Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 79-89.

Aging is described by a reduction in physiological functions and an elevated
vulnerability to age-related illnesses. This study investigates the therapeutic potential of
mesenchymal stem cells (MSCs), and pyrroloquinoline quinone (PQQ) in addressing aging-
related changes induced by an imbalanced AMP-activated protein kinase (AMPK) pathway.
Thirty-seven female rats were separated into control and aged groups, with the latter receiving
D-galactose to induce aging. Therapeutic interventions included MSCs, PQQ, and their
combination. Comprehensive assessments involving behavioral tests, oxidative stress assays,
gene expression analyses, histopathological examinations, and MSC homing evaluations were
conducted.
Behavioral tests revealed significant improvements in rearing and grooming behaviors,
as well as reduced anxiety-related behaviors in treated groups, particularly in the combination
treatment group (APQQST). Oxidative stress assays indicated a substantial reduction in
malondialdehyde (MDA) levels and an increase in glutathione (GSH) and glutathione
peroxidase (GPX) levels in the treated groups, suggesting a mitigation of oxidative stress.
Gene expression analysis showed a notable upregulation of LKB1, PFKFB3, TSC2,
and HMGR genes in the treated groups, with the MSC-treated group (AST) demonstrating the
most significant benefits. Histopathological evaluations indicated marked improvement in
liver pathology in the treated groups, especially in those receiving the combination therapy.
The MSC homing assessments confirmed the successful migration and repair of liver tissue
by MSCs.
Overall, the findings of this study demonstrate that MSCs and PQQ, both individually
and in combination, have substantial potential in mitigating age-related behavioral, molecular,
and physiological alterations. The combination therapy of MSCs and PQQ (APQQST) was
particularly effective, showing enhanced benefits across various parameters. This research
lays a strong foundation for further exploration into therapeutic strategies aimed at promoting
healthier aging and reducing the adverse effects associated with the aging process. The
Upcoming studies should be focused on the long-term impacts of these treatments and their
potential applications in clinical settings.
This comprehensive investigation underscores the potential of MSCs and PQQ as
promising therapeutic agents for addressing age-related dysfunctions. The significant
improvements observed in behavior, oxidative stress markers, gene expression, and liver
pathology highlight the effectiveness of these treatments in counteracting the detrimental
impacts of aging. The successful MSC homing and tissue repair further emphasize the
regenerative capabilities of MSCs. These conclusions provide beneficial insights for the
development of effective anti-aging therapies, contributing to the broader field of gerontology
and regenerative medicine.

يُوصَف التقدّم في السن بانخفاض الوظائف الفسيولوجية وزيادة القابلية للإصابة بالأمراض المرتبطة بالشيخوخة. تبحث هذه الدراسة في الإمكانيات العلاجية للخلايا الجذعية الميزنكيمية (MSCs) ومركب بيرولوكوينولين كينون (PQQ) في معالجة التغيرات المرتبطة بالشيخوخة الناتجة عن خلل في مسار بروتين كيناز المنشط بواسطة AMP (AMPK). تم تقسيم سبعٍ وثلاثين أنثى فأر إلى مجموعتين: مجموعة ضابطة، ومجموعة تم تعريضها للتقدم في العمر من خلال حقن D-galactose. شملت التدخلات العلاجية الخلايا الجذعية، وPQQ، ومزيجاً من كليهما.
شملت التقييمات اختبارات سلوكية، وتحاليل للإجهاد التأكسدي، وتحاليل لتعبير الجينات، وفحوصات نسيجية، وتقييمات لاستهداف الخلايا الجذعية. أظهرت الاختبارات السلوكية تحسنًا ملحوظًا في سلوكيات الوقوف والتنظيف الذاتي، بالإضافة إلى انخفاض في السلوكيات المرتبطة بالقلق في المجموعات المُعالجة، خاصة في مجموعة العلاج المركّب (APQQST).
أشارت تحاليل الإجهاد التأكسدي إلى انخفاض كبير في مستويات المالوندايالديهايد (MDA) وزيادة في مستويات الجلوتاثيون (GSH) وإنزيم الجلوتاثيونبيروكسيداز (GPX) في المجموعات المُعالجة، مما يدل على تخفيف الإجهاد التأكسدي.
أظهرت تحاليل تعبير الجينات ارتفاعًا ملحوظًا في التعبير الجيني لكل من LKB1، وPFKFB3، وTSC2، وHMGR في المجموعات المُعالجة، حيث أظهرت مجموعة العلاج بالخلايا الجذعية (AST) أفضل النتائج. أما التقييمات النسيجية فقد بيّنت تحسنًا واضحًا في أنسجة الكبد لدى المجموعات المُعالجة، خاصة تلك التي تلقت العلاج المشترك. كما أكدت تقييمات استهداف الخلايا الجذعية نجاح هجرة الخلايا وإصلاح أنسجة الكبد.
بشكل عام، تُظهر نتائج هذه الدراسة أن للخلايا الجذعية وPQQ — كلٌ على حدة أو عند استخدامهما معًا — قدرة واضحة في التخفيف من التغيرات السلوكية والجزيئية والفسيولوجية المرتبطة بالشيخوخة. وقد كان العلاج المشترك (APQQST) هو الأكثر فعالية، حيث أظهر تحسينات بارزة في مختلف المؤشرات.
تُمهّد هذه النتائج الطريق لمزيد من الدراسات حول استراتيجيات علاجية تهدف إلى تعزيز الشيخوخة الصحية وتقليل الآثار السلبية المرتبطة بتقدّم العمر. وينبغي أن تركز الدراسات المستقبلية على الآثار طويلة المدى لهذه العلاجات وإمكانية استخدامها في التطبيقات السريرية.
تُبرز هذه الدراسة الشاملة الإمكانات الواعدة للخلايا الجذعية وPQQ كعوامل علاجية فعالة في مواجهة اختلالات الشيخوخة. وتسهم التحسينات الملحوظة في السلوك، ومؤشرات الإجهاد التأكسدي، وتعبير الجينات، ونسيج الكبد في إبراز فعالية هذه العلاجات. كما تؤكد عملية هجرة الخلايا الجذعية الناجحة وقدرتها على ترميم الأنسجة على إمكانياتها التجديدية. وتوفر هذه النتائج رؤى مفيدة لتطوير علاجات فعالة مضادة للشيخوخة، تسهم في إثراء مجال علم الشيخوخة والطب التجديدي

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.