سلول های بنیادی جنینی انسان (hESCs) با توان خودنوسازی و تمایز به چندین رده سلولی، منابع نویدبخشی برای تولید سلول های جزیره ای پانکراس در روش جایگزینی سلولی برای درمان دیابت می باشند. در اینجا، ما سلول های hES را در طی یک فرآیند مرحله به مرحله به سلول های تولید کننده انسولین (IPCs) تبدیل کردیم. در این فرآیند، اندام زایی بخش جزیره پانکراس از طریق هدایت سلول ها برای گذر از مراحلی مشابه اندودرم نهایی، اندودرم لوله گوارش، پیش ساز پانکراسی و سلول های که هورمون های اندوکراین پانکراسی را بیان می کنند، به صورت تکرارپذیر انجام گردید. بیان دینامیک microRNAها (miRNAs) در طول تمایز مورد بررسی قرار گرفت و با بیان آن در طی تکوین جزایر پانکراسی انسان مقایسه گردید. ما دریافتیم که الگوی بیان دینامیک miR-375 و miR-7 شبیه به الگوهای مشاهده شده در طی تکوین پانکراس جنینی انسان بود. درحالیکه بیان دینامیک miR-146a و miR-34a ، الگوهای اختصاصی را در طی تمایز نشان می دادند. علاوه براین، بیان Hnf1β و Pax6 که ژن­های هدف miR-375 و miR-7 می باشند، در نقطه مقابل بیان miR-375 و miR-7 قرار داشتند. بیش بیان miR-375، باعث کاهش بیان مارکرهای اختصاصی سلول های پروژنیتوری پانکراسی و اندودرم لوله گوارشی شامل Hnf1β و Sox9 می شد. بنابراین، miRNAها ممکن است مستقیماً یا به طور غیرمستقیم، بیان فاکتورهای رونویسی اختصاصی اندام زایی جزایر پانکراسی را به منظور کنترل تمایز و بلوغ سلول های جزیره ای پانکراس تنظیم کنند.

Gene. 2013 Jan 28. pii: S0378-1119(13)00079-6

Dynamic Expression of MicroRNAs during the Differentiation of Human Embryonic Stem Cells into Insulin-Producing Cells.

Wei R, Yang J, Liu GQ, Gao MJ, Hou WF, Zhang L, Gao HW, Liu Y, Chen GA, Hong TP.

Source

Department of Endocrinology and Metabolism, Peking University Third Hospital, 49 North Garden Road, Haidian District, Beijing 100191, China; Clinical Stem Cell Research Center, Peking University Third Hospital, 49 North Garden Road, Haidian District, Beijing 100191, China.

Abstract

Human embryonic stem (hES) cells with the capacity of self-renewal and multilineage differentiation are promising sources for generation of pancreatic islet cells for cell replacement therapy in diabetes. Here we induced hES cells into insulin-producing cells (IPCs) in a stepwise process which recapitulates islet organogenesis by directing cells through the stages resembling definitive endoderm, gut-tube endoderm, pancreatic precursor and cells that express pancreatic endocrine hormones. The dynamic expression of microRNAs (miRNAs) during the differentiation was analyzed and was compared with that in the development of human pancreatic islets. We found that the dynamic expression patterns of miR-375 and miR-7 were similar to those seen in the development of human fetal pancreas, whereas the dynamic expression of miR-146a and miR-34a showed specific patterns during the differentiation. Furthermore, the expression of Hnf1β and Pax6, the predicted target genes of miR-375 and miR-7, was reciprocal to that of miR-375 and miR-7. Over-expression of miR-375 down-regulated the expression of gut-endoderm/pancreatic progenitor specific markers Hnf1β and Sox9. Therefore, the miRNAs may directly or indirectly regulate the expression of pancreatic islet organogenesis-specific transcription factors to control the differentiation and maturation of pancreatic islet cells.

PMID:23370336