تولید و شناسایی سلول های پیش ساز مزانشیمی جمجمه ای چهره ای احتمالی از سلول های بنیادی پرتوان القایی
تاریخ انتشار: جمعه 18 آبان 1397
| امتیاز:
معرفی و پذیرش گسترده تکنولوژی سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs)، مسیرهای جدیدی را برای طب بازساختی جمجمه ای چهره ای باز کرده است. سلول های ستیغ عصبی(NCCs) جمعیت پیش سازی برای بسیاری از ساختارهای جمجمه ای چهره ای از جمله ساختارهای دندانی و پریودنتال هستند و سلول های سیتغ عصبی مشتق از iPSCها ممکن است در آینده منبع نامحدودی از سلول های خاص بیمار را برای مداخلات ترمیمی جمجمه ای چهره ای فراهم کنند. در این جا، ما یک پروتکل تثبیت شده شامل فعال سازی هم زمان پیام رسانی Wnt و مهار پیام رسانی TGF-beta را برای تمایز سه رده iPSCانسانی برای سلول های ستیغ عصبی جمجمه ای استفاده کردیم. سپس ما جمعیتی از سلول های پیش ساز مزانشیمی(NCC-MPCs) با پتانسیل غضروفی و استخوانی را از سلول های ستیغ عصبی جمجمه ای تولید کردیم و شباهت آن ها را با سلول های بنیادی/پیش ساز دندانی یا پریودنتال بعد از تولد بررسی کردند. NCC-MPCها کاملا با سلول های پیش سازشان و سلول های استرومایی مزانشیمی مغز استخوان(جمعیت استرومایی با منشا مزودرمی) مجزا بودند. برخلاف مشابهت آن ها با سلول های بنیادی/پیش ساز دندانی، NCC-MPCها به وضوح با مجموعه ای هسته ای از 43 ژن از جمله ACKR3(CXCR7) تمایز یافتند که بیان شان هم در سطح رونوشت و هم در سطح پروتئین به نظر مختص NCC-MPCها بود. در مجموع، داده های ما ممکن بودن استفاده از پیش سازهای مزانشیمی جمجمه ای چهره ای از iPSCهای انسانی، از طریق یک حدواسط ستیغ عصبی و ایجاد اساسی برای مطالعات آینده با توجه پتانسیل تمایز کامل آن ها و وجود آن ها در شرایط درون تنی ایجاد کنند.
Stem Cell Res. 2018 Oct 10;33:100-109. doi: 10.1016/j.scr.2018.10.015. [Epub ahead of print]
Derivation and characterization of putative craniofacial mesenchymal progenitor cells from human induced pluripotent stem cells.
Jamal M1, Lewandowski SL1, Lawton ML1, Huang GT2, Ikonomou L3.
Abstract
The introduction and widespread adoption of induced pluripotent stem cell (iPSC) technology has opened new avenues for craniofacial regenerative medicine. Neural crest cells (NCCs) are the precursor population to many craniofacial structures, including dental and periodontal structures, and iPSC-derived NCCs may, in the near future, offer an unlimited supply of patient-specific cells for craniofacial repair interventions. Here, we used an established protocol involving simultaneous Wnt signaling activation and TGF-β signaling inhibition to differentiate three human iPSC lines to cranial NCCs. We then derived a mesenchymal progenitor cell (NCC-MPCs) population with chondrogenic and osteogenic potential from cranial NCCs and investigated their similarity to widely studied human postnatal dental or periodontal stem/progenitor cells. NCC-MPCs were quite distinct from both their precursor cells (NCCs) and bone-marrow mesenchymal stromal cells, a stromal population of mesodermal origin. Despite their similarity with dental stem/progenitor cells, NCC-MPCs were clearly differentiated by a core set of 43 genes, including ACKR3 (CXCR7), whose expression (both at transcript and protein level) appear to be specific to NCC-MPCs. Altogether, our data demonstrate the feasibility of craniofacial mesenchymal progenitor derivation from human iPSCs through a neural crest-intermediate and set the foundation for future studies regarding their full differentiation repertoire and their in vivo existence.
PMID: 30340089