بررسیهای مقایسهای توان سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای بنیادی مشتق از مایع آمنیوتیک در تمایز به سلولهای شبکیه
تاریخ انتشار: دوشنبه 19 تیر 1391
| امتیاز:
Decembrini S, Cananzi M, Gualdoni S, Battersby A, Allen N, Pearson RA, Ali RR, De Coppi P, Sowden JC
Stem Cells Dev. 2011 May;20(5):851-63
خلاصه:
اخیراً، فتورسپتورها از سلولهای بنیادی جنینی انسان و موش تولید شدهاند، هرچندکه بحثها و نگرانیهای اخلاقی پبرامون این سلولها، مانع استفاده از آنها در درمانهای جایگزینی برای بیماریهای شبکیه گردیده است. بافتهاب غیرجنینی به عنوان منابع درمانی جایگزینی از سلولهای بنیادی مورد توجه قرار گرفتند. سلولهای بنیادی مشتق از مایع آمنیوتیک (AFCها) موش و انسان، سلولهای پرتوانی هستند و مارکرهای سلولهای بنیادی بالغ و جنینی را بیان میکنند. در این مقاله، شرایط in vitro که باعث تولید سلولهای شبکیه از ESCها میشوند، جهت آنالیز و مقایسهی توان تمایز AFCها و ESCها به سلولهای شبکیه مورد استفاده قرار گرفتند.ما نشان دادیم که AFCها مارکرهای پرتوانی (Nanog، Sox2 و Oct3/4) و نیز ژنهای فاکتورهای رونویسی شبکیه (Et، Lhx2، TII1، Six6، Otx2، Pax6 و Fgf15) را بیان میکنند. AFCها از مایع آمنیوتیک جنینهای Fgf15.gfp، Nrl.gfp و Crx.gfp که در شرایط رشد تمایزی شبکیه کشت داده شدند، نتوانستند این ژنهای شبکیه را روشن کنند. AFCهای کشت داده شده در شرایط مناسب تکامل شبکیه که بر ESCها موثرند، کاهش بیان مارکرهای شبکیه را نشان دادند. کشتهای همزمان مربوط به شبکیه ژنهای شبکیه را تنها در ESCها فعال میکنند و بررسی مهاجرت سلولی، مهاجرت محدود AFCها را در مقایسه با ESCها نشان دادند. برخلاف ESCها، AFCها ژن Utf1 را که ژن اکتودرمی جنینی زودرس است را بیان نمیکنند. بررسیهای وسترن بر روی AFCها تنها ایزوفرم B فاکتور Oct3/4 را به جای ایزوفرم A موجود در ESCها را شناسایی کردند. ما نتیجه میگیریم که AFCها توان تمایزی محدودی دارند و به طور قابل ملاحظهای با ESCها و سلولهای پروژنیتوری شبکیه تفاوت دارند. از آنجا که تنها بیان گروهی از مارکرهای پرتوانی و شبکیهای در AFCها کافی نیست، برنامهریزی مجدد جهت القای پرتوانی یا پروتکلهای تمایزی جدید به منظور تقویت توان تمایزی AFCها الزامی است.
Comparative analysis of the retinal potential of embryonic stem cells and amniotic fluid-derived stem cells.
Source
UCL Institute of Child Health, Great Ormond Street Hospital, London, United Kingdom.
Abstract
Photoreceptors have recently been generated from mouse and human embryonic stem cells (ESCs), although ethics concerns impede their utilization for cell replacement therapy for retinal disease. Extra-embryonic tissues have received attention as alternative therapeutic sources of stem cells. Human and mouse amniotic fluid-derived stem cells (AFCs) have been reported to be multipotent and express embryonic and adult stem cell markers. Here, in vitro conditions that generate retinal cells from ESCs were used to analyze and compare the retinal potential of murine AFCs and ESCs. We show that AFCs express pluripotency markers (Nanog, Sox2, and Oct3/4) as well as retinal transcription factor genes (Et, Lhx2, Tll1, Six6, Otx2, Pax6, and Fgf15). AFCs from amniotic fluid of Fgf15.gfp, Nrl.gfp, and Crx.gfp embryos cultured in retinal proliferation and differentiation conditions failed to switch on these retinal transgenes. AFCs cultured in retinal-promoting conditions, effective on ESCs, showed reduced expression of retinal markers. Retinal co-cultures activated retinal genes in ESCs but not in AFCs, and migration assays in retinal explants showed limited migration of AFCs compared with ESCs. Unlike ESCs, AFCs do not express the early embryonic ectodermal gene Utf1 and Western analysis of AFCs identified only the B isoform of Oct3/4, rather than the isoform A present in ESCs. We conclude that AFCs have restricted potential and differ considerably from ESCs and retinal progenitor cells. Reprogramming to induce pluripotency or new differentiation protocols will be required to confer retinal potential to AFCs as expression of a subset of pluripotency and retinal markers is not sufficient.