بهینه سازی چند فاکتوری برای هدایت سرنوشت اندوتلیالی سلول های بنیادی

تاریخ انتشار: دوشنبه 20 دی 1395 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی جنینی(ESC) و سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPS) مدل های آزمایشگاه جذابی از تکوین عروقی، رگزایی درمان و مهندسی بافت هستند. با این حال، رده های سلولی iPS و ESC به طور متفاوتی به فاکتورهای ریز محیطی پاسخ می دهند. روش شناسی تمایزی بهبود یافته/بهینه سازی شده در حال تکوین که در شماری از رده های iPS‌و ESC قابل کاربرد باشند، در این زمینه به صورت یک چالش باقی مانده اند. در حال حاضر روش های منتشر شده برای ایجاد سلول های اندوتلیالی، در عرض یک هفته شمار زیادی از سلول های پیش ساز اندوتلیالی را تولید می کنند اما بلوغ آن ها به سلول های اندوتلیالی مشخص مقداری مشکل تر است و بیش از دو ماه زمان می برد و نیازمند خالص سازی های بیشتر است. بنابراین، ما ترکیبات و سطوحی از فاکتورهای القایی بالقوه برای پیش سازهای اندوتلیالی که به صورت اضافه کردن فاکتورهای شیمیایی به هر مرحله استفاده می شوند را در چهار رده از سلول های بنیادی جنینی استفاده کردیم و کینتیک، تراکم سلول های کشت شده، پیام رسانی ماتریکس و هم چنین تیمار محیطی با VEGF و bFGF را ارزیابی کردیم. نتایج تکوین زمانی در مراحل اولیه و آخر را در اغلب فاکتورهای بارز تولید کننده سلول های دلخواه نشان می دهد. تولید سلول های پیش ساز عروقی Flk-1+/KDR+ اولیه از سلول های بنیادی جنینی پرتوان غالبا بوسیله تراکم سلول های کشت شده و پیام رسانی ماتریکس از فیبرونکتین مشخص می شود، در حالی که مکمل VEGF از نظر آماری در بیش از یک رده از سلول ها معنی دار نبود، بویژه در مورد ماتریکس فیبرونکتین که تولید VEGF‌ اتوکرین را بوسیله سلول های بنیادی در حال تمایز متوقف می کند. اگرچه برخی گروه ها نشان داده اند که مهار کننده GSK3-kinase به نام CHIR می تواند سرنوشت سلول های پیش ساز اندوتلیالی را تسهیل  کند، اما تولید سلول های KDR+ در فرمولاسیون های محیطی پیش بهینه سازی شده ما را متوقف کرده است. روش های خلاصه شده در این جا به طور بارزی تولید سلول های اندوتلیالی عروقی بالغ و کادهرین +‌را با 93 درصد و 57 درصد خلوص از سلول های بنیادی جنینی و پیش از خالص سازی سلول های پیش ساز VEکادهرین افزایش می دهد.

PLoS One. 2016 Dec 1;11(12):e0166663. doi: 10.1371/journal.pone.0166663. eCollection 2016.

Multifactorial Optimizations for Directing Endothelial Fate from Stem Cells.

Glaser DE1,2, Turner WS1, Madfis N3, Wong L1,2, Zamora J4,5, White N1, Reyes S1, Burns AB5, Gopinathan A4, McCloskey KE1,2.

Abstract

Embryonic stem cells (ESC) and induced pluripotent stem (iPS) cells are attractive in vitro models of vascular development, therapeutic angiogenesis, and tissue engineering. However, distinct ESC and iPS cell lines respond differentially to the same microenvironmental factors. Developing improved/optimized differentiation methodologies tailored/applicable in a number of distinct iPS and ESC lines remains a challenge in the field. Currently published methods for deriving endothelial cells (EC) robustly generate high numbers of endothlelial progenitor cells (EPC) within a week, but their maturation to definitive EC is much more difficult, taking up to 2 months and requiring additional purification. Therefore, we set out to examine combinations/levels of putative EC induction factors-utilizing our stage-specific chemically-defined derivation methodology in 4 ESC lines including: kinetics, cell seeding density, matrix signaling, as well as medium treatment with vascular endothelial growth factor (VEGF), and basic fibroblast growth factor (bFGF). The results indicate that temporal development in both early and late stages is the most significant factor generating the desired cells. The generation of early Flk-1+/KDR+ vascular progenitor cells (VPC) from pluripotent ESC is directed predominantly by high cell seeding density and matrix signaling from fibronectin, while VEGF supplementation was NOT statistically significant in more than one cell line, especially with fibronectin matrix which sequesters autocrine VEGF production by the differentiating stem cells. Although some groups have shown that the GSK3-kinase inhibitor (CHIR) can facilitate EPC fate, it hindered the generation of KDR+ cells in our preoptimized medium formulations. The methods summarized here significantly increased the production of mature vascular endothelial (VE)-cadherin+ EC, with up to 93% and 57% purity from mouse and human ESC, respectively, before VE-cadherin+ EC purification.

PMID: 27907001
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
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان