Neseniai atliktame tyrime, kurį atliko Ilaria Arciero, Silvia Buonvino ir Sonia Melino, paskelbtas garsiame mokslo žurnale, gilinamasi į vandenilio sulfido (H2S) lėtai atpalaiduojančio donoro, žinomo kaip GSGa, glutationo konjuguoto vandenyje tirpaus česnako ekstrakto, poveikį. , ant žmogaus mezenchiminių kamieninių ląstelių (hMSC). Šis tyrimas suteikia daug žadančių įžvalgų apie galimus osteoartrito (OA), degeneracinės sąnarių ligos, turinčios didelę įtaką milijonų žmonių gyvenimo kokybei visame pasaulyje, gydymo būdus.
Tyrimas buvo išsamus, daugiausia dėmesio skiriant dvimačio (2D) ir trimačio (3D) kultūros sistemoms. Tyrimas parodė, kad GSGa vartojimas padidino antioksidacinio fermento hemo oksigenazės-1 (HO-1) ekspresiją ir kartu sumažino priešuždegiminio citokino interleukino-6 (IL-6) kiekį. Šis dvigubas veiksmas rodo, kad H2S donorų, tokių kaip GSGa, naudojimas gali sustiprinti organizmo antioksidacinę apsaugą ir sušvelninti uždegimą, kurie abu yra svarbūs osteoartrito progresavimo veiksniai.
Įdomu tai, kad tyrimas pabrėžia niuansuotą kamieninių ląstelių diferenciacijos aspektą. 2D kultūrose GSGa buvo veiksmingas skatinant kaulų čiulpų mezenchiminių kamieninių ląstelių (BMSC) osteogeninę diferenciaciją, tačiau neturėjo tokio paties poveikio širdies mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms (cMSC). Tai rodo, kad atsakas į H2S donorus nėra vienodas skirtingų tipų mezenchiminėse kamieninėse ląstelėse, pabrėžiant, kad kilmės audinys vaidina lemiamą vaidmenį jų jautrumui cheminiams veiksniams.
Toliau tobulėdami šioje srityje, mokslininkai sukūrė 3D spausdinamą mezenchiminių kamieninių ląstelių ir kaulų matricos masyvą (MSCBM). Šis naujoviškas įrankis buvo sukurtas taip, kad tiksliai imituotų kaulinio audinio standumą, suteikdamas universalią platformą vertinant vaistų ir kamieninių ląstelių poveikį kaulų atstatymui, ypač esant lėtinėms ligoms, tokioms kaip OA. Tyrimas parodė, kad 3D aplinkoje paprasčiausiai imituojant kaulų standumą gali atsirasti osteogeninė diferenciacija cMSC. Šis atradimas atveria naujas galimybes suprasti, kaip mechaninės aplinkos savybės veikia kamieninių ląstelių elgesį ir diferenciaciją.
Pagrindinių osteogeninių žymenų, tokių kaip osteokalcinas ir RUNX2, ekspresija kartu su antioksidaciniais fermentais taip pat buvo įvertinta po MSC apdorojimo GSGa ir (arba) padidinus kultūros aplinkos standumą. Galimybė pritaikyti 3D masyvą konkrečioms formoms ir standumo lygiams leistų tiksliau atkartoti kaulų defektus, o tai padidintų tyrimų rezultatų svarbą klinikiniams scenarijams.
Apskritai šis tyrimas atveria kelią greitam antioksidantų ir priešuždegiminių junginių patikrinimui, skatinant labiau individualizuotą požiūrį į regeneracinę terapiją. Šių išvadų pasekmės yra didžiulės, todėl galima tikėtis geresnio osteoartrito ir galbūt kitų degeneracinių ligų gydymo, panaudojant unikalias mezenchiminių kamieninių ląstelių savybes pritaikytoje aplinkoje. Arciero, Buonvino ir Melino vadovaujami tyrimai ne tik prisideda prie mūsų supratimo apie kamieninių ląstelių biologiją, bet ir sudaro sąlygas naujoviškoms terapinėms strategijoms regeneracinėje medicinoje.
