دینامیک میتوکندری تمایز سلول های بنیادی روده ای دروزوفیلا را تنظیم می کند
تاریخ انتشار: جمعه 26 مرداد 1397
| امتیاز:
تمایز سلول های بنیادی/پیش ساز با افزایش قابل توجه در توده و پیچیدگی میتوکندریایی مرتبط است. دینامیک میتوکندریایی شامل فرایندهای ادغام و تقسیم، نقش مهمی را در بازسازی سلول سوماتیک و حفظ پرتوانی در سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) بازی می کند. با این حال، نقش دینامیک میتوکندریایی طی تمایز درون تنی سلول های بنیادی/پیش ساز ناشناخته باقی مانده است. در این جا، ما دریافتی که تمایز سلول های بنیادی روده ای دروزوفیلا با ادغام میتوکندریایی پیوسته همراه است. سلول های iPS ناقص از نظر ادغام میتوکندریایی(opa1RNAi)، دارای پتانسیل غشای میتوکندریایی کمتر، ATP کاهش یافته و سطح ROS افزایش یافته هستند. به طور سورپرایز کننده، سرکوب ادغام میتوکندریایی نیز منجر به عدم موفقیت سلول های پیش ساز برای تمایز می شود. سلول ها مارکرهای تمایزی را بیان نمی کنند و در عوض به نشان دادن مشخصه های سلول های پیش ساز ادامه می دهند. این در حالی است که تکثیر یا آپوپتوز تحت تاثیر قرار نمی گیرد. نقص تمایزی می تواند بوسیله مهار هم زمان Drp1 نجات داده شود که یک مولکول تقسیم میتوکندریایی است. علاوه براین، تخریب کننده های ROS نیز می توانند نواقص تمایزی مربوط به opa1RNAi را تا حدی از طریق تنظیم کاهشی فعالیت JNK نجات ببخشند. ما پیشنهاد می کنیک که ادغام شدن میتوکندریایی نقش حیاتی را در کنترل سوئیچ تکوینی سرنوشت سلول های بنیادی بازی می کند.
Cell Death Discov. 2018 Jul 23;5:17. doi: 10.1038/s41420-018-0083-0. eCollection 2018.
Mitochondrial dynamics regulates Drosophila intestinal stem cell differentiation.
Deng H#1,2, Takashima S#3,4, Paul M3,5, Guo M2, Hartenstein V3.
Abstract
Differentiation of stem/progenitor cells is associated with a substantial increase in mitochondrial mass and complexity. Mitochondrial dynamics, including the processes of fusion and fission, plays an important role for somatic cell reprogramming and pluripotency maintenance in induced pluripotent cells (iPSCs). However, the role of mitochondrial dynamics during stem/progenitor cell differentiation in vivo remains elusive. Here we found differentiation of Drosophila intestinal stem cell is accompanied with continuous mitochondrial fusion. Mitochondrial fusion defective(opa1RNAi) ISCs contain less mitochondrial membrane potential, reduced ATP, and increased ROS level. Surprisingly, suppressing fusion also resulted in the failure of progenitor cells to differentiate. Cells did not switch on the expression of differentiation markers, and instead continued to show characteristics of progenitor cells. Meanwhile, proliferation or apoptosis was unaffected. The differentiation defect could be rescued by concomitant inhibition of Drp1, a mitochondrial fission molecule. Moreover, ROS scavenger also partially rescues opa1RNAi-associated differentiation defects via down-regulating JNK activity. We propose that mitochondrial fusion plays a pivotal role in controlling the developmental switch of stem cell fate.
PMID: 30062062