تمایز شبه نورونی سلول های بنیادی مزانشیمی بر روی نانورشته های سیلیکونی

تاریخ انتشار: یکشنبه 12 مهر 1394 | امتیاز: Article Rating

رفتار سلول های پستانداران بر روی آرایش های نانورشته ای عمودی (NW)، از جمله گسترش سلول و توزیع پویای چسبندگی کانونی و پروتئین اسکلت سلولی به منظور توسعه مفاهیم برای دستکاری سلولی در شرایط آزمایشگاهی بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند. این نتایج نشان داده که سلول ها بر روی نانورشته سیلیکون (SI) تغییرات مورفولوژیکی و کاهش نرخ مهاجرت نشان می دهند، ما تبدیل سلولهای بنیادی مزانشیمی را به دودمان عصبی با استفاده از نانورشته سیلیکون با طول های مختلف کشف کردیم. هنگامی که سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی (hMSCs)  بر روی طولانی ترین نانورشته سیلیکونی برای 3 روز کشت داده شدند، بسیاری از سلول ها شکل طویل شده با زوائد شبه نورونی و چسبندگی های کانونی شبه نقطه ای را نشان دادند که به طور برجسته در امتداد رشته های اکتین مشاهده شدند. تحت این شرایط، تحرک سلول که توسط تصویربرداری سلول زنده آنالیز شد به دلیل حضور نانورشته سیلیکون کاهش یافت. علاوه براین، نرخ رشد مشاهده شده و همچنین کاهش جمعیت سلول های فازS  نشان داد که چرخه سلولی به احتمال زیاد در پاسخ به فرایند تمایز متوقف شد. علاوه براین، ما سطوح mRNA  چندین شاخص ویژه رده ای را برای تایید اینکه نانورشته سیلیکونی تمایز شبه نورونی hMSCs  را با مهار استخوان زایی آنها القا کردند، اندازه گیری کردیم. روی هم رفته، نتایج ما نشان داد که نانورشته سیلیکونی توانایی القای سازماندهی مجدد فعال رفتارهای سلولی  و در مجموع هدایت سرنوشت  hMSCs را به دودمان عصبی حتی در غیاب هر گونه فاکتور القاکننده دارا هستند.

Nanoscale. 2015 Sep 30. [Epub ahead of print]

Neuron-like differentiation of mesenchymal stem cells on silicon nanowires.

Kim H1Kim IChoi HJKim SYYang EG.

 

Abstract

The behavior of mammalian cells on vertical nanowire (NW) arrays, including cell spreading and the dynamic distribution of focal adhesions and cytoskeletal proteins, has been intensively studied to extend the implications for cellular manipulations in vitro. Prompted by the result that cells on silicon (Si) NWs showed morphological changes and reduced migration rates, we have explored the transition of mesenchymal stem cells into a neuronal lineage by using SiNWs with varying lengths. When human mesenchymal stem cells (hMSCs) were cultured on the longest SiNWs for 3 days, most of the cells exhibited elongated shapes with neurite-like extensions and dot-like focal adhesions that were prominently observed along with actin filaments. Under these circumstances, the cell motility analyzed by live cell imaging was found to decrease due to the presence of SiNWs. In addition, the slowed growth rate, as well as the reduced population of S phase cells, suggested that the cell cycle was likely arrested in response to the differentiation process. Furthermore, we measured the mRNA levels of several lineage-specific markers to confirm that the SiNWs actually induced neuron-like differentiation of the hMSCs while hampering their osteogenic differentiation. Taken together, our results implied that SiNWs were capable of inducing active reorganization of cellular behaviors, collectively guiding the fate of hMSCs into the neural lineage even in the absence of any inducing reagent.

PMID: 26422757
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
Skip Navigation Links.
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان