بررسی کاربرد ترکیبی سلول‌های بنیادی عصبی و بیومتریال PLGA-PEG بارگیری شده با گلیکوپروتئین Reelin در جهت بازسازی Infarct cavity در مدل سکته مغزی موش سوری

Abstract

سکته مغزی ایسکمیک با از دست دادن سلول‌های عصبی ، تشکیل اسکار گلیال، تخریب بافت عصبی، تغییرات ماتریکس خارج سلولی، مدارهای عصبی و ناتوانی‌های عملکردی طولانی‌مدت مشخص می‌شود. اگرچه پیوند سلول‌های بنیادی عصبی (NSCs) می‌تواند بخشی از نقص عملکردی را پس از سکته مغزی احیا کند، ولی این بازیابی کامل نیست و ترمیم بافت ازدست‌رفته ناچیز است. بنابراین، چالش کنونی این است که جهت حفظ این سلول‌ها درناحیه انفارکتوس و تسریع در تشکیل یک بافت جدید، از ترکیب سلول‌های بنیادی عصبی با مواد زیستی مناسب استفاده شود؛ بنابراین، این مطالعه باهدف بررسی پتانسیل بازسازی میسل PLGA-PEG بارگیری شده با گلیکوپروتئین Reelin در ترکیب با NSCs در مدل سکته مغزی فوتوترومبوتیک در موش سوری انجام شد. مواد و روش‌ها: برای این منظور، دو مجموعه آزمایش، در مدل‌های in vitro و in vivo انجام شد. در محیط in vitro تأثیر میسل PLGA-PEG، گلیکوپروتئین Reelin و PLGA-PEG بارگیری شده با Reelin بر تکثیر، تمایز و رشد زوائد عصبی NSCs مورد آزمایش قرار گرفت. در شرایط in vivo، 7 روز بعد از القای سکته مغزی، PBS، NSCs، PLGA-PEG+NSCs، Reelin+NSCs و PLGA-PEG+ Reelin+NSCs به محل ایسکمی تزریق شدند و مهاجرت و تمایز NSCs بررسی شد. از آنالیز ایمونوهیستوشیمی برای ارزیابی آستروسیت گلیوزیس و رگ زایی موضعی در حاشیه ناحیه انفارکتوس استفاده شد. علاوه بر این، اندازه ناحیه ایسکمی با استفاده از مطالعه استریولوژیکی اندازه‌گیری شد و آزمون mNSS برای ارزیابی عملکرد عصبی انجام گرفت.

آزمایش‌های in vitro نشان داد که تکثیر سلول‌های بنیادی عصبی (سلول‌های Ki-67+) و رشد زوائد عصبی (رشد آکسون و دندریت) در گروه PLGA-PEG+ Reelin+NSCs در مقایسه با گروه‌های NSCs، PLGA-PEG+NSCs و Reelin+NSCs به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (P <0.05). علاوه بر این، تمایز عصبی (سلول‌های Map-2+) در سلول‌های بنیادی عصبی کشت‌شده بر روی PLGA-PEG+ Reelin در مقایسه با سایر گروه‌ها به‌طور معنی‌داری بالاتر بود (05/0>P). در شرایط in vivo، رنگ‌آمیزی ایمونوفلورسانس دابل نشان داد که 28 روز پس از تزریق، PLGA-PEG بارگیری شده با Reelin، تعداد سلول‌های پیش ساز عصبی (سلول‌های DCX+) و سلول‌های عصبی بالغ (سلول‌های NeuN+) را در اطراف محل ایسکمی در مقایسه با گروه‌هایی که NSCs، PLGA-PEG +NSCs و Reelin+NSCs را دریافت کردند به‌طور معناداری افزایش یافت (05/0>P). نتایج ایمونوهیستوشیمی نشان داد که میسل PLGA-PEG بارگیری شده با Reelin در روز 28، به‌طور قابل‌توجهی گلیال اسکار (سلول‌های GFAP+) را در محل ایسکمی کاهش داد و رگ زایی موضعی (سلول‌های vWF+) را نسبت به سایر گروه‌ها افزایش داد. این تغییرات منجر به کاهش اندازه ناحیه انفارکتوس در گروه دریافت‌کننده PLCA-PEG+NSCs Reelin+ شد. آزمون عملکرد نورولوژیکی با آزمون mNSS نشان داد که PLGA-PEG بارگیری شده با Reelin در ترکیب با NSCs در مقایسه با سایر گروه‌ها منجر به بهبود عملکرد بیشتر در موش‌های سکته مغزی شد (05/0>P). نتیجه‌گیری: این نتایج نشان داد که PLGA-PEG بارگیری شده با Reelin قادر است از طریق ایجاد یک محیط مطلوب، رشد NSCs، تمایز عصبی و رگ زایی موضعی را به دنبال آسیب ایسکمیک افزایش دهد. این ویژگی‌ها می‌تواند منجر به بازسازی بافت عصبی آسیب‌دیده و بهبود عملکرد حسی-حرکتی شود.