وبلاگ

و هدف: از مهمترین سلولهای بنیادی بزرگسال که توجه اکثر محققین را به خود جلب کرده است می توان به سلولهای بنیادی مزانشیمی اشاره کرد. سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان توانایی تبدیل به انواع مختلف سلولها از جمله سلولهای چربی، استخوان و غضروف را دارند به علاوه این سلولها را می توان به سلولهای نورونی تمایز داد. اغلب موادی که تا کنون جهت القاء سلولهای بنیادی به سلولهای عصبی استفاده شده است همچون: اسید رتینوئیک، دی متیل سولفوکساید، دپرنیل و …. ترکیبات سمی و پر هزینه هستند. در این پژوهش از عصاره بافت شش و دم جنین به عنوان القا کننده غیر سمی استفاده شده است.

مواد وروشها: سلولهای بنیادی مزانشیمی از استخوان فمور موشهای بالغ نژادBALB/C تهیه و کشت داده شدند. پس از 3 پاساژ به وسیله عصاره بافت شش و دم جنین با غلظتهای 50% و70% و80% در یک گروه به مدت 3 روز و در گروه دیگر به مدت 7 روز القاء شدند. سپس به دو روش بررسی مورفولوژیکی و فلوسایتومتری بررسی گردیدند. دربررسی مورفولوژیکی از کرزیل ویوله و در روش فلوسایتومتری از آنتی بادی نستین و توبولین جهت ارزیابی فنوتیپ عصبی استفاده شد.

یافته ها: نتایج فلوسایتومتری نشان داد که سلولها بعد از القاء به مدت 3 روز میزان بیان مارکر نستین نسبت به گروه کنترل کاهش معنی داری(0.05> P) پیدا کرده است، اما در القا به مدت 7 روز میزان بیان این دو مارکرو همچنین میزان بیان مارکر توبولین در القا به مدت 3 روز افزایش معنی داری(0.05> P) پیدا کرده است. تغییرات مورفولوژیکی نیز در راستای نتایج فلوسایتومتری بود.

نتیجه گیری: تیمار سلولهای بنیادی مزانشیمی با عصاره بافت شش و دم میزان وجود نورونها را افزایش می دهد. این مطالعه نشان داد که سلولهای مزانشیمی توانایی تمایز به نورونها را در in vitro دارند و این مسئله به نوع روش القاء بستگی دارد.

واژهای کلیدی: سلولهای بنیادی مزانشیمی، سلولهای نورونی، القاء، تمایز، عصاره شش و دم جنین

مفهوم سلولهای بنیادی از قوانین حاکم بر تکوین جنین بدست آمده است. زیست شناسی تکوینی شامل مطالعه فرآیند های مفهوم سلول بنیادی، قوانین تخم لقاح یافته را به ساختار و عملکرد پیچیده اندام های یک کودک سالم تبدیل می کند. در حقیقت یک سلول بنیادی را می توان یک سلول مادر نامید یعنی سلولی که می تواند مولد سلولهای دیگر باشد.

یک سلول بنیادی از دیدگاه دانشمندان به عنوان یک سلول تمایز نیافته تکثیر و خودنوزایی و تولید دودمانهای سلولی متفاوت در نظر گرفته می شود. به این ترتیب تخم لقاح یافته به عنوان سلول بنیادی همه توان در نظر گرفته می شود زیرا توانایی تولید همه نوع سلول و ایجاد یک موجود کامل را دارا است. طی فرآیند ریختزایی سلول ها تکثیر یافته، مهاجرت کرده و تمایز می یابند. بخشی از سلولها پردههای اطراف جنین را می سازند و برخی دیگر تشکیل دهنده توده سلول داخل جنین می باشند. این دسته سلولها قدرت تشکیل تمام بافتها و سلولها را دارند. توده داخلی جنین واجد سلولهایی است که از قدرت خود نوزایی نامحدود برخوردارند و می توانند به هر 3 لایه جنین تبدیل شوند، این سلولها به عنوان سلولهای پرتوان در نظر گرفته می شوند تا در آینده بر اساس نیاز فعال شده به سایر دودمانها تمایز

 یابند. به این سلولها، سلولهای چند توان گویند که توانایی تمایز به تعداد بسیاری از بافتها را دارا می باشند. بارزترین مثال این سلولها، سلولهای بنیادی مزانشیمی است. سلولها چند توان در نهایت به سلولهای بنیادی تک توان یا پیش نیاز تمایز می یابند که تنها قادر به تولید یک رده سلول می باشند و قدرت خود نوزایی محدودی دارند این سلولها را می توان در بافتهای بالغین جستجو کرد. یکی از ویژگیهای مهم سلولهای بنیادی خاصیت تمایزی این سلولها می باشد. این سلولها قدرت تمایز به سلولهای استخوان، غضروف، ماهیچه، چربی و از جمله نیز می توانند به سلولهای عصبی تمایز یابند. استفاده از سلولهای بنیادی تمایز یافته به سلولهای عصبی در ترمیم آسیبهای دستگاه عصبی و درمان آلزایمر و پارکینسون یکی از مهمترین برنامه های علم پزشکی امروز است. از آنجا که دسترسی به منبعی از سلولهای بنیادی مناسب یک اصل مهم در سلول درمانی است و مغز استخوان منبعی در دسترس و مناسب از سلولهای بنیادی بالغ است تحقیقات بسیاری در زمینه استفاده از سلولهای بنیادی مغز استخوان انجام شده است.

