هیپوکسی (کمبود اکسیژن) تولید سلول های پروژنیتوری شبکیه از سلول¬های بنیادی پرتوان القایی و جنینی انسان را افزایش می¬دهد

تاریخ انتشار: شنبه 03 تیر 1391 | امتیاز: Article Rating

خلاصه
تمایز کارای سلول های شبکیه از سلول های بنیادی پرتوان انسانی به عنوان یک چالش مهم در توسعه ی روش های سلول درمانی موفقیت آمیز و با هزینه مناسب برای بسیاری از اشکال نابینایی همچنان به قوت خود باقیمانده است. راهکارهای تمایزی کنونی بر قراردادن سلول های بنیادی پرتوان در معرض فاکتورهای رشد محلولی (مانند DKK-1، Noggin و IGF-1) در شرایط 20% اکسیژن (O2) استوار است که نقش های کلیدی را در طول تکوین اولیه ایفا می کنند. این فشار اکسیژن به طور قابل توجهی از سطح O2 در طول اندام زایی بالاتر است و ممکن است فرآیند تمایز را مختل کند. در این مطالعه، ما اثر تقلید فشار فیزیولوژیکی O2 (2%) را بر روی تولید سلول های پروژنیتوری شبکیه (RPCs) از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی (iPSCs) و سلول های بنیادی جنینی انسانی (hESCs) بررسی کردیم. هر دو نوع سلول جهت تمایز به RPCها در شرایط 20% و 2% از O2 القا شدند. پس از سه روز که سلول ها به صورت اجسام جنینی (EBs) در کشت سوسپانسیون درآمدند، اکسیژن O2 باعث فعال سازی ژن های پاسخ دهنده به فاکتور القاپذیر هیپوکسی مانند VEGF و LDHA شده و با افزایش سطح بیان ژن های اختصاصی چشم در مراحل اولیه تکوین مانند Six3 و Lhx2 همراه بود. 21 روز پس از کشت EBها در شرایط کشت چسبنده، ما PRCهای بیشتری را مشاهده کردیم که در اکسیژن 2% هر دو Pax6 و Chx10 را بیان می کردند. بررسی های کمی انجام شده با روش PCR تایید کردند که فشار اکسیژن کمتر در مقایسه با اکسیژن 20%، منجر به افزایش بیان هر دو ژن می گردد. نتایج ما نشان  می دهند که شبیه سازی شرایط فیزیولوژیکی از نظر اکسیژن، شرایط مطلوبی برای تولید کارای RPCها از هر دو منبع سلولی hiPSC و hESC می باشد. 

 

ABSTRACT

The efficient differentiation of retinal cells from human pluripotent stem cells remains a major challenge for the development of successful and cost-effective cellular therapies for various forms of blindness. Current differentiation strategies rely on exposing pluripotent stem cells to soluble growth factors that play key roles during early development (such as DKK-1, Noggin, and IGF-1) at 20% oxygen (O2). This O2 tension is, however, considerably higher than O2 levels during organogenesis and may impair the differentiation process. In this study, we examined the effect of mimicking the physiological O2 tension (2%) on the generation of retinal progenitor cells (RPCs) from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) and human embryonic stem cells (hESCs). Both cell types were induced to differentiate into RPCs at 20% and 2% O2. After 3 days in suspension culture as embryoid bodies (EBs), 2% O2 caused the activation of hypoxia inducible factor responsive genes VEGF and LDHA and was accompanied by elevated expression levels of the early eye field genes Six3 and Lhx2. Twenty-one days after plating EBs in an adherent culture, we observed more RPCs co-expressing Pax6 and Chx10 at 2% O2. Quantitative polymerase chain reaction analysis confirmed that lowering O2 tension had caused a rise in the expression of both genes compared with 20% O2. Our results indicate that mimicking physiological O2 is a favorable condition for the efficient generation of RPCs from both hiPSCs and hESCs.

 

ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان