بررسی اثر تزریق سلول‌های فیبروبلاست جدا شده از پوست ختنه‌گاه بر بهبود هیستولوژیک زخم دیابتی در مدل حیوانی

فصلنامه زیست شناسی جانوری

دوره 14، شماره 2، اسفند 1400، صفحه 95-105   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ascij.2021.687834

نویسندگان

عباس ذبیحی¹؛ رحیم احمدی^{* 1، 2}؛ عاطفه دهقانی³

¹گروه زیست شناسی، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران.

²گروه بیولوژی، کالج بین المللی اویسینا، بوداپست، مجارستان

³گروه زیست شناسی، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران

چکیده

علیرغم شماری از تحقیقات تجربی، اثرات التیامی سلول‌های بنیادی بر زخم‌های مزمن هنوز هم با چالش­های جدی روبروست. مطالعه حاضر به بررسی اثر تزریق سلول‌های فیبروبلاست جدا شده از پوست ختنه‌گاه بر بهبود هیستوپاتولوژیک زخم دیابتی در موش‌های صحرایی نر پرداخته است. طی این تحقیق تجربی آزمایشگاهی، 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار به دو گروه شاهد و تیمار تقسیم‌بندی شدند.گروه‌های شاهد و تیمار با استفاده از استرپتوزوتوسین مورد القای دیابت قرار گرفتند. با استفاده از پانچ بیوپسی، زخم در ناحیه پشتی نمونه‌ها ایجاد گردید. در گروه تیمار سلول‌های فیبروبلاست مشتق از پوست ختنه‌گاه به درون درم تزریق شدند. در روزهای 7، 14 و 21 پس از تیمار التیام زخم با استفاده از مشاهده مورفولوژیک، بررسی بافت شناسی از طریق رنگ آمیزی ائوزین-هماتوکسیلین و اندازه گیری زخم با استفاده از Image j مورد ارزیابی قرار گرفت. داده ها با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه بین گروهها مقایسه شدند. مساحت زخم در روز 14 پس از تیمار در گروه تیمار شده با فیبروبلاست نسبت به گروه شاهد به طور معناداری کمتر بود  (001/0 > p). بررسی بافت شناسی و مورفولوژی زخم نشان داد که ضخامت پوست در گروه تیمار در روزهای 14 و 21 نسبت به گروه­­ شاهد دچار افزایش معناداری گردید (01/0 > p). از سویی، عوارض مورفولوژیک در بافت پوست متعاقب تزریق سلول‌های فیبروبلاست مشاهده نگردید. نتایج بیانگر آنند که سلول‌های فیبروبلاست قادر به تسریع التیام زخم دیابتی می باشند بدون آنکه عوارض مورفولوژیک در بافت پوست ایجاد کنند؛ بر این اساس، سلول‌های فیبروبلاست مشتق از پوست ختنه‌گاه می‌توانند در حوزه سلول‌درمانی کاربرد داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

فیبروبلاست؛ پوست ختنه‌گاه؛ زخم دیابتی؛ ائوزین- هماتوکسیلین؛ موش صحرایی

مراجع

1- Afessa B., Peters S.G. 2006. Major complications following hematopoietic stem cell transplantation. In seminars in respiratory and critical care medicine, 27(3): 297.

2- Arnaout K., Patel N., Jain M., El-Amm J., Amro F., Tabbara I.A. 2014. Complications of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Cancer investigation, 32(7): 349-62.

3- Bainbridge P. 2013. Wound healing and the role of fibroblasts. Journal of wound care, 22(8): 407-11.

4- Belvedere R., Pessolano E., Porta A., Tosco A., Parente L, Petrella F., Perretti M., Petrella A. 2020. Mesoglycan induces the secretion of microvesicles by keratinocytes able to activate human fibroblasts and endothelial cells: A novel mechanism in skin wound healing. European Journal of Pharmacology, 869: 172894.

5- Blair M. Diabetes Mellitus Review.2016. Urologic nursing, 36(1): 27-36.

6- Bus S.A., Lavery L.A., Monteiro‐Soares M., Rasmussen A., Raspovic A., Sacco I.C., van Netten J.J. 2020. International Working Group on the Diabetic Foot. Guidelines on the prevention of foot ulcers in persons with diabetes (IWGDF 2019 update). Diabetes/metabolism research and reviews, 36: e3269.

7- Deb A., Ubil E. 2014.Cardiac fibroblast in development and wound healing. Journal of molecular and cellular cardiology, 70: 47-55.

8- Desjardins-Park HE, Foster DS, Longaker MT. 2018. Fibroblasts and wound healing: an update, 13(5):491– 95.

9- Esteghamati A., Larijani B., Aghajani M.H., Ghaemi F., Kermanchi J, Shahrami A., Saadat M., Esfahani E.N., Ganji M., Noshad S., Khajeh E. 2017. Diabetes in Iran: prospective analysis from first nationwide diabetes report of National Program for Prevention and Control of Diabetes (NPPCD-2016). Scientific Reports,7(1):1-0.

10- Hanson S.E., Bentz M.L., Hematti P. Mesenchymal stem cell therapy for nonhealing cutaneous wounds. 2010. Plastic and reconstructive surgery, 125(2): 510.

11- Hocking A.M. 2012. Mesenchymal stem cell therapy for cutaneous wounds. Advances in wound care, 1(4): 166-171.

12- Harding J.L., Pavkov M.E., Magliano D.J., Shaw J.E., Gregg E.W. 2019. Global trends in diabetes complications: a review of current evidence. Diabetologia, 62(1): 3-16.

13- Hu X., Zhang H., Li X., Li Y., Chen Z. 2020. Activation of mTORC1 in fibroblasts accelerates wound healing and induces fibrosis in mice. Wound Repair and Regeneration, 28(1): 6-15.

14- Katz M.H., Alvarez A.F., Kirsner R.S., Eaglstein W.H., Falanga V. 1991. Human wound fluid from acute wounds stimulates fibroblast and endothelial cell growth. Journal of the American Academy of Dermatology, 25(6): 1054-8.

15-  León C., García-García F., Llames S., García-Pérez E., Carretero M., Arriba M.D., Dopazo J., Del Río M., Escámez M.J., Martínez-Santamaría L. 2021. Transcriptomic Analysis of a Diabetic Skin-Humanized Mouse Model Dissects Molecular Pathways Underlying the Delayed Wound Healing Response. Genes, 12(1): 47.

16- Li Y., Xia W.D., Van der Merwe L., Dai W.T., Lin C. 2020. Efficacy of stem cell therapy for burn wounds: a systematic review and meta-analysis of preclinical studies. Stem cell research and therapy, 11(1): 1-2.

17- Lotfy M., Adeghate J., Kalasz H., Singh J., Adeghate E. 2017. Chronic complications of diabetes mellitus: a mini review. Current diabetes reviews, 13(1): 3-10.

18- McDougall S., Dallon J., Sherratt J., Maini P. 2006. Fibroblast migration and collagen deposition during dermal wound healing: mathematical modelling and clinical implications. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 364(1843): 1385-1405.

19- Momeni Moghaddam M, Vatandoost J. 2017. Mouse skin wound healing using Lucilia sericata maggot extract. Journal of Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology, 30(1): 26-39.

20- Monfared GS, Ertl P, Rothbauer M. 2020. An on-chip wound healing assay fabricated by xurography for evaluation of dermal fibroblast cell migration and wound closure. Scientific reports, 10(1): 1-4.

21- Nilforoushzadeh MA, Jaffary F, Siavash M, Heidari A, Ansari N, Hossein Siadat A. 2015. Treatment of recalcitrant diabetic ulcers with trichloroacetic acid and fibroblasts: Case report. Journal of Isfahan Medical School, 32(315): 2252-2259.

22- Oh EJ, Gangadaran P, Rajendran RL, Kim HM, Oh JM, Choi KY, Chung HY, Ahn BC. 2020. Extracellular vesicles derived from fibroblasts promote wound healing by optimizing fibroblast and endothelial cellular functions. Stem Cells, 39(3): 266-279.

23- Rajendran NK, Houreld NN, Abrahamse H. 2020. Photobiomodulation reduces oxidative stress in diabetic wounded fibroblast cells by inhibiting the FOXO1 signaling pathway. Journal of Cell Communication and Signaling, 14:1-2.

24- Ray J.A., Valentine W.J., Secnik K., Oglesby A.K., Cordony A., Gordois A., Davey P., Palmer A.J. 2005.  Review of the cost of diabetes complications in Australia, Canada, France, Germany, Italy and Spain. Current medical research and opinion, 21(10): 1617-1629.

25- Saha J.K., Xia J., Grondin J.M., Engle S.K., Jakubowski J.A. 2005. Acute hyperglycemia induced by ketamine/xylazine anesthesia in rats: mechanisms and implications for preclinical models. Experimental Biology and Medicine, 230(10): 777-784.

26-  Saheli M, M, Ganji R, Hendudari F, Kheirjou R, Pakzad M, Najar B, Piryaei A. 2020. Human mesenchymal stem cells-conditioned medium improves diabetic wound healing mainly through modulating fibroblast behaviors. Archives of dermatological research, 312(5): 325-336.

27-  Suhaeri M., Noh M.H., Moon J.H., Kim I.G., Oh S.J., Ha S.S., Lee J.H., Park K. 2018. Novel skin patch combining human fibroblast-derived matrix and ciprofloxacin for infected wound healing. Theranostics, (18): 5025.

28- Wu Y., Chen L, Scott P.G., Tredget E.E. 2007. Mesenchymal stem cells enhance wound healing through differentiation and angiogenesis. Stem cells, 25(10): 2648-2659.

29-  Xu J., Wu W., Zhang L., Dorset-Martin W., Morris M.W., Mitchell M.E., Liechty K.W. 2012. The role of microRNA-146a in the pathogenesis of the diabetic wound-healing impairment: correction with mesenchymal stem cell treatment. Diabetes, 61(11): 2906-2912.

30- Yin J., Jurkunas U. 2018. Limbal stem cell transplantation and complications. InSeminars in ophthalmology. 33(1): 134-141.