شناسایی زیست مارکرهای نشان دهنده سلول های بنیادی اسکلتی دارای عملکرد
تاریخ انتشار: جمعه 17 خرداد 1398
| امتیاز:
اهداف:
سلول های بنیادی اسکلتی(SSCs) بوسیله بیان بیومارکرهای سطح سلولی و توانایی شان برای تمایز به استخوان، غضروف و چربی مشخص می شوند. با این حال، زیست مارکرهای موجود که برای شناسایی این جمعیت های سلولی استفاده می شوند، مختص نوع سلول و یا نشان دهند وضعیت تمایزی این سلول ها نیستند و بنابراین زیاد قابل اتکا نیستند. هدف ما شناسایی زیست مارکرهای منبع سلولی جایگزین و فاکتورهای رونویسی است که بین سلول های بنیادی اسکلتی مشتق از مغز استخوان(BM) و سلول های مشتق از سلول های بنیادی پرتوان مشترک باشند.
مواد و روش ها:
سلول های بنیادی پرتوان انسانی به سلول های بنیادی اسکلتی القا شدند. FACS و qRT-PCR برای تعیین تفاوت ها در بیان زیست مارکرهای سطح سلول و فاکتورهای رونویسی بین سلول های بنیادی اسکلتی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان و سلول های جداسازی شده از مغز استخوان، در سلول های در حال تمایز، در سلول های پاساژهای ابتدایی و پاساژهای بالا و در فیبروبلاست ها استفاده شد.
نتایج:
یک کاهش قابل توجه در تکثیر و ظرفیت سلول های بنیادی اسکلتی برای تمایز به آدیپوسیت ها و استئوبلاست ها بعد از سه پاساژ مشاهده شد. آنالیز پروتئین و mRNA نشان داد که زیست مارکرهایی که به طور معمول استفاده می شدند به میزان بسیار بالایی در سلول هایی که ظرفیت تمایزی شان را از دست داده اند، بیان می شوند. با این حال، اینتگرین α6 (CD49f) و فاکتورهای رونویسی GATA6، PRDM16، SIM2 و SOX11 به طور قابل توجهی در سلول های بنیادی اسکلتی در مقایسه با فیبروبلاست ها افزایش یافتند. در مراحل اولیه تمایز چربی و تمایز استخوان، بیان CD49f، GATA6 و SIM2 در سلول های پاساژ آخر کاهش یافت که توانایی های تکثیری و تمایزی محدودی داشتند.
جمع بندی:
نتایج ما نشان داد که CD49f و فاکتورهای رونویسی GATA6 و SIM2 سلول های بنیادی اسکلتی دارای عملکرد را شناسایی می کنند.
Orthod Craniofac Res. 2019 May;22 Suppl 1:192-198. doi: 10.1111/ocr.12260.
Identification of biomarkers indicative of functional skeletal stem cells.
Qiryaqoz Z1, Timilsina S1, Czarnowski D1, Krebsbach PH2, Villa-Diaz LG1.
Abstract
OBJECTIVES:
Skeletal stem cells (SSCs) are characterized by expression of cell surface biomarkers and their ability to differentiate into bone, cartilage and fat. However, the current biomarkers used to identify these cell populations are not cell-type-specific or indicative of the differentiation status of these cells and are therefore unreliable. Our objective was to identify alternative cell surface biomarkers and transcription factors shared between SSCs isolated from the bone marrow (BM) and those derived from pluripotent stem cells (PSC).
MATERIALS AND METHODS:
Human PSCs were induced into SSCs. FACS and qRT-PCR were used to determine differences in expression of cell surface biomarkers and transcription factors between SSCs derived from PSCs and isolated from BM, in differentiating cells, in cells from early and late passage, and in fibroblasts.
RESULTS:
A significant reduction in proliferation and capacity of SSCs to differentiate into adipocytes and osteoblasts was observed after 3 passages. Protein and mRNA analysis indicated that commonly used biomarkers remain highly expressed in cells that lost capacity for differentiation. However, integrin α6 (CD49f) and transcription factors GATA6, PRDM16, SIM2 and SOX11 were significantly upregulated in SSCs compared to fibroblasts. In early stages of adipogenic and osteogenic differentiation, the expression of CD49f, GATA6 and SIM2 was reduced in later passage cells, which have limited proliferation and differentiation capabilities.
CONCLUSIONS:
Our results suggest that CD49f and transcription factors GATA6 and SIM2 identify functional SSCs.
PMID: 31074151