فعال سازی Klf1 تمایز و بلوغ سلول های قرمز خون از سلول های بنیادی پرتوان انسان را تشدید می کند
تاریخ انتشار: پنجشنبه 16 دی 1395
| امتیاز:
انتقال خون به طور وسیعی در کلینیک استفاده می شود اما منبع سلول های قرمز خونی(RBCs) بسته به اهدا کننده ها و روش ها به عفونت های متقل شونده از طریق انتقال و مشکلاتی که به دلیل ناسازگاری ایمنی وجود دارد، حساس است. پروتکل های سازگار با کلینیک و مقیاس پذیر که اجازه تولید سلول های قرمز خونی از سلول های بنیادی جنینی انسان(hESCs) و سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) را می دهند توصیف شده اند اما جلو رفتن در جهت کاربرد به دلیل بلوغ ضعیف و شکننده بودن سلول های حاصل مختل شده است. بازبرنامه ریزی ژنتیکی با استفاده از فاکتورهای رونویسی برای ایجاد تمایز و تعیین شدن های رده ای استفاده شده است، بنابراین ما این روش را برای ارزیابی این که آیا بیان اگزوژن فاکتور رونویسی EKLF/KLF1) می تواند تمایز و ثبات سلول های قرمز خونی مشتق از iPSCها را افزایش دهد یا خیر، ارزیابی کردیم. برای فعال سازی KLF1 در زمان های خاص و طی مراحل آخر فرایند تمایز و پرهیز از خاموش کردن ترانسژن که معمولا در تمایز سلول های بنیادی پرتوان مشاهده می شود، ما کاست بیان KLF1-ERT2 القاپذیر با تاموکسیفن را به درون لوکوس AAVS1 وارد کردیم. فعال سازی KLF1 در روز 10 فرایند تمایز، یعنی زمانی که سلول های پیش ساز خون ساز موجود هستند، متعهد شدن و تمایز اریتروئیدها را تقویت می کند. کشت های مداوم زمانی که KLF1 فعال می شود، منجر به ظهور سلول های هسته دار بیشتری می شود که احتمالا به دلیل مورفولوژی افزایش یافته بیشتر است. پروفایل کردن گلوبین نشان داد که این شرایط سلول های اریتروئیدی شبه جنینی تولید می کند. این مطالعه نشان می دهد که استفاده موفقیت آمیز از استراتژی برنامه ریزی کننده ژنتیکی القاپذیر که می تواند برای تولید بسیاری از سایر رده های سلولی از iPSCهای انسانی و با یکپارچه کردن فاکتورهای برنامه ریزی کننده به درون لوکوس AAVS1 بدست آید که مسیر بی خطر و تکرارپذیرتری را برای بالین فراهم می کند.
Stem Cells. 2016 Dec 27. doi: 10.1002/stem.2562. [Epub ahead of print]
Activation of KLF1 Enhances the Differentiation and Maturation of Red Blood Cells from Human Pluripotent Stem Cells.
Yang CT1, Ma R1, Axton RA1, Jackson M1, Taylor AH1, Fidanza A1, Marenah L2,3, Frayne J4, Mountford JC2,3, Forrester LM1.
Abstract
Blood transfusion is widely used in the clinic but the source of red blood cells (RBCs) is dependent on donors, procedures are susceptible to transfusion-transmitted infections and complications can arise from immunological incompatibility. Clinically-compatible and scalable protocols that allow the production of RBCs from human embryonic stem cells (hESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been described but progress to translation has been hampered by poor maturation and fragility of the resultant cells. Genetic programming using transcription factors has been used to drive lineage determination and differentiation so we used this approach to assess whether exogenous expression of the Erythroid Krüppel-like factor 1 (EKLF/KLF1) could augment the differentiation and stability of iPSC-derived RBCs. To activate KLF1 at defined time-points during later stages of the differentiation process and to avoid transgene silencing that is commonly observed in differentiating PSCs, we targeted a tamoxifen-inducible KLF1-ERT2 expression cassette into the AAVS1 locus. Activation of KLF1 at day 10 of the differentiation process when hematopoietic progenitor cells were present, enhanced erythroid commitment and differentiation. Continued culture resulted the appearance of more enucleated cells when KLF1 was activated which is possibly due to their more robust morphology. Globin profiling indicated that these conditions produced embryonic-like erythroid cells. This study demonstrates the successful use of an inducible genetic programing strategy that could be applied to the production of many other cell lineages from hiPSCs with the integration of programming factors into the AAVS1 locus providing a safer and more reproducible route to the clinic. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 28026072