تنظیم افزایشی miR-210 تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) به استئوبلاست ها را افزایش می دهد
تاریخ انتشار: جمعه 26 مرداد 1397
| امتیاز:
مطالعات بی شمار نشان داده است که میکروRNAها با کنترل بیان ژن های دخیل، در تنظیم تمایز سلولی حیاتی هستند. هدف این مطالعه بررسی اثر تنظیم افزایشی miR-210 روی تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از خون بند ناف انسانی(HUCB-MSCs) به استئوبلاست ها بود. سلول های بنیادی مزانشیمی از خون بند ناف انسانی جداسازی شدند و با تمایز چربی/استخوانی آن ها و آنالیزهای فلوسایتومتری مارکرهای سطحی، مزانشیمی بودن آن ها اثبات شد. Pre-miR-210 از DNAانسانی غنی سازی شد، هضم شد و با وکتور plenti-III-mir-green fluorescent protein (GFP) لایگیت شد و در باکتری STBL4 کلون شد. بعد از اثبات PCR-RFLP، قطعه plenty-III-GFP حامل pre-miR-210 به وسیله الکتروپوریشن به درون سلول های بنیادی مزانشیمی ترانسفکت شد. دو وکتور کنترل، pmaxGFP و scaramble به طور جداگانه به درون سلول های بنیادی مزانشیمی ترانسفکت شدند. بیان miR-210 و ژن های مربوط به تمایز استئوبلاستی مانند Runx2 و ALP و استئوکلسین در سه گروه سلول بنیادی مزانشیمی ترانسفکت شده 0، 7، 14 و 21 روز بعد از ترانسفکشن با استفاده از qRT-PCR آنالیز شد. بیش بیان miR-210 در سلول های بنیادی مزانشیمی ترانسفکت شده با پلاسمید ناقل miR-210 مشاهده شد و ین به طور قابل توجهی در مقایسه با گروه Scramble متفاوت بود(p < 0.05). بیان به طور قابل توجه افزایش یافته Runx2( در روزهای 7 و 14)، ژن های آلکالین فسفاتاز و استئوکلسین(در همه بازه های زمانی برای هر دو ژن) در سلول های بنیادی مزانشیمی دارای پلاسمید ناقل miR-210 در مقایسه با کنترل مشاهده شد. به طور کلی، بیش بیان miR-210در سلول های بنیادی مزانشیمی منجر به تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به استئوبلاست ها شد که به احتمال زیاد از طریق تنظیم افزایشی Runx2، ALP و استئوکلسین در مراحل مختلف تمایز سلولی صورت گرفت. مطالعه ما پتانسیل miRNAها در تکوین استراتژی های درمانی جدید را ثابت کرد که می تواند مکانیسم تنظیمی برای تمایز سلولی در مراحل مختلف بیماری باشد.
Bosn J Basic Med Sci. 2018 Jul 19. doi: 10.17305/bjbms.2018.2633. [Epub ahead of print]
Upregulation of miR-210 promotes differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) into osteoblasts.
Asgharzadeh A1, Alizadeh S, Keramati MR, Soleimani M, Atashi A, Edalati Fathabad M, Kashani Khatib Z, Rafiee M, Barzegar M, Razavi H.
Abstract
Numerous studies indicated that microRNAs are critical in the regulation of cellular differentiation, by controlling the expression of underlying genes. The aim of this study was to investigate the effect of miR-210 upregulation on differentiation of human umbilical cord blood (HUCB)-derived mesenchymal stem cells (MSCs) into osteoblasts. MSCs were isolated from HUCB and confirmed by their adipogenic/osteogenic differentiation and flow cytometric analysis of surface markers. Pre-miR-210 was amplified from human DNA, digested and ligated with plenti-III-mir-green fluorescent protein (GFP) vector, and cloned in STBL4 bacteria. After confirmation with polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP), the plenti-III-GFP segment bearing pre-miR-210 was transfected into MSCs by electroporation. Two control vectors, pmaxGFP and Scramble, were transfected separately into MSCs. The expression of miR-210 and genes related to osteoblast differentiation, i.e., runt-related transcription factor 2 (Runx2), alkaline phosphatase (ALP) and osteocalcin gene, in the three groups of transfected MSCs was analyzed 0, 7, 14, and 21 days of transfection by quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR). Overexpression of miR-210 was observed in MSCs transfected with miR-210-bearing plasmid, and this was significantly different compared to Scramble group (p < 0.05). Significantly increased expression of Runx2 (at day 7 and 14), ALP and osteocalcin genes (at all time points for both genes) was observed in MSCs with miR-210-bearing plasmid compared to controls. Overall, the overexpression of miR-210 in MSCs led to MSC differentiation into osteoblasts, most probably by upregulating the Runx2, ALP, and osteocalcin genes at different stages of cell differentiation. Our study confirms the potential of miRNAs in developing novel therapeutic strategies that could target regulatory mechanisms of cellular differentiation in various disease states.
PMID: 30054999