تولید سلول های شبه ستیغ عصبی از سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق از لیگامنت پریودنتال انسانی
تاریخ انتشار: شنبه 22 آبان 1395
| امتیاز:
سلول های ستیغ عصبی(NCC) امیدواری های زیادی را برای مهندسی بافت ایجاد کرده اند با این ها ناتوانی در بدست آوردن مقادیر زیاد سلول های ستیغ عصبی فاکتور محدود کننده اصلی در استفاده از آن ها در مطالعات طب بازساختی است. سلول های بنیادی پرتوان القایی به عنوان کاندیدایی جدید نشان داده اند که می توانند منبع نامحدودی از سلول های ستیغ عصبی را ارائه دهند. در مطالعه حاضر، ما پتانسیل iPSCهای مشتق از لیگامنت پریودنتال انسانی(PDL) مشتق از بافت ستیغ عصبی را برای تمایز به سلول های شبه ستیغ عصبی(NCLC) در مقایسه با آن هایی که از بافت های غیر ستیغ عصبی مشتق شده اند(فیبروبلاست پوستی)ارزیابی کرده ایم. طی تمایز iPSCهای مشتق از لیگامنت و مشتق از فیبروبلاست پوستی به NCLC ما بیان بالایی از HNK1 را به عنوان مارکری برای غنی سازی جمعیت سلولی با مشخصه های سلول های ستیغ عصبی مشاهده کردیم. ما سلول های شبه ستیغ عصبی مشتق از iPSCهای لیگامنتی و فیبروبلاستی که بیان بالایی از HNK1 داشتند را جداسازی کردیم. کسر بالایی از جمعیت های سلولی HNK1مثبت تولید شده، مارکرهای سلول های بنیادی مزانشیمی را بیان می کردند و این در حالی است تعداد بسیار کمی مارکرهای پرتوانی یا مارکرهای خون سازی را بیان می کردند. جمعیت های HNK1 مثبت لیگامنتی و فیبروبلاستی به سلول های شبه عضلات صاف، عصبی، گلیالی، استئوبلاستی وآدیپوسیتی تبدیل شدند و بیان بالایی از مارکرهای مرتبط با عضلات صاف، عصب و سلول های گلیالی را در مقایسه با جمعیت های HNK1منفی فیبروبلاستی و لیگامنتی نشان دادند. به طور جالب، سلول های HNK1مثبت مشتق از iPSCهای لیگامنتی در مقایسه با سلول های HNK1 مثبت مشتق از iPSCهای فیبروبلاستی توانایی بالایی برای تمایز به سلول های عضلات صاف، عصبی، گلیالی و آدیپوسیت نشان دادند. کار ما نشان می دهد که NCLC غنی از HNK1 و مشتق شده از iPSCهای مشتق از بافت ستیغ عصبی در مقایسه با جمعیت های با HNK1 کم و NCLCهای مشتق از iPSCهای غیر ستیغ عصبی، بیشتر به سلول های ستیغ عصبی نزدیک هستند و مشخصه های ظاهری و عملکردی آن ها را نشان می دهند.
J Cell Physiol. 2017 Feb;232(2):402-416. doi: 10.1002/jcp.25437. Epub 2016 Jun 2.
Generation of Neural Crest-Like Cells From Human Periodontal Ligament Cell-Derived Induced Pluripotent Stem Cells.
Tomokiyo A1, Hynes K2,3, Ng J2,3, Menicanin D2, Camp E3,4, Arthur A3,4,5, Gronthos S3,4, Mark Bartold P2.
Abstract
Neural crest cells (NCC) hold great promise for tissue engineering, however the inability to easily obtain large numbers of NCC is a major factor limiting their use in studies of regenerative medicine. Induced pluripotent stem cells (iPSC) are emerging as a novel candidate that could provide an unlimited source of NCC. In the present study, we examined the potential of neural crest tissue-derived periodontal ligament (PDL) iPSC to differentiate into neural crest-like cells (NCLC) relative to iPSC generated from a non-neural crest derived tissue, foreskin fibroblasts (FF). We detected high HNK1 expression during the differentiation of PDL and FF iPSC into NCLC as a marker for enriching for a population of cells with NCC characteristics. We isolated PDL iPSC- and FF iPSC-derived NCLC, which highly expressed HNK1. A high proportion of the HNK1-positive cell populations generated, expressed the MSC markers, whilst very few cells expressed the pluripotency markers or the hematopoietic markers. The PDL and FF HNK1-positive populations gave rise to smooth muscle, neural, glial, osteoblastic and adipocytic like cells and exhibited higher expression of smooth muscle, neural, and glial cell-associated markers than the PDL and FF HNK1-negative populations. Interestingly, the HNK1-positive cells derived from the PDL-iPSC exhibited a greater ability to differentiate into smooth muscle, neural, glial cells and adipocytes, than the HNK1-positive cells derived from the FF-iPSC. Our work suggests that HNK1-enriched NCLC from neural crest tissue-derived iPSC more closely resemble the phenotypic and functional hallmarks of NCC compared to the HNK1-low population and non-neural crest iPSC-derived NCLC. J. Cell. Physiol. 232: 402-416, 2017. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.
PMID: 27206577