, цилиарный нейротрофический фактор (CNTF), VEGF и HGF [87].

Введение SHED-EXO улучшило восстановление двигательных функций крыс и уменьшило повреждения коры головного мозга у крыс с черепно-мозговой травмой. SHED-EXO могут оказывать эти эффекты, уменьшая нейровоспаление и сдвигая поляризацию микроглии [88].

SHED-CM вызывал улучшение двигательной инвалидности и уменьшал объем инфаркта после постоянного MCAO. В группе, получавшей SHED-CM, наблюдались повышенные уровни двойного кортина, нейрофиламента H, ядер нейронов и антигена эндотелиальных клеток крысы в ​​периинфарктной области.

Интересно, что SHED-CM индуцировал миграцию и дифференцировку эндогенных нейрональных клеток-предшественников (NPC), васкулогенез и улучшал ишемическое повреждение головного мозга [89].

Внутримозговое введение SHED-CM мышам, пострадавшим от гипоксии-ишемии, улучшало неврологическую функцию, выживаемость и нейропатологический показатель [90].

CM, полученный из SHED, а именно только часть<6 kDa, promoted neurite outgrowth of DRG neurons. Moreover, SHED-CM prevented the decline in sensory nerve conduction velocities in diabetic mice and ameliorated the capillary number-to-muscle fiber ratio and capillary blood flow [91]. 

На животной модели повреждения верхнего гортанного нерва системное введение SHED-CM вызывало функциональное восстановление, увеличивая степень миелинизации и способствуя регенерации аксонов, смещая макрофаги в сторону фенотипа M2 [92].

Обзор исследований, представленных в этом параграфе, доступен в Таблице 3.

6-OHDA, 6-гидроксидофамин; А, амилоид; BDNF, нейротрофический фактор головного мозга; BMP – костный морфогенетический белок; СМ – кондиционированная среда; CNTF — цилиарный нейротрофический фактор; EAE, экспериментальный аутоиммуноэнцефаломиелит; ЕСМ, внеклеточный матрикс; ED-Siglec-9, эктодомен Ig-подобного лектина, связывающего сиаловую кислоту-9; EXO, экзосомы; ЭВ, внеклеточные везикулы; FGF, фактор роста фибробластов; GDNF, нейротрофический фактор глиального происхождения; HGF, фактор роста гепатоцитов; ICV, интрацеребровентрикулярный; IGFBP, белок, связывающий инсулиноподобный фактор роста; ЛПС, липополисахарид; MCP — белок-хемоаттрактант моноцитов; МВ, микровезикулы; NF-κB, усилитель каппа-легкой цепи NuclearFactor активированных В-клеток; NGF, фактор роста нервов; NT, нейротрофин; ОГД – кислородно-глюкозная депривация; SHED, стволовые клетки отслоившихся временных зубов человека; MCAO — окклюзия средней мозговой артерии; ТСМ, травма спинного мозга; ЧМТ, черепно-мозговая травма; TGF, трансформирующий фактор роста; ТИМП, тканевой ингибитор металлопротеиназы; VEGF – фактор роста эндотелия сосудов; ↑, увеличение/улучшение; ↓, сокращение.

For more information:1950477648nn@gmail.com