PRL-1-Enhanced PD-MSCs Promote Liver Regeneration by Improving Endothelial Barrier Function via HGF/c-Met Signaling in Liver Injury

यकृत (लीवर) एक लचीला अंग है, जो तीव्र क्षति के बाद नए ऊतकों को विकसित करके स्वयं की मरम्मत करने में सक्षम है। हालाँकि, जब चोट पुरानी और बार-बार होने वाली हो जाती है, तो यह उपचार प्रक्रिया गलत दिशा में जा सकती है। स्वस्थ ऊतकों को बहाल करने के बजाय, यकृत में निशान बनने लगते हैं, जिसे फाइब्रोसिस कहा जाता है, जो अंततः अंग को सख्त कर देता है और इसकी कार्य करने की क्षमता को बाधित कर देता है। इस विफलता का एक महत्वपूर्ण, फिर भी अक्सर अनदेखा किया जाने वाला हिस्सा यकृत की रक्त वाहिकाएं शामिल हैं। एक स्वस्थ यकृत में, छोटी वाहिकाएं जो रक्त और पोषक तत्वों को ले जाती हैं, कोशिकाओं की एक घनी, सुरक्षात्मक परत से ढकी होती हैं जो यह नियंत्रित करती है कि क्या गुजर सकता है। जब पुरानी चोट लगती है, तो यह अस्तर (lining) रिसाव करने वाला और दोषपूर्ण हो जाता है, जिससे तरल पदार्थ और प्रोटीन आसपास के ऊतकों में रिसने लगते हैं। यह रिसाव सूजन और निशान बनाने को बढ़ावा देता है, जिससे एक ऐसा दुष्चक्र बन जाता है जो यकृत को पुनर्जीवित होने से रोकता है। इस चक्र को तोड़ने के लिए, वैज्ञानिक यकृत की रक्त वाहिकाओं को ठीक करने के तरीकों की खोज कर रहे हैं, इस उम्मीद में कि संवहनी नेटवर्क (vascular network) को स्थिर करने से अंग अपनी कार्यक्षमता वापस पा सकेगा।

स्टेम सेल रिसर्च एंड थेरेपी में प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने गर्भनाल (placenta) से प्राप्त एक प्रकार की स्टेम कोशिका का उपयोग करके इस क्षतिग्रस्त संवहनी अस्तर की मरम्मत करने की एक विशिष्ट रणनीति की जांच की। ये कोशिकाएं, जिन्हें प्लेसेंटा-व्युत्पन्न मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाएं कहा जाता है, सूजन को कम करने और उपचार को बढ़ावा देने की अपनी क्षमता के लिए पहले से ही जानी जाती हैं। दक्षिण कोरिया में CHA यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों के नेतृत्व वाली टीम ने यह जानने की जिज्ञासा की कि क्या वे इन कोशिकाओं को एक विशिष्ट प्रोटीन, जिसे PRL-1 कहा जाता है, का उच्च स्तर उत्पन्न करने के लिए इंजीनियर करके उन्हें और भी अधिक प्रभावी बना सकते हैं। यह प्रोटीन प्राकृतिक रूप रूप से पुनरुत्थान के दौरान यकृत में पाया जाता है और कोशिकाओं के हिलने-डुलने और विभाजित होने में मदद करने के लिए जाना जाता है। शोधकर्ताओं ने परिकल्पना की कि इन स्टेम कोशिकाओं में PRL-1 को बढ़ाने से न केवल यकृत की कोशिकाओं को मदद मिलेगी, बल्कि यह क्षतिग्रस्त रक्त वाहिकाओं को भी मजबूत संकेत भेजेगा, जिससे वे फिर से सील होने और सही ढंग से कार्य करने में सक्षम होंगी।

इस विचार का परीक्षण करने के लिए, टीम ने चूहों में पुराने यकृत की चोट का एक मॉडल तैयार किया। उन्होंने बारह सप्ताह तक थियोएसेटामाइड नामक एक रसायन देकर यकृत को क्षति पहुंचाई, जो यकृत को निशानयुक्त और सूजन युक्त बनाता है, जो मानव स्थिति (सिरोसिस) की नकल करता है। एक बार चोट स्थापित हो जाने के बाद, उन्होंने जानवरों को समूहों में विभाजित किया। कुछ को कोई उपचार नहीं दिया गया, जबकि अन्य को मानक प्लेसेंटा-व्युत्पन्न स्टेम कोशिकाओं या PRL-1 से उन्नत इंजीनियर कोशिकाओं का अंतःशिरा इंजेक्शन दिया गया। शोधकर्ताओं ने कोशिकाओं को ट्रैक करने के लिए एक फ्लोरोसेंट मार्कर का उपयोग किया और पाया कि इंजीनियर कोशिकाएं मानक कोशिकाओं की तुलना में यकृत में अधिक प्रभावी ढंग से टिकी रहीं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह थी कि जिन चूहों को PRL-1 संवर्धित कोशिकाएं दी गईं, उनमें सुधार के बेहतर संकेत देखे गए। उनके रक्त परीक्षणों ने कम यकृत क्षति दर्शाया, और उनके यकृत ऊतकों ने स्वस्थ यकृत कार्य और पुनरुत्थान से जुड़े प्रोटीन के उच्च स्तर दिखाए।

