miR-145تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی تنظیم شده بوسیله ریخت زایی سلولی به سلول های عضلانی صاف را وساطت می کند

تاریخ انتشار: چهارشنبه 21 فروردین 1398 | امتیاز: Article Rating

استفاده از پیام رسانی بیومکانیکی برای تولید سلول های عضلانی صاف(SMCs) از سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) صورت گرفته است، اما القای یک فنوتیپ MSC کاملا دارای عملکرد به صورت یک چالش بزرگ باقی مانده است. مورفولوژی سلولی برای تنظیم تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به رده های مختلف از جمله سلول های عضلانی صاف نشان داده شده است. ما بسترهای دارای ریز شیار را برای القای طویل شدن سلول و برای مطالعه مکانیسم های دخیل در تعدیل شکل سلول های بنیادی مزانشیمی در تمایز به عضله صاف مهندسی کردیم. در مقایسه با بسترهای مسطح، سلول های بنیادی مزانشیمی کشت شده روی بسترهای مهندسی شده با نسبت های افزایش یافته هم از نظر جسم سلولی و هسته طویل شدند و هم چنین تنش اسکلت سلولی نیز افزایش یافت. مطالعات بیوشیمیایی نشان داد که سلول های طویل شده در ریز شیارها سطوح به طور قابل توجه بالاتری از مارکرهای سلول های عضلانی صاف را بیان کردند. آنالیزهای میکروRNA نشان دهنده  تنظیم افزایشی miR-145 بود و در نتیجه سرکوب KLF4 در این سلول های طویل شده تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های عضلانی صاف را افزایش داد. مهار Rho/ROCK که تنش اسکلت سلولی را مختل کرد، طویل شدن سلول و هسته را کاهش داد و تنظیم miR145/KLF4 برای تمایز سلول های عضلانی صاف مختل شد. علاوه براین، اندازه گیری های نیروی انقباضی سلول نشان داد که miR-145 برای انقباض پذیری عملکردی در تمایز القا شده بوسیله ریز شیارها در سلول های عضلانی صاف ضروری است. در مجموع، یافته های ما نشان داد که از طریق مسیر Rho/ROCK/miR-145/KLF4، شکل سلولی طویل شده به عنوان یک سیگنال ژئومتریک تصمیم گیرنده برای هدایت تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به سلول های عضلانی صاف دارای عملکرد عمل می کند.

Biomaterials. 2019 Mar 8;204:59-69. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.03.003. [Epub ahead of print]

MiR-145 mediates cell morphology-regulated mesenchymal stem cell differentiation to smooth muscle cells.

Yeh YT1, Wei J2, Thorossian S3, Nguyen K2, Hoffman C2, Del Álamo JC4, Serrano R5, Li YJ2, Wang KC6, Chien S7.

Abstract

The use of biochemical signaling to derive smooth muscle cells (SMCs) from mesenchymal stem cells (MSCs) has been explored, but the induction of a fully functional SMC phenotype remains to be a major challenge. Cell morphology has been shown to regulate MSC differentiation into various lineages, including SMCs. We engineered substrates with microgrooves to induce cell elongation to study the mechanism underlying the MSC shape modulation in SMC differentiation. In comparison to those on flat substrates, MSCs cultured on engineered substrates were elongated with increased aspect ratios for both cell body and nucleus, as well as augmented cytoskeletal tensions. Biochemical studies indicated that the microgroove-elongated cells expressed significantly higher levels of SMC markers. MicroRNA analyses showed that up-regulation of miR-145 and the consequent repression of KLF4 in these elongated cells promoted MSC-to-SMC differentiation. Rho/ROCK inhibitions, which impair cytoskeletal tension, attenuated cell and nuclear elongations and disrupted the miR-145/KLF4 regulation for SMC differentiation. Furthermore, cell traction force measurements showed that miR-145 is essential for the functional contractility in the microgroove-induced SMC differentiation. Collectively, our findings demonstrate that, through a Rho-ROCK/miR-145/KLF4 pathway, the elongated cell shape serves as a decisive geometric cue to direct MSC differentiation into functional SMCs.

PMID: 30884320
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