استفاده از پيوند سلول هاي مزانشيمي ژله وارتون بند ناف انسان در ترميم عصب سياتيك موش صحرايي

Administration of Human Umbilical Cord Whartonʹʹs Jelly-Derived Mesenchymal Stem Cells on Rat Sciatic Nerve Regeneration

سابقه و هدف: ساليانه تعداد زيادي از بيماران با مشكلات ناشي از آسيب هاي عصبي روبرو هستند. يكي از روش هاي جديد در درمان صدمات اعصاب محيطي استفاده از پيوند سلولي است. هدف از اين مطالعه ارزيابي استفاده از پيوند سلول هاي مزانشيمي ژله وارتون بند ناف در بهبود عصب سياتيك موش صحرايي پس از قطع و اتصال مجدد دو ناحيه پروگزيمال و ديستال عصب مي باشد. مواد و روشها: سلول هاي مزانشيمي با روش غيرآنزيمي از ژله وارتون بندناف انسان جدا شدند. مورفولوژي، تكثير و ايمنوفنوتيپ اين سلول ها پس از سومين پاساژ با استفاده از روش هاي رنگ آميزي اختصاصي مورد ارزيابي قرار گرفت. 25 سر موش نر (ويستار) در محدوده وزني 250-200 گرم به صورت كاملاً تصادفي به سه گروه كنترل (5= n)، شم (10=n) و پيوند (10=n) تقسيم شدند. پس از انجام بيهوشي جراحي روي هر سه گروه انجام شد. ولي تنها در گروه شم و گروه پيوند عصب سياتيك چپ قطع شده و دو انتهاي پروكسيمال و ديستال اپي نوريوم عصب قطع شده به هم بخيه شد. در گروه درماني، 700000 سلول مزانشيمي در مرحله پاساژ سوم به داخل اپي نوريوم عصب آسيب ديده تزريق شد. پس از گذشت 12 هفته جهت تعيين بازگشت فعاليت عصب از تست footprint و نوار عصب- عضله(Electro Myo Graphy, EMG) استفاده گرديد و تعداد آكسون ها در هر سه گروه شمارش و مقايسه شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه سلول هاي جدا شده از ژله وارتون بندناف شاخص هاي سلولي CD90، CD49 و CD13 را بيان نموده و تحت شرايط مناسب قادرند به سلول هاي استخواني و چربي تمايز يابند. نتايج EMG نشان داد در گروه درماني، عصب سياتيك بهتر ترميم شده است (05/0p < ). در مطالعه بافتي تعداد اكسون ها گروه پيوند (35/2±3/283) در مقايسه با گروه شم (5/1±6/239) بالاتر بود (05/0p < ). تفاوت معني داري در ميزان ارزيابي عملكردي عصب سياتيك (SFI) بين گروه شم (35±37/100-) و گروه پيوند (7±1/84-) مشمه شد (05/0p < ). نتيجه گيري: تحقيق حاضر نشان داد كه پيوند سلول هاي مزانشيمي جدا شده از ژله وارتون بندناف انسان، ترميم عصب و برگشت عملكرد پس از آكسوتومي شديد عصب سياتيك را تا حدودي بهبود مي بخشد.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Annually, a lot of patients experience motor problems due to nerve lesions. One of procedures for treatment of peripheral nerves injuries is cell therapy. The aim of the present study was to investigate transplantation of umbilical cord Whartonʹs jelly derived mesenchymal stem cells for improvement of sciatic nerve of rat after cutting and suturing two parts of proximal and distal nerve. METHODS: Mesenchymal stem cells (MSCS) were isolated from human umbilical cord Whartonʹs jelly by non-enzymatic procedure. The morphology, proliferation and immunopheotype of the 3rd passage cells were analyzed. Twenty five male rats (200-250 g) were randomly divided into 3 groups: control (n=5), sham (n=10) and transplantation group (n=10). After anesthesia, surgery was performed on the three groups of rats but only the sciatic nerve in sham and transplantation groups was cut and then end proximal and distal nerveʹs epineurium were sutured. In transplantation group 700000 mesenchymal cells in the third passage injected into epineurium. Twelfth weeks after surgery, electromyography and foot print test were used to determine the restoration of nerve function and for each rat axon counted and compared. FINDINGS: Flowcytometry analysis revealed that the MSCS derived from human umbilical cord were positive for CD90, CD49 and CD13 and could be induced to differentiate into osteogenic and adipogenic cells under proper inducing conditions. Results of EMG showed that in transplantation group, nerve was better regenerated (p < 0.05). In histological study number of regenerated axons in transplantation group (283.3±2.35) were higher than sham group (239.6±15) (p < 0.05) and significant differences in SFI (Sciatic Functional Index) were observed between groups (-100.37±35 and -84.1±7) (p < 0.05). CONCLUSION: This research shows that transplantation of MSCS isolated from human umbilical cord Whartonʹs jelly proves nerve repair and functional recovery after severe sciatic nerve in rats. KEY WORDS: Mesenchymal stem cell, Whartonʹs jelly, Axonal regeneration, Sciatic nerve.