अध्ययन ने यह देखने के लिए गहराई से जांच की कि यकृत के भीतर सुधार का कारण क्या था। शोधकर्ताओं ने पाया कि इंजीनियर स्टेम कोशिकाएं हेपेटोसाइट ग्रोथ फैक्टर (HGF) नामक एक विकास कारक (growth factor) की बहुत अधिक मात्रा स्रावित कर रही थीं। यह अणु एक शक्तिशाली संकेत है जो कोशिकाओं को बढ़ने और जीवित रहने के लिए कहता है। जिन चूहों को उन्नत स्टेम कोशिकाएं दी गईं, उनमें HGF का स्तर अधिक था, और यकृत कोशिकाओं पर मौजूद रिसेप्टर्स, जो इस संकेत का पता लगाते हैं, अधिक सक्रिय थे। इस सक्रियण ने एक ऐसी श्रृंखला को सक्रिय किया जिसने रक्त वाहिकाओं को स्थिर करने में मदद की। शोधकर्ताओं ने देखा कि उपचारित चूहों में रक्त वाहिकाएं कम फैली हुई और महत्वपूर्ण रूप से, कम रिसाव वाली थीं। उन्होंने इसे चूहों की नसों में एक फ्लोरोसेंट डाई इंजेक्ट करके मापा; अनुपचारित जानवरों में, डाई वाहिकाओं से बाहर निकलकर आसपास के ऊतकों में रिस गई, लेकिन इंजीनियर कोशिकाओं से उपचारित चूहों में, डाई रक्त वाहिकाओं के भीतर मजबूती से समाहित रही, जो यह दर्शाता कि अवरोध (barrier) कार्य बहाल हो गया था।

यह समझने के लिए कि स्टेम कोशिकाएं रक्त वाहिकाओं के साथ कैसे संवाद कर रही थीं, टीम ने प्रयोगशाला सेटिंग में मानव कोशिकाओं का उपयोग किया। उन्होंने मानव रक्त वाहिका कोशिकाओं को उसी हानिकारक रसायन के संपर्क में रखा जिसका उपयोग चूहों में किया गया था, जिससे कोशिकाओं ने एक घने नेटवर्क को बनाने की क्षमता खो दी और अत्यधिक पारगम्य (permeable) हो गईं। जब उन्होंने क्षतिग्रस्त वाहिका कोशिकाओं में PRL-1 संवर्धित स्टेम कोशिकाएं डालीं, तो नेटवर्क ने स्वयं की मरम्मत शुरू कर दी। कोशिकाएं फिर से जुड़ गईं, एक अधिक संगठित संरचना बनाई, और कोशिका परत के माध्यम से तरल पदार्थ का रिसाव काफी कम हो गया। शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए एक दवा का भी परीक्षण किया जो HGF संकेत को ब्लॉक करती है ताकि यह पता चल सके कि क्या यह मार्ग आवश्यक है। जब उन्होंने संकेत को ब्लॉक किया, तो स्टेम कोशिकाएं क्षति को पूरी तरह से ठीक नहीं कर सकीं, जिससे पुष्टि हुई कि HGF संकेत ही रिकवरी को चलाने वाला मुख्य तंत्र था। अध्ययन बताता है कि PRL-1 के उत्पादन को बढ़ाकर, स्टेम कोशिकाएं HGF जारी करने में अधिक सक्षम हो जाती हैं, जो बदले में रक्त वाहिका के अस्तर को सील करने और ठीक से कार्य करने में मदद करता है।

यह कार्य एक विशिष्ट मार्ग को उजागर करता है जहाँ स्टेम कोशिकाएं न केवल क्षतिग्रस्त ऊतकों को बदलने में, बल्कि उस वातावरण को ठीक करने में भी मदद कर सकती हैं जिसमें यकृत की कोशिकाएं रहती हैं। निष्कर्ष बताते हैं कि इंजीनियर स्टेम कोशिकाएं यकृत के संवहनी अवरोध (vascular barrier) को मजबूत करके काम करती हैं, जिससे वह सूजन और निशान कम हो जाते हैं जो आमतौर पर पुरानी चोट के बाद होते हैं। हालांकि अध्ययन जानवरों और सेल कल्चर में किया गया था, परिणाम एक स्पष्ट तंत्र प्रदान करते हैं कि कैसे इन कोशिकाओं का उपयोग यकृत रोग के उपचार के लिए किया जा सकता है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि PRL-1 के साथ स्टेम कोशिकाओं को उन्नत करना उनकी चिकित्सीय शक्ति को बढ़ाने के लिए एक आशाजनक रणनीति है, जो पहले अपने रक्त की आपूर्ति को ठीक करके यकृत को ठीक करने में मदद करने के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करती है।