Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Hypoxische Präkonditionierung erhöht die neuroprotektiven Effekte mesenchymaler Stammzellen in einem Rattenmodell für Rückenmarksverletzungen

Takeshi Imura, Mayumi Tomiyasu, Naofumi Otsuru, Kei Nakagawa, Takashi Otsuka, Shinya Takahashi, Masaaki Takeda, Looniva Shrestha, Yumi Kawahara, Takahiro Fukazawa, Taijiro Sueda, Keiji Tanimoto und Louis Yuge

Das durch eine Rückenmarksverletzung (SCI) verursachte Funktionsdefizit ist klinisch unheilbar und die derzeitigen Behandlungsmethoden haben nur begrenzte Wirkung. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine zellbasierte Therapie mit medikamentös oder durch Gentransfektion vorbehandelten mesenchymalen Stammzellen (MSCs) therapeutische Wirkungen haben könnte. Eine hypoxische Präkonditionierung ist eine der wahrscheinlichsten Behandlungen einer zellbasierten Therapie ohne Genveränderung; es liegen jedoch nur wenige Berichte über die Transplantation hypoxiepräkonditionierter MSCs (H-MSC) bei SCI vor. Hier demonstrieren wir das therapeutische Potenzial der H-MSC-Transplantation anhand von SCI-Modellratten. H-MSC exprimierten signifikant höhere mRNA-Werte des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors 1 und der Carboanhydrase IX, Hypoxie-induzierbarer Gene. Die H-MSC-Transplantation führte bei den SCI-Modellratten im Vergleich zu keiner Transplantation zu einer bemerkenswerten Funktionsverbesserung. Die Expression des vom Gehirn stammenden neurotrophen Faktors und des mit Autophagie verbundenen Markers Beclin1 mRNA war im Rückenmark von Ratten, die einer H-MSC-Transplantation unterzogen wurden, signifikant hochreguliert. Darüber hinaus verhinderte das konditionierte Medium der H-MSC den Zelltod von NG108-15-Zellen, die oxidativem oder entzündlichem Stress ausgesetzt waren, signifikant. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Hypoxie-Präkonditionierung eine wirksame Strategie für SCI in der zellbasierten Therapie mit MSCs ist.