بازبرنامه ریزی مولکولی پیش سازهای سلول های بنیادی پیرامون عروقی
تاریخ انتشار: جمعه 02 شهریور 1397
| امتیاز:
نشان داده شده است که پری سیت ها به عنوان پیش سازهای سلول های بنیادی بالغ ساکن در بافت های استرومایی در شرایط درون تنی عمل می کنند. زمانی که این سلول ها در شرایط درون تنی تکثیر می شوند قادر به تبدیل شدن به انواع متعدد سلول های مزانشیمی هستند(بدون توجه به منشا بافتی شان). این فرایند تمایز چند رده ای تنها در شرایط کشت سلول مشاهده می شود، در حالی که در شرایط درون تنی، تمایز سلول های بنیادی استرومایی به انواع سلول های مختص بافت محدوداست. یک سوال بدون پاسخ مانده مهم این است که چگونه یک سلول ساده به طور ساده گسترده شده(پری سیت) به سلول های بنیادی با عملکردها و ویژگی های مختص بافت می رسد. با استفاده از ترکیبی از ترانسکریپتوم و اپی ژنوم ما وضعیت مولکولی دو جمعیت از پیش سازهای سلول های بنیادی استرومایی را مقایسه کردیم. با استفاده از وارد کردن ترانس ژن LacZ که در پری سیت ها بیان می شود(نه در سلول های بنیادی)، ما توانستیم جمعیت پری سیت های مربوط به دو بافت مختلف( دندان های نیش موش و مغز استخوان) را مقایسه کنیم. پری سیت ها، به طور تازه از دندان های نیش موش و مغز استخوان جداسازی شده، زمینه ترانسکریپتومی و اپی ژنتیکی را نشان دادند که به طور گسترده ای متفاوت بود که منعکس کننده منشا بافتی آن ها و پتانسیل تمایزی درون تنی آن ها در آینده بود. Dspp(یک ژن تمایز ادنتوبلاستی) و هم چنین سایر ژن های ادنتوژنیک در پری سیت های مشتق از پالپ دندان بیان می شوند. این لوکوس های ژنتیکی با مدیفیکاسیون های هیستونی همراه است که یک جایگاه کروماتیمی از نظر رونویسی فعال را غیر فعال می سازد. در پری سیت های مغز استخوان، یک ژن تمایز استخوانی اصلی موسوم به Runx2 بیان نمی شود اما بوسیله هیستون های فعال و مغلوب مشخص می شود و بنابراین برای بیان شدن تحریک می شود. آنالیز ژن Polycomb Repressor Complex 1(PRC1) نشان داد که ژن های کلیدی دخیل در القای چربی زایی، غضروف زایی و عضله زایی بوسیله Ring1b هدف قرار گرفته می شوند و بنابراین به طور پایدار بیان می شوند. این نشان می دهد که جمعیت پری سیت ها در شرایط درون تنی از نظر مولکولی برای تمایز به رده های خاصی در پایین دست مهار می شود.
Stem Cells. 2018 Aug 1. doi: 10.1002/stem.2895. [Epub ahead of print]
Molecular programming of perivascular stem cell precursors.
Yianni V1, Sharpe PT1.
Abstract
Pericytes have been shown to act as precursors of resident adult stem cells in stromal tissues in vivo. When expanded in vitro these cells are capable of giving rise to multiple mesenchymal cell types, irrespective of their tissue of origin. This phenomenon of multi-lineage differentiation is only observed in culture, whereas in vivo, stromal stem cell differentiation is restricted to tissue-specific cell types. An important unanswered question is how a single, widely distributed cell type (a pericyte), gives rise to stem cells with tissue-specific functions and attributes. Using a combination of transcriptomics and epigenomics we have compared the molecular status of two populations of stromal stem cell precursors. By utilising a LacZ transgene insertion that is expressed in pericytes but not in stem cells, we were able to compare pericyte populations from two different tissues, mouse incisors and bone marrow. Pericytes, freshly isolated from mouse incisors and bone marrow exhibited transcriptomes and epigenetic landscapes that were extensively different, reflecting their tissue of origin and future in vivo differentiation potential. Dspp, an odontoblast differentiation gene, as well as additional other odontogenic genes are shown to be expressed in dental pulp-derived pericytes. These genetic loci are also decorated with histone modifications indicative of a transcriptionally active chromatin state. In bone marrow pericytes a major osteogenic differentiation gene, Runx2 is not expressed but is marked by both active and repressive histones and therefore primed to be expressed. Polycomb Repressor Complex 1 (PRC1), analysis showed that key genes involved in the induction of adipogenesis, chondrogenesis and myogenesis are targeted by Ring1b and therefore stably repressed. This indicates that pericyte populations are molecularly obstructed from differentiating down certain lineages in vivo.
PMID: 30068019