القای سلول های شبه هپاتوسیتی از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسانی بوسیله میکروRNAهای مشخص
تاریخ انتشار: یکشنبه 21 آذر 1395
| امتیاز:
تولید سلول های شبه هپاتوسیتی دارای عملکرد از سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) یکی از ضروریت های اصلی برای سیستم های زیست مصنوعی حمایت کننده کبد(BALSS) است. پیش از این، ما سلول های شبه هپاتوسیتی را از سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسانی با بیش بیان کردن هفت میکروRNA(HLC-7) بدست آوردیم و عملکردهای کبدی آن ها را در in vitro و in vivo ثابت کردیم. در این جا ما قصد داریم کاندیداهایی میکروRNAیی بهینه را برای تمایز کبدی غربالگری کنیم. به طور متوالی هر کدام از میکروRNAها را از مخزن برداشته و اثر ترانسفکشن را با باقیمانده ها و بوسیله RT-PCR، رنگ آمیزی PAS schift و سنجش بازجذب لیپوپروتئین کم تراکم(LDL) ارزیابی کردیم و عملکرد آن ها در مدل های آسیب کبدی را نیز مورد ارزیابی قرار دادیم. جالب این که miR-30a و miR-1290 برای تمایز کبدی غیر ضروری بودند. پنج میکروRNA باقی مانده(miR-122، miR-148a، miR424، miR-542-5b و miR-1246) برای این فرایند ضروری بودند زیرا حذف هر کدام از آن ها از ترکیب پنج میکروRNA منجر به مهار دگر تمایز کبدی شد. ما دریافتیم که سلول های شبه هپاتوسیتی دگر تمایز یافته از این پنج میکروRNA(HLC-5) سطح بالایی از مارکرهای کبدی را بیان می کنند و مشابه هپاتوسیت ها عمل می کنند. پیوند درون سیاهرگی HLC-5 به موش های nude با نارسایی کبدی القا شده با CCl4 و نارسایی کبدی حاد نه تنها پارامترهای سرومی و هیستولوژی کبدی شان را بهبود بخشید بلکه نرخ بقای موش های مبتلا به نارسایی کبدی شدید را بهبود بخشید. این داده ها نشان داد که HLC-5 مشابه HLC-7 در in vitroو in vivoعمل می کند که نشان داده شده است هپاتوسیت ها را شبیه سازی می کند. به جای استفاده از ترکیب هفت میکروRNA، یک ترکیب ساده شده پنج میکروRNAیی می تواند برای بدست آوردن سلول های شبه هپاتوسیتی تنها در عرض 7 روز استفاده شود. مطالعه ما یک روی بهینه سازی شده و موثر را برای تولید سلول های شبه هپاتوسیتی مشتق از سلول های بنیادی مزانشیمی دارای عملکردی نشان داد و ممکن است بتواند جایگزین سلولی جذابی برای BALSSباشد.
J Cell Mol Med. 2016 Nov 22. doi: 10.1111/jcmm.13027. [Epub ahead of print]
Induction of hepatocyte-like cells from human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells by defined microRNAs.
Zhou X1, Cui L1, Zhou X1, Yang Q1, Wang L1, Guo G1, Hou Y1, Cai W1, Han Z1, Shi Y1, Han Y1.
Abstract
Generating functional hepatocyte-like cells (HLCs) from mesenchymal stem cells (MSCs) is of great urgency for bio-artificial liver support system (BALSS). Previously, we obtained HLCs from human umbilical cord-derived MSCs by overexpressing seven microRNAs (HLC-7) and characterized their liver functions in vitro and in vivo. Here, we aimed to screen out the optimal miRNA candidates for hepatic differentiation. We sequentially removed individual miRNAs from the pool and examined the effect of transfection with remainder using RT-PCR, periodic acid-Schiff (PAS) staining and low-density lipoprotein (LDL) uptake assays and by assessing their function in liver injury models. Surprisingly, miR-30a and miR-1290 were dispensable for hepatic differentiation. The remaining five miRNAs (miR-122, miR-148a, miR-424, miR-542-5p and miR-1246) are essential for this process, because omitting any one from the five-miRNA combination prevented hepatic trans-differentiation. We found that HLCs trans-differentiated from five microRNAs (HLC-5) expressed high level of hepatic markers and functioned similar to hepatocytes. Intravenous transplantation of HLC-5 into nude mice with CCl4 -induced fulminant liver failure and acute liver injury not only improved serum parameters and their liver histology, but also improved survival rate of mice in severe hepatic failure. These data indicated that HLC-5 functioned similar to HLC-7 in vitro and in vivo, which have been shown to resemble hepatocytes. Instead of using seven-miRNA combination, a simplified five-miRNA combination can be used to obtain functional HLCs in only 7 days. Our study demonstrated an optimized and efficient method for generating functional MSC-derived HLCs that may serve as an attractive cell alternative for BALSS.
PMID: 27874233