plJęzyk
Strona główna / Wiedza / Treści

Wiedza

Część 2: Przeszczep PBMC królika wywołany ekstraktem z białka jaja kurzego jako leczenie urazu niedokrwienno-reperfuzyjnego nerek u królików

Mar 07, 2022

Po więcej informacji skontaktuj się:tina.xiang@wecistanche.com

Kliknij poniższy link, aby uzyskać część 1

https://www.xjcistanche.com/news/part-1-transplantacja-białka-kurczaka-ex-54616513.html

effects of cistanche：adrenal support supplement2

Kliknij, aby dowiedzieć się więcej. o poprawie nerek

Wyniki

1. Udane znakowanie PBMC za pomocą CFSE

PBMC znakowane dioctanem karboksyfluoresceiny i estrem sukcynoimidylowym (CFSE) wykazywały żółto-zieloną fluorescencję pod mikroskopem fluorescencyjnym, jak pokazano w Eig 1B. Po wybarwieniu kontrastowym za pomocą DAPI, wszystkie komórki wykazywały niebieską fluorescencję, jak pokazano na Fig 1A, a analiza nakładania się barwienia fluorescencyjnego wykazała, że ​​komórki zostały z powodzeniem znakowane, jak pokazano na Eig 1C.

CFSE-labeled PBMCs display yellow-green fluorescence. The background is black, and the cells show yellowgreen fluorescence. A. DAPI shows blue fluorescence. B. CFSE-labeled PBMCs display yellow-green fluorescence. C. Overlap between blue fluorescence and yellow-green fluorescence. All the cells are labeled with yellow-green fluorescence. D. The expression of the pluripotency-related genes NANOG, OCT4, and SOX2 was significantly increased after induction, whereas the expression of the somatic cell gene LMNA was decreased after induction. A statistical analysis showed that the two groups were significantly different (n = 3, p = 0.003). The difference in the somatic cell gene LMNA between the two groups was not statistically significant. E-M. Flow cytometry analyses of noninduced and induced PBMCs. E, F and G: OCT4-PE; H, I and J: SSEA-4-PE; and K, L and M: NANOG-PE. E, H and K: isotype control; F, I and L: noninduced PBMCs; and G, J and M: induced PBMCs. After induction, the proportion of cells positive for multipotency-related factors was significantly increased.

2. Identyfikacja PBMC po indukcji

2.1. Względne poziomy ekspresji genów komórek związanych z multipotencją i somatycznych w nieindukowanych i indukowanych PBMC.Ekspresja NANOG, OCT4 i SOX2 była znacząco zwiększona w PBMC stymulowanych ekstraktem z białka jaja kurzego, a ekspresja genu komórki somatycznej LMNA była zmniejszona (Fig 1D), co wskazuje, że komórki różnicowały się w komórki multipotencjalne. Analiza statystyczna wykazała, że ​​obie grupy znacznie się różniły (n=3,p=00,003). Komórki indukowano trzykrotnie, a do badania włączono trzy powtórzenia biologiczne. Różnica w genie LMNA komórki somatycznej między obiema grupami nie była istotna statystycznie.

2.2. Współczynnik pluripotencji indukowanych PBMC był znacznie wyższy niż nieindukowanych PBMC. Wśród nieindukowanych komórek,{{0}}.081 procent było dodatnich na OCT4-PE, podczas gdy 99,3 procent indukowanych komórek było dodatnich na OCT4-PE . Odsetki nieindukowanych i indukowanych komórek SSEA-4-PE-dodatnich wynosiły odpowiednio 108 procent i 16,5%. Co więcej, 0.495% nieindukowanych komórek było pozytywnych dla NANOG-PE, podczas gdy 95,8% indukowanych komórek okazało się być NANOG-PE-dodatnich (Fig 1E-1M). Odsetek komórek kontroli izotypowej pozytywnych dla OCT4-PE, SSEA-4-PE i NANOG-PE wynosił odpowiednio 0,546 procent, 0,401 procent i 0,249 procent.

2.3. Analizy immunohistochemiczne dały pozytywne wyniki dla indukowanych PBMC.Analizy immunohistochemiczne OCT4 i NANOG wykazały, że indukowane PBMC, ale nie nieindukowane PBMC, wyrażają te markery (Fig 2A-2D). Fig 2A i 2C przedstawiają nieindukowane PBMC, a Fig 2B i 2D przedstawiają indukowane PBMC. Ponadto ekspresja OCT4 jest pokazana na ryc. 2A i 2B, a ryc. 2C i 2D przedstawiają ekspresję NANOG.

2.4. Analizy Western blot dały pozytywne wyniki dla indukowanych PBMC.Zgodnie z wynikami Western blot, OCT4 ulegał ekspresji w indukowanych PBMC, ale nie w nieindukowanych PBMC (EFig 2E).

2.5. Względne długości telomerów były znacznie dłuższe w indukowanych PBMC.Na podstawie ilościowych wyników PCR, telomery indukowanych PBMC (1,83807±0.84756) były znacznie dłuższe niż te nieindukowanych PBMC (1±0,08307)(Eig 2E, średnie ± odchylenia standardowe , n=5,p=00,013, co wskazuje, że komórki różnicowały się w młode komórki macierzyste. Względne długości telomerów faktycznie wzrosły po odróżnicowaniu.

effects of cistanche improve immunity (9)

3. Stężenie azotu mocznikowego i kreatyniny w surowicy uległo obniżeniu w grupie z indukowaną terapią komórkową

Modelowa grupa kontrolna miała zawartość azotu mocznikowego 22,1 mmol/l i kreatyniny 452 umol/l. Po trzech rundach transplantacji z indukowanymi komórkami zawartość azotu mocznikowego wynosiła 7 mmol/l, a kreatyniny 74 µmol/l; wartości te były zbliżone do normalnych poziomów. Poziomy w grupie leczonej komórkami nieindukowanymi pozostały podwyższone (Fig 2G). Analiza statystyczna wykazała statystycznie istotne różnice między wynikami czterech grup (p= 00,031).

4. Stężenie białka w moczu zmniejszyło się w grupie indukowanej

Stężenie białka w moczu w modelowej grupie kontrolnej wynosiło 8,17 mg/ml. Po trzech terapiach stężenie białka w moczu w grupie indukowanej wynosiło 4,35 mg/ml, co było podobne do normalnego poziomu. Jednak zawartość białka w moczu w grupie nieindukowanej pozostała wysoka i wynosiła 7,96 mg/ml (Fig 2H). Analiza statystyczna wykazała istotne statystycznie różnice pomiędzy wynikami uzyskanymi z czterech grup (p=0.001).

Fig 2. Immunohistochemical analysis of noninduced and induced PBMCs. A and C show noninduced PBMCs. B and D show induced PBMCs. The primary antibody used to obtain the results shown in A and B was OCT4, and that used to obtain the results displayed in C and D was NANOG. E. Western blot analyses of noninduced and induced PBMCs. A primary antibody against OCT4 was used and detected by ECL. The results showed that OCT4 is expressed in induced PBMCs but not in noninduced PBMCs. The internal reference was GAPDH. F. Quantitative PCR analysis of the relative telomere length. The relative telomere length was significantly increased in PMBCs induced with the egg white extract, which indicated that the cells became younger (mean±standard deviation, n = 5, �p = 0.013). G. Serum urea nitrogen levels in the four groups after administration of the three treatments (mean±standard deviation, n = 10). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.031). H. Serum creatinine levels in the four groups after administration of the three treatments (mean±standard deviation, n = 10). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.041). I. Quantitative analysis of the urinary protein concentrations in the four groups after administration of the three treatments (mean ± standard deviation, n = 10). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.001).

5. W zaindukowanej grupie wykryto znakowane komórki

Jak pokazano na Fig3A-3D, wiele komórek fluorescencyjnych było rozmieszczonych w nerkach grupy z indukowaną terapią komórkową, podczas gdytkanki nerekz pozostałych trzech grup nie wykazywały żadnych komórek fluorescencyjnych. Możliwym wyjaśnieniem jest to, że indukowane komórki są transportowane do uszkodzonej nerki w celu naprawy uszkodzenia. Rozmieszczenie znakowanych fluorescencyjnie indukowanych PBMC w zamrożonych skrawkach nerki sugerowało, że komórki te były zaangażowane w naprawę uszkodzonej nerki.

6. Struktura nerki grupy indukowanej wykazywała normalny fenotyp

Na podstawie wyników barwienia hematoksyliną-eozyną (HE) struktura nerek królików w modelowej grupie kontrolnej została uszkodzona. Po leczeniu indukowanymi komórkami,nerkowystruktura tkanki wykazywała normalny fenotyp. W przeciwieństwie do tego, uszkodzenie tkanki nerki utrzymywało się w grupie leczonej komórkami nieindukowanymi (Fig 3E-3H). Wynik ostrej martwicy kanalików nerkowych (ATN) przedstawiono na ryc. 3I.

7. IOD indukowanych grup komórek uległo znacznemu zmniejszeniu

Oprogramowanie Image-Pro Plus 6. 0 (Media Cybernetics, Inc., Rockville, MD, USA) zastosowano do przeprowadzenia analizy immunohistochemicznej skumulowanej gęstości optycznej (IOD). Dla każdej grupy co najmniej sześć pól powiększenia 200x zostało losowo wybranych z każdej sekcji i wykonano obrazy. Staraliśmy się oglądać całe pole widzenia, aby upewnić się, że każde zdjęcie ma to samo tło. Oprogramowanie Image-Pro Plus 6.0 zostało użyte do wybrania tego samego brązowego koloru jako jednolitego standardu do oceny pozytywnego barwienia na wszystkich obrazach. Każdy obraz analizowano w celu określenia IOD pozytywnego barwienia. IOD było znacząco zwiększone w grupie kontrolnej modelowej, podczas gdy IOD w grupie z normalną kontrolą i indukowanymi komórkami było odpowiednio zmniejszone i znacznie zmniejszone. IOD nieindukowanej grupy traktowanej komórkami nie było znacznie zmniejszone w porównaniu z modelową grupą kontrolną (fig. 3). Analiza statystyczna wykazała istotne różnice między wynikami czterech grup (p =0.001).

Fig 3. Observations of labeled cells in frozen kidney sections. A. No labeled cells were observed in the normal control group. B. No labeled cells were observed in the model control group. C. Labeled cells were observed in the induced cell treatment group. D. No labeled cells were observed in the noninduced cell treatment group. E-H. HE staining of kidneys from the four groups after administration of the three treatments revealed structural changes. E. A normal kidney structure was observed in the normal control group. F. Large amounts of renal tubular necrosis at the edge of the renal cortex and disappearance of the epithelial cell nucleus, as indicated by the yellow arrow, were observed in the model control group. Some of the tubules exhibited slight calcification, as indicated by the green arrows. The numbers of mesangial cells were decreased, and telangiectasia appeared, as indicated by the black arrows. G. A normal kidney structure was observed in the induced cell treatment group. A small amount of renal tubular necrosis was observed at the edge of the renal cortex. Epithelial cell nuclei disappeared, as shown by the black arrow. H. Focal mononuclear cell infiltrates were observed in the noninduced cell treatment group, as indicated by the black arrow. The number of renal tubular epithelial cell nuclei was decreased, and cellular degeneration, cell body swelling, and light cytoplasmic staining were observed, as indicated by the yellow arrows. I. Acute tubular necrosis (ATN) score (mean±standard deviation, n = 3). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.032). � indicates p<0.05 compared with the induced group. J: TGF-β immunohistochemical analysis (mean±standard deviation, n = 3). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.022). � indicates p<0.05 compared with the model group.

8. Zwłóknienie uległo poprawie w grupie indukowanej

W modelowej grupie kontrolnej zaobserwowano znaczne odkładanie włókien kolagenowych i wystąpiło poważne zwłóknienie. To zwłóknienie uległo poprawie lub wyeliminowano w grupie indukowanej traktowanej komórkami, podczas gdy ciężkie zwłóknienie nadal obserwowano w grupie nieindukowanej traktowanej komórkami (Eig 4A-4D).

9. W grupie indukowanej nie zaobserwowano zgrubienia błony podstawnej

Grubość błony podstawnej kłębuszków, błony podstawnej torebki nerkowej i błony kanalikowo-śródmiąższowej była istotnie zwiększona w modelowej grupie kontrolnej. W grupie z indukowanym traktowaniem komórkami błona podstawna nie wykazywała żadnego znaczącego pogrubienia, podczas gdy grubsze błony podstawne były nadal obserwowane w grupie z nieindukowanymi komórkami (Fig 4E-4H). Oceny grubości błony podstawnej przedstawiono na ryc. 4I.

Masson's trichrome staining of kidney sections from the four groups after the three treatments. A. The normal control group showed no obvious collagen fiber deposition or fibrosis. B. The model control group showed a large number of collagen fibers, hyperplasia, and severe fibrosis. C. The treatment with the induced cells improved or eliminated the fibrosis observed in the model control group. D. In the noninduced cell-treated group, a large number of collagen fibers, hyperplasia, and severe fibrosis were observed. E-G. Renal PAS staining of the four groups after the three treatments. E. Significant thickening of the basement membrane was not observed in the normal control group. F. Significant thickening of the glomerular basement membrane, basilar membrane of the renal capsule, and tubular basement membrane was observed in the model control group. G. After treatment, significant thickening of the basement membrane was not observed in the induced cell treatment group. H. A thicker basement membrane was observed in the noninduced cell treatment group. I. Basement membrane thickness score (mean±standard deviation, n = 3). A statistical analysis showed significant differences among the results of the four groups (p = 0.024). � indicates p<0.05 compared with the model group. J. Renal tissue immunofluorescence results. The immunofluorescence results showed that the transplanted cells exhibited green and red fluorescence at the same time, which indicated that the transplanted cells had differentiated into tubular epithelial cells (TECs).

10. Przeszczepione komórki różnicowały się w komórki nabłonka kanalikowego

Wyniki immunofluorescencji wykazały, że przeszczepione komórki wykazywały jednocześnie zieloną i czerwoną fluorescencję, co wskazuje, że przeszczepione komórki różnicowały się w komórki nabłonka kanalikowego (TEC) (Fig 4J).

11. Zidentyfikowane substancje wzrosły w grupie modelowej i spadły po leczeniu

W trybie jonów ujemnych dwiema substancjami, które wykazywały znacznie podwyższone poziomy w modelowej grupie kontrolnej, były 2'-deoksy-D-ryboza i fosforan N-acetyloglukozaminy 1- (ryc. 5A). Poziomy obu tych związków były znacznie zmniejszone po indukowanej terapii komórkowej w porównaniu z poziomami stwierdzonymi w modelowej grupie kontrolnej (Fig 5A). W trybie jonów dodatnich poziomy trzech substancji (D-pinitol, lizyloglicyna i glutamyl -asparaginę) znacznie wzrosły w modelowej grupie kontrolnej (ryc. 5B), a poziomy tych trzech substancji zostały znacznie zmniejszone po indukowanej terapii komórkowej w porównaniu z tymi znalezionymi w modelowej grupie kontrolnej (ryc. 5B)

Results of the metabolomics analysis. A: The results obtained in the negative ion mode showed significantly increased levels of two substances in the model control group compared with the normal control group (mean ±standard deviation, n = 5). B: In the positive ion mode, the levels of three substances were significantly increased in the model control group compared with the normal control group (mean±standard deviation, n = 5). � indicates p = 0.035 compared with the model group. In the positive ion mode, the levels of three substances were significantly decreased in the induced cell treatment group compared with the model control group (mean±standard deviation, n = 5). � indicates p = 0.041 compared with the model group.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0244160.g005

W trybie jonów ujemnych poziomy dwóch zidentyfikowanych substancji wzrosły w grupie modelowej i spadły po leczeniu, co wskazuje na znaczącą korelację między poziomami tych dwóch substancji.

W trybie jonów dodatnich poziomy trzech zidentyfikowanych substancji wzrosły w modelowej grupie kontrolnej i spadły po leczeniu, co wskazywało na znaczące korelacje między poziomami tych trzech substancji.

12. Zaobserwowano istotne zmiany w metabolizmie pirymidyny oraz szlaków biosyntezy fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu

W trybie jonów ujemnych wykryto istotną zmianę w szlaku metabolizmu pirymidyny między modelową grupą kontrolną a normalną grupą kontrolną (Eig6A). Dodatkowo,

znaczące zmiany w tym szlaku zaobserwowano w grupie z indukowanym traktowaniem komórek w porównaniu z modelową grupą kontrolną (Fig 6B), co wskazuje, że szlak metabolizmu pirymidyny jest znacząco zmienionym szlakiem. W analizie trybu jonów dodatnich szlaki biosyntezy fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu były znacząco zmienione w modelowej grupie kontrolnej w porównaniu z normalną grupą kontrolną (ryc. 6C), a szlaki te były znacząco zmienione w grupie z indukowanym traktowaniem komórek w porównaniu z grupą kontrolną modelowa grupa kontrolna (Eig 6D), która wskazała, że ​​szlaki biosyntezy fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu są znaczącymi szlakami. Na Rys. 6 ciemniejszy kolor bąbelków i większa objętość wskazują na większą różnicę. Jak pokazują strzałki na ryc. 6A i 6B, różnica w szlaku metabolizmu pirymidyny jest znacząca, a jak wskazano strzałkami na ryc. 6C i 6D, różnice w szlakach biosyntezy fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu są znaczące.

Analysis of metabolic pathways in the four groups after treatment.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0244160.g006


effects of cistanche：relieve adrenal fatigue2

Dyskusja

Ostrynerkauraz spowodowany niedokrwieniem-reperfuzją jest powszechną chorobą kliniczną, a śmiertelność pacjentów z ostrym uszkodzeniem nerek wynosi około 30-50% ze względu na ograniczone środki leczenia [14]. Podczas niedokrwienia aktywacja enzymów powoduje zniszczenie cytoszkieletu, uszkodzenie błony komórkowej i degradację DNA, co ostatecznie prowadzi do martwicy i apoptozy komórek [15]. Niedokrwienie-reperfuzja aktywuje również między innymi białka dopełniacza, cytokiny i chemokiny, a mechanizmy leżące u podstaw uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego mają istotne znaczenie [16]. Dodatkowo przeszczepione komórki macierzyste promują migrację i rekrutację resztkowych komórek macierzystych nerki do miejsca uszkodzenia i indukują ich różnicowanie w TEC, ale dokładny mechanizm jest niejasny [17].

Śmiertelność pacjentów z urazem niedokrwienno-reperfuzyjnym jest wysoka ze względu na brak skutecznego leczenia klinicznego [18]. Stan wymaga długotrwałej lub dożywotniej terapii nerkozastępczej lubprzeszczep nerki[19]. Patofizjologiczny mechanizm uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego jest bardzo skomplikowany i wynika z licznych interakcji między komórkami zapalnymi, komórkami śródbłonka naczyniowego i cytokinami [20]. W ostatnich latach mezenchymalne komórki macierzyste stały się przedmiotem badań nad uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym [21] i wykazano, że poprawiają one wywołane niedokrwieniem reperfuzyjnymuszkodzenie nerek. Jak wykazano w badaniach wykorzystujących modele niedokrwienno-reperfuzyjne, mezenchymalne komórki macierzyste odgrywają ważną rolę w regulacji odporności, uczestniczą w odbudowie naczyń [22] i naprawie mikrośrodowiska nerek poprzez wydzielanie parakrynnych czynników antyapoptotycznych, mitogennych i angiogennych. Ostatnie badania z wykorzystaniem komórek macierzystych różnego pochodzenia ujawniły, że indukowały pluripotencjalne komórki macierzyste inne typy komórek macierzystych [22]. Uważamy, że indukowane komórki najprawdopodobniej są mezenchymalnymi komórkami macierzystymi, ponieważ są bardziej dojrzałe niż indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste.

Po indukowanej pluripotencjalnej transplantacji komórek macierzystych cząsteczki ulegające ekspresji na powierzchni indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych oddziałują z limfocytami T regulując ich aktywność biologiczną. Limfocyty T mogą omijać układ odpornościowy po uszkodzeniu i zmniejszać intensywność odpowiedzi immunologicznej w otaczającej tkance, przez co komórki te w pewnym stopniu odgrywają rolę w ochronie funkcji uszkodzonej tkanki [23]. Udało nam się stworzyć króliczy model zwłóknienia śródmiąższowego nerki i wykazaliśmy, że przeszczep indukowanych autologicznych komórek macierzystych może naprawić uszkodzenie nerek w ciągu 8 tygodni [24]. Komórki macierzyste zapewniają korzystne mikrośrodowisko do naprawy uszkodzeń nabłonka kanalików nerkowych [24]. W tym eksperymencie, po podaniu trzech kolejnych cotygodniowych zabiegów, poziomy kreatyniny i azotu mocznika w surowicy w grupie z indukowanym traktowaniem komórek zostały przywrócone do tego samego poziomu obserwowanego w normalnej grupie kontrolnej, podczas gdy poziomy w nieindukowanej terapii komórek i modelu kontrolnego grupy były znacznie podwyższone.

Jak wykazali Haynesworth i in. [25] mezenchymalne komórki macierzyste wydzielają różne czynniki wzrostu, czynniki stymulujące tworzenie kolonii, cząsteczki adhezyjne i interleukiny (IL-6, IL-7, IL-8, I{{5 }}, IL-14 i IL-15), które promują mitozę TEC nerek i naprawę tkanek, a tym samym hamują wzrost stężenia kreatyniny i azotu mocznikowego.

W niniejszym badaniu poziomy ekspresji czynników pluripotencji SSEA-4, NANOG i OCT4 w indukowanych PBMC wykryto za pomocą cytometrii przepływowej, a wyniki ujawniły, że PBMC odróżnicowały się w komórki multipotencjalne. Ilościowa analiza PCR wykazała, że ​​telomery w indukowanych PBMC były znacznie dłuższe niż te w nieindukowanych PBMC. W oparciu o nasze dowody, PBMC uzyskane z krwi obwodowej królika odróżnicowały się w multipotencjalne komórki macierzyste po potraktowaniu ekstraktem z białka jaja kurzego i wykazują cechy mezenchymalnego pnia komórek [9], co pozwala na ich ewentualny udział w naprawie uszkodzenia nerek. Badania wykazały, że komórki jajowe ssaków i ekstrakty z komórek jajowych Xenopus mogą przeprogramować komórki somatyczne [6,7]. Nasze wcześniejsze badania wykazały, że ekstrakt z jaja kurzego może również przeprogramować komórki somatyczne [5,9]. Jajo kurze jest największą komórką jajową, a jej zdolność do przeprogramowania komórek somatycznych przyczyni się do postępu w badaniach biologicznych komórek. Etapy przeprogramowania wywołane ekstraktem z komórek jajowych ssaków i ekstraktem z komórek jajowych Xenopus są uciążliwe, a ekstrakty są trudne do uzyskania; jednak jaja kurze są największymi komórkami jajowymi, dzięki czemu można uzyskać dużą ilość ekstraktu z białka jaja kurzego. Jeżeli zabieg wykonywany jest w sposób sterylny, uzyskany ekstrakt nie wymaga filtracji i sterylizacji. Aktywność ekstraktu może być dobrze utrzymana. Powtórzyliśmy eksperyment indukcji przy użyciu końcowych stężeń ekstraktu z białka jaja kurzego wynoszących 10 procent, 20 procent, 30 procent, 40 procent i 50 procent do indukcji PBMC (patrz Rysunki S1 do S3). Wraz ze wzrostem stężenia ekstraktu z białka jaja kurzego stopniowo wzrastał współczynnik dodatniego współczynnika pluripotencji, a najwyższą dodatnią wartość uzyskano przy końcowym stężeniu 50%. Jednak stężenie ekstraktu z białka jaja kurzego wyższe niż 50% wpłynie na wzrost komórek. Użyliśmy proteazy, DNazy i RNazy do lizy odpowiednio białka, DNA i RNA w ekstrakcie białka jaja, a następnie przeprowadziliśmy nasz eksperyment indukcji. Odkryliśmy, że ekstrakt z białka jaja otrzymany po lizie białka nie ma już zdolności do przeprogramowania komórek, a ekstrakt białkowy z kurczaka otrzymany po lizie DNA i RNA nadal ma zdolność przeprogramowania komórek. Dlatego te odkrycia potwierdziły, że główną rolę ekstraktu odgrywa składnik białkowy (wyniki nie pokazane).

Przeanalizowaliśmy również próbki krwi zwierzęcej po tygodniu leczenia. Jednak różnica między czterema grupami nie była znacząca; dlatego pokazujemy tylko wyniki uzyskane dla czterech grup po trzech zabiegach. Rozmieszczenie znakowanych fluorescencyjnie indukowanych PBMC w zamrożonych skrawkach nerki sugerowało, że komórki te były zaangażowane w naprawę uszkodzonej nerki. Barwienie HE wykazało uszkodzenie struktury nerek w modelowej grupie kontrolnej. Po potraktowaniu indukowanymi komórkami nerka wykazywała prawidłową strukturę, podczas gdy uszkodzenie struktury nerki zaobserwowano w grupie leczonej komórkami nieindukowanymi. Po trzech zabiegach barwienie trichromem Massona skrawków nerki z czterech grup ujawniło znaczne odkładanie włókien kolagenowych i poważne zwłóknienie w modelowej grupie kontrolnej. To zwłóknienie zostało ulepszone lub wyeliminowane przez leczenie indukowanymi komórkami, podczas gdy ciężkie zwłóknienie nadal obserwowano w grupie leczonej komórkami nieindukowanymi. Analiza metabonomiczna nerek czterech grup przeprowadzona w trybie jonów ujemnych wykazała znacząco podwyższone poziomy 2'- fosforan deoksy-D-rybozy i 1-N-acetyloglukozaminy w modelowej grupie kontrolnej w porównaniu z normalną grupą kontrolną, a poziomy tych substancji były znacznie zmniejszone w grupie z indukowanym traktowaniem komórek w porównaniu z modelową grupą kontrolną. W trybie jonów dodatnich poziomy pięciu substancji były znacznie zwiększone w modelowej grupie kontrolnej w porównaniu z normalną grupą kontrolną, a poziomy trzech z tych pięciu substancji były znacznie zmniejszone w grupie z indukowanym traktowaniem komórek w porównaniu z modelową grupą kontrolną .

Postulowane główne mechanizmy leżące u podstaw obserwowanej naprawy nerki i towarzyszącego jej zmniejszenia odpowiedzi zapalnej są wymienione poniżej. ① Indukowane PBMC różnicują się w TEC lub łączą się z przeżywającymi komórkami, aby bezpośrednio promować naprawę tkanki nerek. „Działanie synergiczne różnych cytokin zapewnia dobre mikrośrodowisko dla naprawy tkanek nerek [26]. Po trzech przeszczepach indukowanych PBMC funkcja nerek i wskaźniki patologiczne powróciły do ​​normalnych poziomów i te normalne poziomy utrzymywały się do końca eksperymentu, co sugerowało, że przeszczepione multipotencjalne komórki macierzyste skutecznie promowały naprawę struktury i funkcji tkanki nerek.

Chociaż specyficzny mechanizm, przez który indukowane PBMC promują naprawę strukturalną i funkcjonalną nerki, nie został jeszcze w pełni poznany, wyniki tego badania sugerują, że dożylny przeszczep indukowanych PBMC promuje naprawę po ostrym uszkodzeniu nerek. Wyniki te stanowią cenne odniesienie dla naukowców badających funkcję multipotencjalnych komórek macierzystych w regeneracji uszkodzonych nerek oraz w klinicznym leczeniu ostrych i przewlekłych chorób nerek.

Podsumowując, indukowany przeszczep multipotencjalnych komórek macierzystych ma istotne znaczenie dla naprawy komórek miąższowych w zwierzęcych modelach niewydolności nerek i innych chorób nerek.

effects of cistanche：improve kidney function3.jpg

Wnioski

Traktowanie PBMC ekstraktem z białka jaja kurzego znacznie zwiększyło ekspresję genów i białek związanych z pluripotencją, co wskazuje, że komórki odróżnicowały się w multipotencjalne komórki macierzyste. W ten sposób indukowane PBMC odróżnicują się w multipotencjalne komórki macierzyste i mogą być potencjalnie stosowane w leczeniuuszkodzenie nerek. Potrzebne są dalsze badania w celu zidentyfikowania kluczowych cząsteczek w ekstrakcie z białka jaja kurzego, a tym samym dalszej poprawy skuteczności indukcji.

Bibliografia

1. Yuan X, Li D, Chen X, Han C, Xu L, Huang T i in. Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe z indukowanych przez człowieka mezenchymalnych komórek zrębowych pochodzących z pluripotencjalnych komórek macierzystych (hiPSC-MSC) chronią przed uszkodzeniem niedokrwiennym/reperfuzyjnym nerek poprzez dostarczanie białka swoistego (SP1) i aktywację transkrypcji kinazy sfingozynowej 1 i hamowanie nekroptozy. Śmierć komórki Dis. 2017; 8(12):3200. Epub 2017/12/14. https://doi.org/10. 1038/s41419-017-0041-4 [pii]. PMID: 29233979; PubMed Central PMCID: PMC5870585.

2. Fahmy SR, Soliman AM, El Ansary M, Elhamid SA, Mohsen H. Skuteczność terapeutyczna przeszczepu ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny przeciwko uszkodzeniom niedokrwiennym/reperfuzyjnym nerek u szczurów. Komórka tkankowa. 2017; 49(3):369–75. Epub 2017/05/10. S0040-8166(16)30171-9 [pii] https://doi.org/10.1016/j.tice. 2017.04.006 PMID: 28476205.

3. Hu H, Zou C. Mezenchymalne komórki macierzyste w uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym nerek: perspektywy biologiczne i terapeutyczne. Curr komórki macierzyste Res Ther. 2017; 12(3):183–7. Epub 2016/10/27. https://doi.org/10. 2174/1574888X11666161024143640 [pii]. PMID: 27781940.

4. Zhou L, Song Q, Shen J, Xu L, Xu Z, Wu R i in. Porównanie ludzkiej frakcji zrębowej tkanki tłuszczowej i mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej w celu złagodzenia ostrego niedokrwienia/uszkodzenia reperfuzyjnego nerek. Sci Rep. 2017; 7:44058. Epub 2017/03/10. https://doi.org/10.1038/srep44058 [pii]. PMID: 28276451; PubMed Central PMCID: PMC5343423.

5. Ruan GP, ​​Wang JX, Pang RQ, Yao X, Cai XM, Wang Q i in. Traktowanie ekstraktami z białka jaja kurzego lub całego jaja utrzymuje i zwiększa przeżycie i różnicowanie komórek śledziony. Cytotechnologia. 2012; 64(5):541–51. Epub 2012/02/22. https://doi.org/10.1007/s10616-012-9431-8 PMID: 22350684; PubMed Central PMCID: PMC3432533.

6. Miyamoto K, Tsukiyama T, Yang Y, Li N, Minami N, Yamada M i in. Bezkomórkowe ekstrakty z oocytów ssaków częściowo indukują przeprogramowanie jądrowe w komórkach somatycznych. Biol Reprod. 2009; 80(5):935–43. Epub 2009/01/24. https://doi.org/10.1095/biolreprod.108.073676 [pii]. PMID: 19164171.

7. Alberio R, Johnson AD, Kij R, Campbell KH. Różnicowa przebudowa jądra komórek somatycznych ssaków przez oocyt Xenopus laevis i cytoplazmę jaja. Exp Komórka Res. 2005; 307(1):131–41. Epub 2005/06/ 01. S0014-4827(05)00088-1 [pii] https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2005.02.028 PMID: 15922733.

8. Hansis C, Barreto G, Malory N, Niehrs C. Przeprogramowanie jądrowe ludzkich komórek somatycznych przez ekstrakt z jaj Xenopus wymaga BRG1. Curr Biol. 2004; 14(16):1475–80. Publikacja 2004/08/25. https://doi.org/10. 1016/j.cub.2004.08.031 [pii]. PMID: 15324664.

9. Ruan GP, ​​Yao X, Shu J, Liu JF, Pang RQ, Pan XH. Ekstrakty z białka jaja kurzego promują ekspresję OCT4 i NANOG oraz wzrost telomerów w komórkach 293T. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2017; 63(7):59-65. Epub 2017/08/26. https://doi.org/10.14715/cmb/2017.63.7.10 PMID: 28838341.

10. Alzahrani FA. Melatonina poprawia potencjał terapeutyczny egzosomów pochodzących z mezenchymalnych komórek macierzystych przeciwko uszkodzeniom niedokrwienno-reperfuzyjnym u szczurów. Am J Transl Res. 2019; 11(5):2887-907. Epub 2019/06/21. PMID: 31217862; PubMed Central PMCID: PMC6556638.

11. Lee KW, Kim TM, Kim KS, Lee S, Cho J, Park JB i in. Uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne nerek w modelu małpy cukrzycowej i badania terapeutyczne mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego człowieka. J Cukrzyca Res. 2018; 2018:5182606. Epub 2018/08/30. https://doi.org/10.1155/2018/5182606 PMID: 30155487; PubMed Central PMCID: PMC6092988.

12. Xie LB, Chen X, Chen B, Wang XD, Jiang R, Lu YP. Ochronny wpływ mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego modyfikowanych klotho na uszkodzenie niedokrwienno-reperfuzyjne nerek. Ren nie powiódł się. 2019; 41(1):175-82. Epub 2019/04/04. https://doi.org/10.1080/0886022X.2019.1588131 PMID: 30942135; PubMed Central PMCID: PMC6450585.

13. Zhu G, Pei L, Lin F, Yin H, Li X, He W i in. Egzosomy z ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego chronią przed niedokrwieniem/uszkodzeniem reperfuzyjnym nerek poprzez przenoszenie miR-199a-3p. Fizjol komórki J. 2019; 234(12):23736–49. Epub 2019/06/11. https://doi.org/10.1002/jcp.28941 PMID: 31180587.

14. Shen B, Liu J, Zhang F, Wang Y, Qin Y, Zhou Z i in. Egzosom dodatni CCR2 uwalniany przez mezenchymalne komórki macierzyste hamuje funkcje makrofagów i łagodzi uszkodzenie nerek wywołane niedokrwieniem/reperfuzją. Komórki Macierzyste Int. 2016; 2016:1240301. Epub 2016/11/16. https://doi.org/10.1155/2016/1240301 PMID: 27843457; PubMed Central PMCID: PMC5098097.

15. Ying MK, Chen ZM, Wang YC, Feng S, Lin C, Chen FF i in. [Wpływ metanefrycznych mezenchymalnych komórek macierzystych po uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym u myszy]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2016; 96(20):1573– 7. Epub 2016/06/09. https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.20.006 PMID: 27266685


Może ci się spodobać również