در زمینه سلول درمانی، بررسی وضعیت اپی ژنتیکی ژن های فاکتور رونویسی  اصلی دخیل در خاصیت بنیادی سلول ها (STF) که برنامه تمایز و تکثیر سلولی را تنظیم می کنند، مورد علاقه و جالب توجه است. نتایج ما تایید کردند که تمایز سلول های بنیادی عصبی مشتق از خون بند ناف (HUCB-NSC) در شرایط آزمایشگاهی با کاهش شدید بیان ژن Nanog و Oct3/4 همراه است. به طور ثابت و به موازات مهار رونویسی ژن، یک افزایش اساسی در متیله شده سیتوزین در دی نوکلئوتید CpG در نواحی پروموتری این ژن های STF مشاهده شد. هرچند، به نظر می رسد هیچ یک از تغییرات پس از ترجمه ای (PTM) در هیستون H3 که مرتبط با ژن های فعال از نظر رونویسی (H3Ac و H3K4me3) یا ژن های مهار شده (H3K9me3 و H3K27me3) هستند، در ارتباط با پیشرفت تمایز سلولی و کاهش بیان ژن های STF تغییر نمی کنند. این نتیجه نشان می دهد که بین بیان ژن STF و PTMهای هیستونی اشاره شده در بالا رابطه و پیوستگی وجود ندارد. در مقابل، متیلاسیون کلی کروماتین هسته ای در هیستون مهاری H3K9me3 به طور قابل توجهی بالاتر از تری متیلاسیون H3K4 در کشت های HUCB-NSC تکثیریافته بوده و سپس از طریق پیشرفت تمایز سلولی افزایش می یابد. این مشاهدات بیانگر برنامه اپی ژنتیکی متفاوت بیان ژن در هسته های سلولی کشت های HUCB-NSC درحال تمایز با مشارکت نامساوی PTMهای هیستون مهاری می باشد.    

Epigenetic and molecular signature of human umbilical cord blood-derived neural stem cell (HUCB-NSC) neuronal differentiation.

Habich A, Szablowska-Gadomska I, Zayat V, Buzanska L, Domańska-Janik K.

Source

NeuroRepair Department, Mossakowski Medical Research Centre, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland, krystyna.dj@gmail.com;

Abstract

In the context of cell therapy, the epigenetic status of core stemness transcription factor (STF) genes regulating the cell proliferation/differentiation program is of primary interest. Our results confirmed that in vitro differentiation of the umbilicalcord-blood-derived-neural-stem-cells (HUCB-NSC) coincides with the progressive down-regulation of Oct3/4 and Nanog gene expression. Consistently and in parallel with the repression of gene transcription, a substantial increase in the mosaic cytosine methylation CpG dinucleotide was observed in the promoter regions of these STF genes. However none of the histone-H3 post-translational-modifications (PTM) known to be associated with transcriptionally active genes (H3Ac and H3K4me3) or repressed genes (H3K9me3 and H3K27me3) seemed to vary in relation to the progression of cell differentiation and down-regulation of STF genes. This indicates an uncoupling between STF gene expression and above mentioned histone PTMs. In contrast, the overall methylation of nuclear chromatin at repressive histone H3K9me3 was significantly higher than H3K4 trimetylation in expanding HUCB-NSC cultures and then increases through the progression of cell differentiation. These observations suggest different epigenetic programs of gene repression realized in the cell nuclei of differentiating HUCB-NSC cultures with uneven involvement of the repressive histone PTMs.

PMID:23595290