کشت در شرایط اکسیژن فیزیولوژیک، بقای حافظه متابولیکی را در سلول های بنیادی پرتوان القایی نشان داده است
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 21 فروردین 1397
| امتیاز:
بازبرنامه ریزی سلول های سوماتیک به وضعیت سلولی پرتوان(سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs)) نیازمند بازبرنامه ریزی متابولیسم برای حمایت تکثیر و پرتوانی است، که قابل توجه ترین آن تغییرات در ترن آور کربوهیدرات است که از حالت متابولیسم اکسیداتیو به گلیکولیز تغییر می کند. برخی از ابعاد متابولیسم سلول های iPS با سلول های بنیادی جنینی(ESCs) متفاوت است که ممکن است حافظه سلولی والدی را منعکس کند یا نتیجه فرایند بازبرنامه ریزی باشد. در این مطالعه، ما متابولیسم سه رده سلولی iPS انسانی را برای ارزیابی ثبات بازبرنامه ریزی متابولیکی مقایسه کردیم. زمانی که با غلظت اکسیژن کاهش یافته دچار چالش شدیم، نشان داده شد سلول های بنیادی جنینی استفاده از کربوهیدرات را طبق روش پیش بینی شده تعدیل می کنند. در مدل مشابه، 2 مورد از 3 رده سلول iPS قادر به تنظیم متابولیسم کربوهیدرات نیستند. اکسیژن یک تنظیم کننده به خوبی شناسایی شده برای عملکرد سلولی و زنده مانی جنین است و ناتوانی سلول های iPS برای تعدیل متابولیسم در پاسخ به اکسیژن ممکن است نشان دهنده ثبات متابولیکی ضعیف باشد. از آن جایی که متابولیسم با تنظیم اپی ژنوم مرتبط است، ارزیابی پاسخ های متابولیکی سلول های iPS به محرک های فیزیولوژیک طی ویژگی یابی برای تضمین بازبرنامه ریزی کامل سلولی و ارزیابی کیفیت سلولی کافی است.
PLoS One. 2018 Mar 15;13(3):e0193949. doi: 10.1371/journal.pone.0193949. eCollection 2018.
Physiological oxygen culture reveals retention of metabolic memory in human induced pluripotent stem cells.
Harvey AJ1,2, O'Brien C2,3, Lambshead J2,3, Sheedy JR1, Rathjen J1,2,4, Laslett AL1,2,3, Gardner DK1,2.
Abstract
Reprogramming somatic cells to a pluripotent cell state (induced Pluripotent Stem (iPS) cells) requires reprogramming of metabolism to support cell proliferation and pluripotency, most notably changes in carbohydrate turnover that reflect a shift from oxidative to glycolytic metabolism. Some aspects of iPS cell metabolism differ from embryonic stem (ES) cells, which may reflect a parental cell memory, or be a consequence of the reprogramming process. In this study, we compared the metabolism of 3 human iPS cell lines to assess the fidelity of metabolic reprogramming. When challenged with reduced oxygen concentration, ES cells have been shown to modulate carbohydrate use in a predictably way. In the same model, 2 of 3 iPS cell lines failed to regulate carbohydrate metabolism. Oxygen is a well-characterized regulator of cell function and embryo viability, and an inability of iPS cells to modulate metabolism in response to oxygen may indicate poor metabolic fidelity. As metabolism is linked to the regulation of the epigenome, assessment of metabolic responses of iPS cells to physiological stimuli during characterization is warranted to ensure complete cell reprogramming and as a measure of cell quality.
PMID: 29543848