1-1- ی برتحقیقات گذشته:

تحقیقات در مورد سلولهای بنیادی درحدود سال 1970 شروع شد(14). گزارشات متعددی در زمینه تمایز نورونها از سلولهای بنیادی موش و انسان وجود دارد. بر اساس مطالعات Bainو همکارانش در سال 1995 تأثیر رتینوئیک اسید و تأثیر نواحی دارای مورفولوژی روزت بر روی سلولهای بنیادی جنینی و در پی آن تمایز این سلولها به سلولهای عصبی را نشان دادند. همچنین Zhangدر سال 2001 نواحی دارای مورفولوژی روزت را نواحی القا کننده نورواکتودرم اولیه معرفی نمود(6). Okab و همکاران FGF را به عنوان عامل میتوژن در تکثیر سلولهای بنیادی تمایز یافته معرفی کرده اند و محققین دیگر نیز چونRao و Li وMojtaba  با تغییراتی که در روش ساده Bain دادند توانستند در شرایط in vitro تعداد بیشتری ازسلولهای تمایز یافته عصبی را بدست آورند(12و55). Rolletshekو همکارانش با روش قطرات معلق، کلنیهای سه بعدی اجسام شبه جنینی[1] 200 سلولی را بدست آوردند و آنها را به شکل سوسپانسیون در محیط بدون سرم کشت دادند و بعد از انتقال بر پلیت پوشیده با پلی لیزین و لامینین در حضورbFGF2و EGF3سلولهای اجدادی عصبی را تکثیر ونورونهای دوپامینرژیک را تشکیل دادند(59).

سلولهای بنیادی واقع در مغز استخوان برای اولین بار توسط Friedenstein و Petrakova در سال 1966 شناسایی شدند. این محققین در مطالعه ای سلولهای پیش ساز استخوان را از مغز استخوان موش صحرایی استخراج و توصیف کردند. ولی شواهد قطعی توسط Friedenstein در سال 1970 ارائه شد(4). این محقق نمونه های مغز استخوان را در یک ظرف پلاستیکی کشت داد و پس از 4 ساعت یا بیشتر سلولهای غیر چسبنده را دور ریخت. در اصل این سلولهای دور ریخته شده سلولهای رده خونساز بودند. او گزارش کرد که بخش کوچکی از سلولهای مغز استخوان از لحاظ ظاهر هتروژن بوده در واقع همان بخش که اتصالات محکمی با سطح دیش کشت بر قرار می کنند چسبنده هستند. این تجمعات به مدت 2 تا 4 روز خاموش ماندند و پس از آن به سرعت تکثیر یافتند. این سلولها پس از چندین بار پاساژ به صورت یکدست دوکی شکل ظاهر شدند(4). مشاهدت ابتدایی Friedenstein، توسط چندین محقق به ویژه piersma و owen و همکاران در سال 1980 توسعه پیدا کرد(57).

مطالعات قبلی نشان داده اند که سلولهای مزانشیمی مغز استخوان توانایی تمایز به سلولهای عصبی را دارا می باشند (41). مطالعات مختلفی در زمینه تمایز این سلولها به سلولهای نورونی صورت گرفته است.

اولین تلاشها در زمینه تمایز سلولهای بنیادی مزانشیمی به سلولهای نورونی توسط woodbury آغاز شد وی این کار را با استفاده از مرکاپتواتانول و DMSO[2]روی سلولهای بنیادی مزانشیمی انسانی انجام داد و مشاهده کرد که اگرچه تغییرات مورفولوژیکی محسوس در این سلولها اتفاق می افتد ولی این القا روش کارآمدی نمی باشد زیرا سلولهای حاصل از نظر عملکردی غیر فعال بودند. به هر حال این گزارش اولین نوید در زمینه کاربردی کردن این نوع از سلولهای بنیادی در درمان ضایعات نخاعی داده شد. در ادامه Guillermo با استفاده از فاکتورهای رشد forskolin وbFGF و تهیه بستر مناسبی از پروتئین L-لیزین و کونکاناوالینA وترکیبی از القا کننده های شیمیایی توانست سلولهای بنیادی مزانشیمی موش صحرایی را تا حدود 60% به سلولهای عصبی تمایزدهد. وی مکانیسم مولکولی این تمایز را خاموش شدن بیان ژنهای مزانشیمی در مقابل شروع بیان ژنهای نورونی عنوان کرد. همچنین Andreasو herman نیز توانست با استفاده از محیط فاقد سرم و فاکتورهای رشدbFGF وEGF کشت این سلولها بصورت سوسپانسیون سلولهای مجتمعی مشابه ساختارهای نوروسفیری را از سلولهای مزانشیمی بدست آوردند. آنها متوجه شدند کهMSCها بطور عادی 3تا4% پروتئین نستین را در خود بیان می کنند و بعد از القایی که با استفاده از فاکتورهای رشد بر روی این سلولهای پیش ساز بدست آمد هیچ کدام از پروتئینهای اختصاصی سلولهای بالغ نورونی را بیان نمی کردند(21، 31، 45،67،70). نتایج تحقیقات sanchez و woodbury در سال2000، تمایز سلولهای مزانشیمی به سلولهای عصبی را در محیط آزمایشگاه با روش مولکولی وسترن بلات مورد تأیید قرار داد(43). براساس گزارش دیگری jiang و همکارانش درسال 2002 جمعیتی از سلولهای بنیادی را از مغز استخوان موشها جدا کرده و به موشهای بالغ تزریق کردند. این سلولها به سلولهای خونی وسلولهای عصبی تمایز یافتند(48).