تولید سلول های اندوتلیالی دارای عملکرد با ویژگی شبه پیش سازی از سلول های بنیادی پرتوان القایی موش
تاریخ انتشار: دوشنبه 15 شهریور 1395
| امتیاز:
سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) پتانسیل زیادی را در طب بازساختی و کاربردهای تحقیقاتی مانند مدل سازی بیماری ها یا کشف داروها نشان داده اند. اندوتلیوم برای هموستازی عروقی ضروری است و این در حالی است که عملکرد نامناسب اندوتلیالی می تواند منجر به بیماری های مختلف شود. بنابراین، تولید سلول های اتولوگ، قادر به احیای پوشش اندوتلیالی است و می تواند برای آهسته کردن و یا معکوس کردن فرایندهای بیماری زای خاص حیاتی باشد. در مطالعه حاضر، ما تمایز موثر iPSCهای موشی به سلول های اندوتلیالی با فنوتیپ دائمی CD34+/Tie2+/Sca1+/CD45- و عملکرد اثبات شده را نشان می دهیم. سلول های اندوتلیالی مشتق از iPSها(iPS-ECs) برای فسفوeNOS و فاکتور ون ویلبراند مثبت بودند و به استرس برشی با بیش بیان KLF2، KDR، HO-1 و نیتریک اکسید افزایش یافته و تولید VEGF پاسخ می دهند. این سلول ها به محرک سیتوکینی از طریق افزایش در VCAM-1 و ترشح سیتوکین های التهابی واکنش می دهند. هم چنین سلول های اندوتلیالی مشتق از iPSها ویژگی های پیش سازی خاصی مانند بیان مارکر های پیش سازی(CD34، Sca-1 و c-kit) و پتانسیل کلونی زایی بالایی را نشان دادند. ظرفیت رگزایی سلول های اندوتلیالی مشتق از iPSها در روش اسفروئید زایی با سلول های اندوتلیالی اولیه مشابه بود، در حالی که روی ماتریژل، ساختارهای لوله ای می توانند تنها در حضور سایر سلول های پشتیبان شکل بگیرند. پتانسیل رگزایی سلول های اندوتلیالی مشتق از iPSها با رده سلولی اندوتلیالی موشی MS-1 مشابه بود. به طور خلاصه، روش ما تولید سلول های اندوتلیالی شبه پیش ساز دارای عملکرد که می تواند به عنوان مدل تحقیقاتی استفاده شود را مقدور ساخت.
Vascul Pharmacol. 2016 Aug 24. pii: S1537-1891(16)30029-5. doi: 10.1016/j.vph.2016.07.008. [Epub ahead of print]
Generation of functional endothelial cells with progenitor-like features from murine induced pluripotent stem cells.
Kachamakova-Trojanowska N1, Nowak W1, Szade K1, Stepniewski J1, Bukowska-Strakova K2, Zukowska M1, Taha H1, Chmura-Skirlinska A3, Beilharz M1, Dulak J4, Jozkowicz A5.
Abstract
Induced pluripotent stem cells (iPSCs) have shown great potential in regenerative medicine and research applications like disease modeling or drug discovery. Endothelium is indispensable for vascular homeostasis, whereas endothelial dysfunction could lead to different diseases. Therefore, generating autologous cells, able to restore the endothelial lining, can be crucial for slowing or reversing certain pathological processes. In the current study we show efficient differentiation of murine iPSCs into endothelial cells (ECs) with stable CD34+/Tie-2+/Sca-1+/CD45- phenotype and proven functionality. iPS-derived ECs (iPS-ECs) were positive for phospho-eNOS and von Willebrand factor, and responded to shear stress with up-regulation of KLF-2, KDR, HO-1, and increased nitric oxide and VEGF production. These cells reacted to cytokine stimulation through increase in VCAM-1 and inflammatory cytokine secretion. iPS-ECs showed also certain progenitor features, like expression of progenitor markers (CD34, Sca-1, c-kit) and high clonogenic potential. The angiogenic capacity of iPS-ECs in spheroid sprouting assay was similar to primary ECs, whereas on Matrigel, tube structures could be formed only in the presence of other support cells. Angiogenic potential of iPS-ECs in vivo, was similar to murine endothelial cell line MS-1. Summarizing, our approach enabled generation of functional progenitor-like ECs, which can be used as a research model.
PMID: 27568462