Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa تأثیر سلول‌های بنیادی مزانشیمال مغز استخوان بر عملکرد حسی-حرکتی و بیان پروتئین GAP43 در ضایعه نخاعی القا شده با انداختن وزنه در موش صحرایی The Effect of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells on Sensory-Motor Function and GAP-43 Protein Expression in Spinal Cord Injury Induced by Weight-Dropping in Rats فيزيولوژي physiology پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: آسیب‌های نخاعی معمولاً شدید بوده و درمان مؤثری ندارند. سلول‌های بنیادی مغز استخوان (BMSCs) با کاهش التهاب، تنظیم ایمنی، تحریک رگزایی، رشد و تمایز سلولی، پتانسیل قابل توجهی برای ترمیم دارند. آن‌ها با حمایت از رشد آکسون عصبی و بازسازی میلین، برای درمان این آسیب‌ها امیدوار کننده هستند. این مطالعه نقش BMSCs در رفع چالش‌های ترمیم بافت نخاع را بررسی می‌کند. مواد و روش‌ها: در این مطالعه مداخله ای-تجربی، BMSCs از استخوان ران موش‌های صحرایی (200-150 گرم) جدا شده و پس از کشت، از پاساژ سوم استفاده شد. 30 موش ویستار (300-200 گرم) به سه گروه شاهد، کنترل ضایعه و تیمار با BMSCs تقسیم شدند. آسیب نخاعی با انداختن وزنه 10 گرمی روی ناحیه T13-L1 ایجاد گردید. در روز هشتم بعد از آسیب، حلال یا 1 میلیون BMSC در حجم 10 میکرولیتر به محل آسیب تزریق شد. ارزیابی‌ها شامل تست BBB، تأخیر خروج از آب داغ، سرعت هدایت عصبی، رنگ‌آمیزی LFB و بیان GAP43 با روش وسترن بلات انجام گرفت. یافته‌ها: درمان با BMSCs سبب افزایش معنی‌دار نمره BBB و بهبود حرکت اندام‌های عقبی در موش‌ها شد. همچنین، این سلول‌ها زمان واکنش بیرون کشیدن پنجه را کاهش داده و عملکرد سیستم حسی را ارتقا دادند. علاوه بر این، BMSCs توانستند تاخیر رفلکس نخاعی را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهند و باعث تسریع پتانسیل عمل مرکب (CAMP) ثبت‌ شده در عضله گاستروکنمیوس شوند. از سوی دیگر، این سلول‌ها با افزایش بیان پروتئین GAP43، رشد و تکثیر آکسون‌ها را تقویت کردند و به بهبود میلینه ‌شدن کمک شایانی نمودند. استنتاج: استفاده از BMSCs به عنوان یک رویکرد درمانی به کاهش انحطاط آکسون و میلین کمک کرده و رشد و ترمیم نورون‌ها را افزایش می‌دهد. این اثرات ترمیمی در سطح مولکولی باعث افزایش بیان پروتئین GAP43 و بهبود عملکرد حسی و حرکتی در اندام‌های عقبی حیوانات شد.   Background and purpose: Spinal cord injuries are usually severe and currently lack effective treatment. Bone marrow stem cells (BMSCs) have significant potential for repair by reducing inflammation, regulating immunity, stimulating angiogenesis, promoting growth, and enhancing cell differentiation. They are promising for treating these injuries by supporting nerve axon growth and myelin regeneration. This study examines the role of BMSCs in addressing the challenges of spinal cord tissue repair. Materials and methods: BMSCs were isolated from the femurs of 150–200 g rats, and after culturing, the third passage was used. Thirty Wistar rats (200–300 g) were divided into three groups: control, lesion control, and BMSC-treated. Spinal cord injury was induced by dropping a 10 g weight on the T13–L1 region. On the eighth day after injury, either a vehicle solution or 1 million BMSCs in 10 μL were injected into the injury site. Evaluations, including the BBB test, hot water withdrawal latency, nerve conduction velocity, LFB staining, and GAP-43 protein expression, were performed using the western blot method. Results: Treatment with BMSCs significantly increased the BBB score, improving hind limb movement in rats. These cells also reduced the reaction time for paw withdrawal and enhanced sensory system function. Furthermore, BMSCs significantly reduced spinal reflex latency and accelerated the compound action potential (CAP) recorded in the gastrocnemius muscle. Moreover, they promoted axon growth and proliferation by increasing GAP-43 protein expression and contributed to improved myelination. Conclusion: The results indicate that the use of BMSCs as a therapeutic approach reduces axon and myelin degeneration while promoting neuronal growth and repair. These reparative effects at the molecular level were associated with increased GAP-43 protein expression and improved sensory and motor function in the hind limbs of animals.   آسیب نخاعی, سلول‌های بنیادی مغز استخوان, پروتئین GAP43, ترمیم spinal cord injury, bone marrow stem cells, GAP43 protein, repair 1 13 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-18039-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohsen Rezaei محسن رضائی mohsenreza895@yahoo.com 1003194753284600176694 1003194753284600176694 No PhD in Medical Physiology, School of Medicine, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دکتری فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Mohammad Taghi Mohammadi محمدتقی محمدی Mohammadimohammadt@bmsu.ac.ir 1003194753284600176695 1003194753284600176695 Yes Professor, Department of Physiology and Medical Physics, School of Medicine, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran استاد فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Hassan Qoshooni حسن قشونی ghoshooni287@gmail.com 1003194753284600176696 1003194753284600176696 No Associate Professor, Department of Physiology and Medical Physics, School of Medicine Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشیار فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Farideh Bahrami فریده بهرامی Farideh_Bahrami@yahoo.com 1003194753284600176697 1003194753284600176697 No Associate Professor, Department of Physiology and Medical Physics, School of Medicine Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشیار فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Zahra Bahari زهرا بهاری bahari_441@yahoo.com 1003194753284600176698 1003194753284600176698 No Associate Professor, Department of Physiology and Medical Physics, School of Medicine Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشیار فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Shima Shahyad شیما شهیاد shima.shahyad@gmail.com 1003194753284600176699 1003194753284600176699 No Associate Professor, Department of Psychology, Neuroscience Center, Baqiyatullah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشیار روانشناسی، گروه روانشناسی، مرکز علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران Raheleh Halabian راحله حلبیان r.halabian@yahoo.com 1003194753284600176700 1003194753284600176700 No Associate Professor, Applied Microbiology Research Center, Baqiyatullah University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشیار بیوتکنولوژی، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی کاربردی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران