سلول های شبه اندوکرین پانکراسی تمایز یافته از سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون بند ناف انسانی با استفاده از ریز مولکول ها
تاریخ انتشار: چهارشنبه 16 آبان 1397
| امتیاز:
بدنبال موفقیت پیوند جزایر پانکراسی در درمان دیابت شیرین نوع یک، علاقه رو به افزایشی در استفاده از رویکردهای درمانی مبتنی بر سلول ها ایجاد شده است. با این حال، کمبود شدید اهدا کننده های جزایر پانکراسی پیشرفت در این زمینه را مختل کرده است و موجب شده است محققین به دنبال یافتن رویکردهای درمانی جایگزین باشند. در همین راستا، اخیرا درمان های مبتنی بر سلول های بنیادی، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. مطالعه فعلی نشان داد که مدیفیکاسیون های اپی ژنتیکی تمایز آزمایشگاهی سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون(WJMSCs) به سلول های شبه اندوکراینی پانکراسی را بهبود می بخشد. در این جا ما از مهار کننده های هیستون داستیلاز(HDAC) یعنی تریکوستاتین A (TSA) و TMP269 استفاده کردیم. تریکوستاتین A هر دو کلاس یک و دو HDACها را مهار می کند و این در حالی است که TMP269 تنها HDAC کلاس IIa را مهار می کند. سلول های بنیادی مزانشیمی ژله وارتون با استفاده از یک پروتکل چند مرحله ای و در یک محیط بدون سروم، با یا بدون پیش تیمار با تریکوستاتین A تمایز یافتند. یک بهبودی حاشیه ای در تمایز بعد از پیش تیمار با تریکوستاتین A مشاهده شد، هر چند زیاد قابل توجه نبود. با این حال، قرار گرفتن سلول های شبه پیش ساز اندوکرینی مشتق از WJMSCها در معرض TMP269 به تنها، تمایز به سمت سلول های تولید کننده انسولین را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. علاوه بر این، افزایش در بین PAX4، سوماتوستاتین، GLUT2، MAFA، PDX-1 و NKX6.1 در سطوح mRNA و پروتئین مشاهده شد. با این اوصاف، سلول های تیمار شده با TMP269، بدنبال چالش گلوکزی انسولین بالاتری را ترشح کرد و رنگ آمیزی دی تیازون افزایش یافته ای را نشان دادند. این یافته ها نشان می دهد که TMP269 ممکن است تمایز آزمایشگاهی WJMSCها به سلول های تولید کننده انسولین را بهبود می بخشد.
J Cell Physiol. 2018 Oct 21. doi: 10.1002/jcp.27184. [Epub ahead of print]
Pancreatic endocrine-like cells differentiated from human umbilical cords Wharton's jelly mesenchymal stem cells using small molecules.
Belame Shivakumar S1, Bharti D1, Baregundi Subbarao R1, Park JM1, Son YB1, Ullah I1, Choe YH1, Lee HJ1, Park BW2, Lee SL1, Rho GJ1,3.
Abstract
Following success of pancreatic islet transplantation in the treatment of Type I diabetes mellitus, there is a growing interest in using cell-based treatment approaches. However, severe shortage of donor islets-pancreas impeded the growth, and made researchers to search for an alternative treatment approaches. In this context, recently, stem cell-based therapy has gained more attention. The current study demonstrated that epigenetic modification improves the in vitro differentiation of Wharton's jelly mesenchymal stem cells (WJMSCs) into pancreatic endocrine-like cells. Here we used two histone deacetylase (HDAC) inhibitors namely trichostatin A (TSA) and TMP269. TSA inhibits both class I and II HDACs whereas TMP269 inhibits only class IIa HDACs. WJMSCs were differentiated using a multistep protocol in a serum-free condition with or without TSA pretreatment. A marginal improvement in differentiation was observed after TSA pretreatment though it was not significant. However, exposing endocrine precursor-like cells derived from WJMSCs to TMP269 alone has significantly improved the differentiation toward insulin-producing cells. Further, increase in the expression of paired box 4 (PAX4), insulin, somatostatin, glucose transporter 2 (GLUT2), MAF bZIP transcription factor A (MAFA), pancreatic duodenal homeobox 1 (PDX-1), and NKX6.1 was observed both at messenger RNA and protein levels. Nevertheless, TMP269-treated cells secreted higher insulin upon glucose challenge, and demonstrated increased dithizone staining. These findings suggest that TMP269 may improve the in vitro differentiation of WJMSCs into insulin-producing cells.
PMID: 30343506