SMAD4 برای تشکیل سلول پیش ساز مزودرمی قلبی انسانی

تاریخ انتشار: یکشنبه 04 آذر 1397 | امتیاز: Article Rating

درک مکانیسم های مولکولی خاص مرحله تشکیل پیش ساز کاردیومیوسیت انسانی و متعاقب آن تمایز آن ها، برای شناسایی مسیرهایی که ممکن است منجر به نواقص و بدریختی های قلبی عروقی مادرزادی شوند، حیاتی هستند. بویژه، موتاسیون های ژنی در مسیرهای پیام رسانی سوپر خانواده TGF-β می تواند منجر به نواقص قلبی مادرزادی انسانی شود و مطالعات از دست رفتن عملکرد(loss of function) در موش ها برای یک جزء مرکزی در این مسیر(Smad4) منجر به کشندگی زودهنگام جنین می شود. برای مشخص کردن نقش SMAD4 در اولیه ترین مراحل کاردیوژنز انسانی، ما سلول های بنیادی جنینی انسانی(hESC) جهش یافته برای SMAD4 را تولید کردیم. در این جا، ما نشان دادیم که از دست دادن SMAD4 هیچ اثری روی خودنوزایی hESC یا تشکیل نورواکتودرم ندارد اما برای تشکیل مزودرم قلبی ضروری است که با از دست رفتن بعدا کامل تشکیل کاردیومیوسیت طی کاردیومیوژنز سلول های بنیادی جنینی انسانی همراه است. از طریق پروفایل کردن رونویسی، ما نشان دادیم که رده های سلولی موتانت SMAD4 قادر به تولید پیش سازهای مزودرمی قلبی نیستند که شفاف کننده نقش پیام رسانی NODAL/SMAD4 در تشکیل پیش ساز مزودرمی قلبی از طریق تقویت بیان ژن های خط اولیه است. از آن جایی که مسیرهای مربوط به SMAD4 با بدریختی های مادرزادی همراه هستند، تعیین این امر که آیا این فرایند تا حدی ناشی از تعیین سرنوشت ناقص سلولی طی تشکیل پیش ساز مزودرمی است یا خیر نیز  مورد توجه قرار گرفته است.

Stem Cells. 2018 Oct 30. doi: 10.1002/stem.2943. [Epub ahead of print]

SMAD4 is essential for human cardiac mesodermal precursor cell formation.

Xu J1, Gruber PJ2, Chien KR1,3.

Abstract

Understanding stage-specific molecular mechanisms of human cardiomyocyte progenitor formation and subsequent differentiation are critical to identify pathways that might lead to congenital cardiovascular defects and malformations. In particular, gene mutations in the TGF-β superfamily signaling pathways can cause human congenital heart defects, and murine loss of function studies of a central component in this pathway, Smad4, leads to early embryonic lethality. To define the role of SMAD4 at the earliest stages of human cardiogenesis, we generated SMAD4 mutant human embryonic stem cells (hESC). Herein, we show that the loss of SMAD4 has no effect on hESC self-renewal, or neuroectoderm formation, but is essential for the formation of cardiac mesoderm, with a subsequent complete loss of cardiomyocyte formation during human ES cell cardiogenesis. Via transcriptional profiling, we show that SMAD4 mutant cell lines fail to generate cardiac mesodermal precursors, clarifying a role of NODAL/SMAD4 signaling in cardiac mesodermal precursor formation via enhancing the expression of primitive streak genes. Since SMAD4 relative pathways have been linked to congenital malformations, it will become of interest to determine whether these may due, in part, to defective cell fate decision during cardiac mesodermal precursor formation.

PMID: 30376214
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان