iPSC و ESCهای انسانی از نظر ژنتیکی غیر مطابق، بیان ژن و پتانسیل تمایز عصبی یکسانی را نشان می دهند
تاریخ انتشار: شنبه 25 آذر 1396
| امتیاز:
پتانسیل یکدستی بین تمایز و پتانسیل درمانی سلول های بنیادی جنینی انسانی(hESCs) و سلول های بنیادی پرتوان القایی(hiPSCs) غیر قابل تشخیص باقی مانده است. ما پروفایل های بیان ژنی، آنالیز مسیرها و توانایی تمایز به سلول های پیش ساز عصبی (NPCs) و نورون های حرکتی iPSC و ESCهای انسانی از نظر ژنتیکی غیر مطابق را با هم مقایسه کردیم تا تفاوت ها و مشابهت های احتمالی بین آن ها را در سطح مولکولی شناسایی کنیم. هم چنین ما اطلاعات عملکردی نورون های مشتق از رده های iPSCs و ESC انسانی را با استفاده از سنجش ارتباط عصبی عضلانی(NMJ) ارائه کردیم. رده iPSC انسانی بوسیله ترانسفکت کردن فیبروبلاست های اپی درم انسانی(HEF) با DNAی اپی زومال بیان کننده Oct4، Sox2، Klf4، Nanog، L-myc و shRNA علیه p53 تولید شد. برای رده ESCانسانی، ما از رده سلولی H9مورد تایید NIH استفاده کردیم. با استفاده از کلاستر شدن بدون نظارت، هم ESC و هم iPSC انسانی با یکدیگر کلاستر شدند که دال بر وضعیت ژنتیکی هموزیگوت آن ها است. پروفایل ژنتیکی iPSCها و ESCها به وضوح مشابه بود اما یکسان نبود. در مجموع، داده های ما مشابهت مولکولی نزدیک بین iPSC و ESCهای انسانی از نظر ژنتیکی غیر مطابق از نظر بیان ژن و مسیرهای پیام رسانی را نشان می دهد. علاوه براین، هر دو نوع سلول پتانسیل تمایز نورون حرکتی کولینرژیک مشابهی را نشان دادند که با توانایی بارز نورون های حرکتی مشتق از iPSC و ESCهای انسانی برای القای انقباض میوتیوب ها بعد از چهار روز هم کشتی مشخص شد.
Sci Rep. 2017 Dec 13;7(1):17504. doi: 10.1038/s41598-017-17882-1.
Genetically unmatched human iPSC and ESC exhibit equivalent gene expression and neuronal differentiation potential.
Marei HE1, Althani A2,3, Lashen S4, Cenciarelli C5, Hasan A6.
Abstract
The potential uniformity between differentiation and therapeutic potential of human embryonic stem cells (hESCs) and human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) remains debatable. We studied the gene expression profiles, pathways analysis and the ability to differentiated into neural progenitor cells (NPCs) and motor neurons (MNs) of genetically unmatched integration-free hiPSC versus hESC to highlight possible differences/similarities between them at the molecular level. We also provided the functional information of the neurons derived from the different hESCs and hiPSCs lines using the Neural Muscular Junction (NMJ) Assay. The hiPSC line was generated by transfecting human epidermal fibroblasts (HEF) with episomal DNAs expressing Oct4, Sox2, Klf4, Nanog, L-Myc and shRNA against p53. For the hESCs line, we used the NIH-approved H9 cell line. Using unsupervised clustering both hESCs and hiPSCs were clustered together implying homogeneous genetic states. The genetic profiles of hiPSCs and hESCs were clearly similar but not identical. Collectively, our data indicate close molecular similarities between genetically unmatched hESCs and hiPS in term of gene expression, and signaling pathways. Moreover, both cell types exhibited similar cholinergic motor neurons differentiation potential with marked ability of the differentiated hESCs and hiPSCs-derived MNs to induce contraction of myotubes after 4 days of co-culture.
PMID: 29235536