Amniotic fluid stem cells alleviate neuronal injury-related changes in spina bifida by inducing autophagy via regulating the FOXO1/STAT3 axis.

چکیده اصلی

Spina bifida (SB) is associated with progressive spinal cord injury and limited therapeutic options for neural protection. Amniotic fluid stem cells (AFSCs) have shown regenerative potential, but their effects on SB-related neuronal injury and the underlying mechanisms remain unclear. In this study, we investigated whether AFSCs alleviate neuronal injury-related changes in SB rats through the modulation of autophagy via the FOXO1/STAT3 pathway. SB-like lesions were induced in neonatal rats, followed by the intramedullary injection of AFSCs or vehicle on postnatal day 1. Behavioral assessment was performed using Basso, Beattie, and Bresnahan locomotor scoring on days 2, 7, and 14 after injection, and lesion-centered lumbosacral spinal cord tissues were collected on day 15. AFSC treatment partially improved hindlimb locomotor scores and reduced neuronal injury-related alterations in SB rats. AFSCs also increased autophagy-associated markers, including LC3II/I and Beclin1, and reduced p62 mRNA expression in vivo and in neural stem cells isolated from SB rats. Mechanistically, AFSC treatment was associated with reduced FOXO1 and enhanced STAT3 signaling. FOXO1 overexpression or STAT3 inhibition attenuated AFSC-mediated effects, whereas siRNA-mediated FOXO1 knockdown enhanced these effects; combined STAT3 knockdown partially reversed the effects of FOXO1 silencing. These findings suggest that AFSCs alleviate SB-related neuronal injury-associated changes by regulating autophagy through the FOXO1/STAT3 axis. This study provides preclinical evidence for an experimental neuroprotective mechanism of AFSCs, although further validation is required before translational applicability can be considered.

ترجمه فارسی چکیده

اسپینا بیفیدا (SB) با آسیب پیشرونده نخاع و گزینه‌های درمانی محدود برای محافظت عصبی همراه است. سلول‌های بنیادی مایع آمنیوتیک (AFSC) پتانسیل بازسازی را نشان داده‌اند، اما تأثیرات آن‌ها بر آسیب عصبی مرتبط با SB و مکانیسم‌های زیربنایی هنوز روشن نیستند. در این مطالعه، بررسی شد که آیا AFSCها تغییرات مرتبط با آسیب عصبی در موش‌های SB را از طریق تنظیم خودفروختی از طریق مسیر FOXO1/STAT3 تسهیل می‌کنند. آسیب‌های شبیه SB در موش‌های نوزاد ایجاد شد، و سپس تزریق داخل‌مخچه‌ای AFSC یا وسیله نقلیه در روز 1 پس از تولد انجام شد. ارزیابی رفتاری با استفاده از امتیاز حرکتی Basso، Beattie و Bresnahan در روزهای 2، 7 و 14 پس از تزریق انجام شد و بافت‌های نخاعی لومبوساکral متمرکز بر آسیب در روز 15 جمع‌آوری شدند. درمان AFSC امتیازات حرکتی پا به عقب را به طور جزئی بهبود داد و تغییرات مرتبط با آسیب عصبی در موش‌های SB کاهش داد. AFSCها همچنین نشانگرهای مرتبط با خودفروختی، از جمله LC3II/I و Beclin1 را افزایش دادند و بیان mRNA p62 را در vivo و در سلول‌های بنیادی عصبی جدا شده از موش‌های SB کاهش دادند. از نظر مکانیکی، درمان AFSC با کاهش FOXO1 و تقویت سیگنالینگ STAT3 مرتبط بود. بیش‌برازش FOXO1 یا مهار STAT3 اثرات mediated توسط AFSC را کاهش داد، در حالی که knockdown FOXO1 mediated توسط siRNA این اثرات را تقویت کرد؛ knockdown ترکیبی STAT3 اثرات silencing FOXO1 را به طور جزئی معکوس کرد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که AFSCها تغییرات مرتبط با آسیب عصبی SB را با تنظیم خودفروختی از طریق محور FOXO1/STAT3 تسهیل می‌کنند. این مطالعه شواهد پیش‌بالینی برای یک مکانیسم محافظت عصبی تجربی AFSCها ارائه می‌دهد، هرچند قبل از در نظر گرفتن کاربرد ترجمه، نیاز به تأیید بیشتر وجود دارد.

متن کامل اصلی