Bí mật tế bào gốc trung mô nha khoa: Một cách tiếp cận thú vị để bảo vệ và tái tạo thần kinh Phần 1

Tóm tắt: Tế bào gốc trung mô (MSC) được biết đến với những tác dụng có lợi và khả năng tái tạo. Đặc biệt, MSC có nguồn gốc từ nha khoa có ưu điểm là khả năng tiếp cận dễ dàng hơn và phương pháp cách ly không xâm lấn. Hơn nữa, nhờ có nguồn gốc mào thần kinh, MSC nha khoa dường như có tiềm năng tái tạo thần kinh nổi bật hơn.

Trong những năm gần đây, tế bào gốc trung mô ngày càng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực y tế. Ngoài tiềm năng về y học tái tạo, tế bào gốc trung mô còn được cho là có liên quan đến việc tăng cường trí nhớ. Khám phá này khiến các nhà khoa học mong chờ những phương pháp điều trị mới cho chứng mất trí nhớ và suy giảm nhận thức.

Tế bào gốc trung mô là những tế bào có khả năng tự tái tạo và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau. Chúng được tìm thấy trong các mô khác nhau của người trưởng thành, bao gồm cả mô não. Các nhà khoa học phát hiện số lượng và chức năng của tế bào gốc trung mô trong não người cao tuổi giảm đáng kể, điều này có liên quan đến suy giảm nhận thức và tổn thương não.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bằng cách tăng số lượng tế bào gốc trung mô ở người cao tuổi, khả năng nhận thức và trí nhớ của họ có thể được cải thiện đáng kể. Phát hiện này đã khiến con người mơ ước sử dụng tế bào gốc trung mô để điều trị bệnh Alzheimer và các chứng rối loạn nhận thức khác, đây sẽ là phương pháp điều trị triệt để thay vì chỉ sử dụng thuốc để kiểm soát các triệu chứng.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu sự tương tác giữa tế bào gốc trung mô và tế bào thần kinh. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng tế bào gốc trung mô có thể thúc đẩy sự phát triển và kết nối của các tế bào thần kinh, đồng thời giúp duy trì sức khỏe của chúng. Những nghiên cứu này tiết lộ rằng tế bào gốc trung mô không chỉ có thể tự làm mới và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau mà còn liên lạc với các tế bào xung quanh và hỗ trợ sự phát triển và chức năng của chúng.

Nhìn chung, tế bào gốc trung mô là một lĩnh vực nghiên cứu đầy triển vọng và sự phát triển của lĩnh vực này sẽ cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của người cao tuổi. Có thể thấy rằng chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche có thể cải thiện đáng kể trí nhớ vì nó còn có thể điều chỉnh sự cân bằng của các chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như tăng mức độ acetylcholine và các yếu tố tăng trưởng, rất quan trọng đối với trí nhớ và khả năng học tập. Ngoài ra, Cistanche cũng có thể cải thiện lưu lượng máu và thúc đẩy việc cung cấp oxy, điều này có thể đảm bảo rằng não có đủ dinh dưỡng và năng lượng, từ đó cải thiện sức sống và sức bền của não.

Bấm vào biết thực phẩm bổ sung để tăng cường trí nhớ

Thật vậy, trong điều kiện cơ bản, chúng cũng biểu hiện các dấu hiệu thần kinh. Tuy nhiên, hiện nay người ta đã biết rõ rằng các hoạt động có lợi của MSC phụ thuộc ít nhất một phần vào cơ chế bí mật của chúng, đề cập đến tất cả các phân tử hoạt tính sinh học được giải phóng trong môi trường điều hòa (CM) hoặc các túi ngoại bào (EV).

Trong bài đánh giá này, chúng tôi tập trung vào các ứng dụng của chất tiết có nguồn gốc từ MSC nha khoa để tái tạo và bảo vệ thần kinh. Các chất tiết của các MSC nha khoa khác nhau đã được kiểm tra về tác dụng của chúng đối với mục đích tái tạo thần kinh, và các chất tiết của tế bào gốc tủy răng và tế bào gốc từ răng rụng lá được tẩy tế bào chết của con người được nghiên cứu nhiều nhất.

Cả CM và EV thu được từ MSC nha khoa đều cho thấy rằng chúng có thể thúc đẩy sự phát triển thần kinh và tác dụng bảo vệ thần kinh. Điều thú vị là, chất tiết MSC có nguồn gốc từ nha khoa cho thấy tác dụng tái tạo thần kinh và bảo vệ thần kinh mạnh hơn so với chất thu được từ các nguồn MSC khác. Vì những lý do này, chất bí mật thu được từ MSC nha khoa có thể là một phương pháp đầy hứa hẹn cho các phương pháp điều trị bảo vệ thần kinh.

Từ khóa: tế bào gốc trung mô răng; bí mật; môi trường điều hòa; túi ngoại bào;exosome; tái tạo thần kinh; bảo vệ thần kinh; biệt hóa tế bào thần kinh.

1. Giới thiệu
Tế bào gốc trung mô (MSC) là những tế bào đa năng có tiềm năng lớn cho y học tái tạo [1]. MSC lần đầu tiên được phân lập trong tủy xương bởi Friedenstein et al. [2,3].

Tuy nhiên, thuật ngữ MSC được Caplan đặt ra sau đó, cho thấy khả năng biệt hóa đa năng của chúng để tạo ra dòng trung mô [4]. Năm 2006, Dominici và cộng sự. thiết lập các tiêu chí để phân loại MSC là khả năng bám dính dẻo trong điều kiện nuôi cấy tiêu chuẩn, sự biểu hiện của các phân tử bề mặt CD105, CD73 và CD90, thiếu các phân tử bề mặt CD45, CD34, CD14 hoặc CD11b, CD79alpha hoặc CD19 và HLA-DR và ​​khả năng biệt hóa đối với chúng. nguyên bào xương, tế bào mỡ và nguyên bào sụn trong ống nghiệm [5].

Kể từ phát hiện đầu tiên, MSC đã được phân lập từ các mô khác nhau. Về mô răng, năm 2000 Gronthos et al. lần đầu tiên cô lập được quần thể MSC từ tế bào tủy răng, có đặc tính tương tự như MSC tủy xương (BMSC) [6].

Kể từ đó, các tế bào có nguồn gốc từ răng khác nhau đã được phát hiện có đặc tính tế bào gốc và được đặt tên theo mô nguồn gốc của chúng, bao gồm tế bào gốc tủy răng (DPSC), tế bào gốc từ răng rụng lá được tẩy tế bào chết của con người (SHED), tế bào gốc dây chằng nha chu (PDLSC). , tế bào gốc nang răng (DFSC), tế bào gốc từ nhú đỉnh (SCAP) và MSC nướu (GMSC) [7].

MSC nha khoa có ưu điểm là dễ dàng tiếp cận bằng các thủ thuật xâm lấn tối thiểu [8], có thể mở rộng với sự ổn định về gen tương đối trong thời gian dài và thể hiện các đặc tính điều hòa miễn dịch [9]. Hơn nữa, chúng cũng có khả năng phân biệt dòng trung bì, nhưng chúng cũng cho thấy khả năng phân biệt dòng nội bì và nội bì [10].

MSC nha khoa có nguồn gốc mào thần kinh và vì lý do này, chúng cho thấy khả năng tạo ra thần kinh mạnh hơn so với các MSC khác [11]. Nhờ nguồn gốc của chúng, MSC nha khoa biểu hiện một số tế bào thần kinh tiền thân và dấu hiệu tế bào trưởng thành, ngay cả khi không tiếp xúc với môi trường cảm ứng âm sắc và trong điều kiện nuôi cấy tiêu chuẩn, chẳng hạn như Nestin, -3 tubulin, thụ thể Neurotrophin và sợi thần kinh [12,13].

Ngoài ra, MSC nha khoa cho thấy khả năng biệt hóa tế bào thần kinh cao hơn so với các loại MSC khác [14,15].

Do đó, MSC nha khoa, nhờ khả năng biệt hóa và tác dụng cận tiết của chúng, có thể là nguồn cung cấp MSC tốt để điều trị các rối loạn thoái hóa thần kinh và tái tạo thần kinh [16–20].

Các đặc tính có lợi của MSC thường gắn liền với tiềm năng khác biệt hóa của chúng. Thật vậy, các MSC biệt hóa thành các tế bào thần kinh có thể thay thế các tế bào bị thoái hóa.

Tuy nhiên, hiện nay người ta đã chấp nhận rộng rãi rằng tác dụng bảo vệ và tái tạo của MSC cũng được điều hòa bởi cơ chế bí mật của chúng. Trong bài đánh giá này, chúng tôi tập trung vào bí mật thu được từ các MSC nha khoa, cho thấy tiềm năng của nó đối với các mô hình tiền lâm sàng bảo vệ thần kinh và tái tạo thần kinh.

2. Bí mật của MSC

Chất bí mật của MSC bao gồm các phân tử hoạt tính sinh học khác nhau, chẳng hạn như lipid, protein, axit nucleic, chemokine, cytokine, các yếu tố tăng trưởng và hormone, được giải phóng trong môi trường điều hòa (CM) hoặc túi ngoại bào (EV) [21].

Việc áp dụng bí mật cho liệu pháp không có tế bào có vẻ đầy hứa hẹn và có ưu điểm là không có các giới hạn về mặt đạo đức liên quan đến việc sử dụng tế bào gốc và cho thấy khả năng miễn dịch thấp [22].

Ngoài ra, một số báo cáo chỉ cho thấy khả năng sống sót hạn chế của MSC sau khi cấy ghép [23]. EV cũng có thể đóng vai trò trung tâm trong các liệu pháp không có tế bào. EV là các hạt lipid hai lớp có màng, được tiết ra bởi các loại tế bào khác nhau, mang theo các phân tử sinh học từ tế bào mẹ của chúng.

Chúng là những chất trung gian quan trọng truyền thông tin sinh học trong tế bào nội bào truyền tín hiệu từ tế bào mẹ sang tế bào nhận. EV được phân loại là vi hạt (MV), exosome (EXO) và cơ thể apoptotic dựa trên kích thước của chúng cũng như các đặc điểm khác như sinh học và con đường giải phóng [24,25].

MV được tạo ra thông qua sự nảy chồi trực tiếp từ màng sinh chất của tế bào. Ngược lại, EXO nhỏ hơn và có nguồn gốc từ sự nảy chồi bên trong của màng giới hạn của các nội nhũ sớm, chúng trưởng thành thành các thể đa nang trong quá trình này.

Sau khi hợp nhất với màng plasma, các thể đa nang sẽ giải phóng EXOs vào môi trường ngoại bào [24,26].

EV, nhờ các phân tử bề mặt của chúng, có thể nhắm mục tiêu vào các tế bào nhận. Sau khi được gắn vào tế bào đích, EV có thể thúc đẩy truyền tín hiệu thông qua tương tác phối tử-thụ thể hoặc có thể được nội hóa bằng quá trình nội bào, thực bào hoặc hợp nhất với màng tế bào đích và giải phóng nội dung của chúng vào tế bào chất [27,28].

EV do MSC giải phóng có chứa protein, lipid, mRNA, microRNA (miRNA) và cytokine. Các túi này giải phóng nội dung của chúng vào các tế bào đích, điều chỉnh hoạt động của chúng và có khả năng tạo ra các quá trình phục hồi [29].

Bí mật của MSC nha khoa

Điều thú vị là cấu hình bí mật có thể bị ảnh hưởng bởi các nguồn MSC khác nhau [30]. Vì lý do này, MSC nha khoa có thể thể hiện sự khác biệt về thành phần bí mật so với các MSC khác.

Phân tích bí mật của SCAP đã chứng minh có tổng cộng 2046 protein bao gồm các yếu tố chemokine, tạo mạch, điều hòa miễn dịch, chống apoptotic và bảo vệ thần kinh, ngoài các protein ma trận ngoại bào (ECM). Điều thú vị là mức độ của 151 protein khác nhau ít nhất gấp đôi so với BMSC.

Thật vậy, SCAP cho thấy mức độ gia tăng của các protein liên quan đến quá trình trao đổi chất, phiên mã, chemokine và tế bào thần kinh trong khi chúng làm giảm các protein liên quan đến độ bám dính sinh học, quá trình phát triển, chức năng miễn dịch, protein ECM và các yếu tố tạo mạch [31].

Bộ phận bí mật DPSC chứa các cytokine, chemokine và các yếu tố tăng trưởng khác nhau, bao gồm cả yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF)-A và Follistatin (FST), nổi bật nhất [32].

Một nghiên cứu khác đã chứng minh rằng các DPSC được huy động bởi yếu tố kích thích khuẩn lạc bạch cầu hạt (G-CSF) biểu hiện mức độ cao hơn của các yếu tố tạo mạch và tế bào thần kinh, bao gồm yếu tố kích thích khuẩn lạc bạch cầu hạt-đại thực bào (GM-CSF), ma trận metallicoproteinase (MMP) 3, VEGF, và yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF) so với BMSC và MSC có nguồn gốc từ mô mỡ (AMSC).

Đặc biệt, DPSCs-CM gây ra sự phát triển thần kinh lớn hơn trong các tế bào TGW u nguyên bào thần kinh ở người. Hiệu quả dinh dưỡng của DPSC đối với sự di cư và quá trình tự chết theo chương trình cao hơn so với BMSC và AMSC [33].

Mức độ biểu hiện của các cytokine trong DPSC cũng được so sánh với việc phát triển các tế bào phức hợp đỉnh (DACC). Tổng cộng có 25 cytokine đã được xác định, trong đó có 22 cytokine được biểu hiện mạnh hơn ở DPSCs-CM. Cụ thể, các cytokine liên quan đến biệt hóa nguyên bào ngà và theneurotrophin (NT)-3 và NT-4 được biểu hiện mạnh mẽ hơn trong DPSCs-CM [34].

Hàm lượng protein của PDLSC-CM cũng được phân tích bằng phép đo khối phổ song song sắc ký lỏng (LC/MS/MS), phát hiện tổng cộng 99 protein, bao gồm protein ma trận, enzyme, yếu tố tăng trưởng, cytokine và các yếu tố tạo mạch [35].

LC-MS/MS cũng chứng minh sự hiện diện của protein tạo xương trong chất tiết MSC nha khoa [36]. Hồ sơ so sánh chất tiết cho thấy sự hiện diện của yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi (FGF)-2, interleukin (IL)-10, tiểu cầu -yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc (PDGF), yếu tố có nguồn gốc từ tế bào mô đệm (SDF)-1, angiopoietin (Ang)-1, yếu tố tăng trưởng chuyển dạng (TGF)- 3, yếu tố tăng trưởng tế bào gan (HGF), interferon (IFN)- , VEGF và IL{10}} trong CM từ SHED, BMSC và MSC có nguồn gốc từ Wharton's-Jelly (WJMSC).

PDGF-A, IL-10, FGF-2 và SDF-1 tương tự nhau trong tất cả các mẫu, TGF- 3 và Ang-1 cao hơn trong BMSC, trong khi HGF và INF- cho thấy sự gia tăng SHED. VEGF đã được tăng lên trong WJMSC [37].

Sự khác biệt về các yếu tố bài tiết của PDLSC răng vĩnh viễn và răng rụng lá của con người cũng đã được đánh giá. Các protein liên quan đến sự phát triển của tế bào, sự giao tiếp của tế bào và sự truyền tín hiệu thường được tìm thấy nhiều hơn trong PDLSCs-CM của răng vĩnh viễn, cùng với mức NT-3 và NT-4 cao hơn và các cytokine liên quan đến sự hình thành mạch như sự tăng trưởng của lớp biểu bì yếu tố (EGF) và yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF)-1.

Ngược lại, CM thu được từ PDLSC răng rụng lá chứa chủ yếu là các protein liên quan đến việc điều hòa chu kỳ tế bào và mức độ của các cytokine liên quan đến phản ứng miễn dịch, thoái hóa mô và các hoạt động xúc tác, bao gồm MMP1, tiểu đơn vị Proteasome, loại alpha, 1 (PSMA1), và cullin 7 (CUL7) cao hơn trong các tế bào này [38].

Các tế bào bên quần thể bên trong CD{0}} (SP) của bột giấy biểu hiện mức độ cao nhất của các yếu tố tạo mạch và dinh dưỡng thần kinh so với các yếu tố phân lập từ tủy xương và mô mỡ.

CM từ tế bào CD31− SP bột giấy cho thấy khả năng chống apoptotic và phát triển thần kinh [39]. EXO có nguồn gốc từ DPSC cho thấy khả năng điều chỉnh miễn dịch mạnh hơn so với BMSC EXO.

Cụ thể, DPSCs EXO đã ức chế sự biệt hóa tế bào T CD4+ thành tế bào Thelper 17 và làm giảm sự tiết ra các cytokine gây viêm IL-17 và yếu tố hoại tử khối u (TNF)-, đồng thời thúc đẩy sự phân cực của CD{{5 }} Tế bào T thành T reg và tăng giải phóng các yếu tố chống viêmIL-10 và TGF- [40]. Các bản phiên mã có trong EV cũng đã được nghiên cứu.

GMSC EV chứa bản phiên mã cho một số yếu tố tăng trưởng như TGF-, FGF và VEGF, nhưng cũng có các phối tử và các chất dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ tế bào thần kinh đệm (GDNF), chẳng hạn như NGF, yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF), NT{ {4}} và NT-4 liên quan đến sự phát triển tế bào thần kinh. Một số IL và các thành viên của họ Wnt cũng có mặt [41].

EV cũng chứa RNA không mã hóa. EV của PDLSC nêu bật sự hiện diện của các loại RNA không mã hóa khác nhau, bao gồm RNA antisense và RNA không mã hóa dài (lncRNA), nhưng cũng có năm miRNA, đó là MIR24-2, MIR142, MIR335, MIR490 và MIR296.

Các gen mục tiêu của miRNA này thuộc lớp bản thể gen "Sự truyền tín hiệu protein Ras" và "Tổ chức khung tế bào Actin/vi ống" [42].

Tổng cộng có 593 và 920 RNA tương tác PIWI (piRNA) đã biết đã được xác định lần lượt từ SCAP-EXO và BMSC-EXO, và 21 piRNA được biểu hiện khác nhau.

Các gen mục tiêu của các piRNA được biểu hiện khác nhau chủ yếu liên quan đến điều hòa sinh học, quá trình tế bào, quá trình trao đổi chất, liên kết và hoạt động xúc tác.

Cụ thể, các gen mục tiêu của các piRNA được điều hòa tăng cường trong SCAP-EXO đã được làm phong phú thêm trong con đường truyền tín hiệu protein kinase được kích hoạt bằng themitogen (MAPK), con đường truyền tín hiệu Ras và con đường truyền tín hiệu chu trình citrate.

Ngược lại, các gen mục tiêu của các piRNA được điều hòa quá mức trong SCAP-EXO đã được làm phong phú thêm trong con đường truyền tín hiệu p53 và con đường truyền tín hiệu lây nhiễm virus Epstein–Barr [43].

For more information:1950477648nn@gmail.com