مشاهده لحظه ای تمایز سلول های بتای پانکراسی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی
تاریخ انتشار: یکشنبه 13 مرداد 1398
| امتیاز:
تمایز مستقیم سلول های بنیادی پرتوان انسانی(hPSCs) به سلول های تولید کننده انسولین دارای عملکرد(IPCs)، امید زیادی را برای سلول درمانی بیماران دیابتی ایجاد کرده است. بر خلاف پیشرفت های اخیر در ایجاد پروتکل های تمایزی سلول های بتا، مشخص شده است که سلول های شبه بتای مشتق از سلول های بنیادی پرتوان از نظر عملکردی نابالغ هستند و کارایی تمایز می تواند بسته به رده سلول بنیادی پرتوان انسانی مورد استفاده متغیر باشد. بنابراین، روش شناسی های پیشرفته برای تکوین و تقویت پروتکل های تمایز سلول های بتا از سلول های بنیادی پرتوان القایی مطلوب هستند. در این گزارش ما در ابتدا یک رده سلول گزارشگر Pdx1-mRFP/insulin-hrGFP dual را از MRC5-iPSCs تولید کرده و تایید کردیم. سپس، با استفاده از این رده سلولی گزارشگر دو گانه، ما یک پروتکل تمایز سلول بتای برون تنی را از طریق مونیتور کردن لحظه ای Pdx1 و انسولین ایجاد کرده و بهینه سازی کردیم. علاوه بر این، القای سه بعدی نه تنها کارایی تخصصی شدن پیش ساز پانکراسی و محصول IPCs را به طور قابل توجهی افزایش داد، بلکه IPCهای بالغ تری نیز تولید کرد. مطالعه فعلی نشان می دهد که این رده سلول گزارشگر دو گانه ارزش بالایی برای ایجاد و بهینه سازی پروتکل های تمایزی سلول های بتا دارد. این امر ایجاد پروتکل های جدید برای تولید IPCهای مشتق از سلول های بنیادی پرتوان انسانی و بررسی مکانیسم های تمایز سلول های بتا را تسهیل خواهد کرد.
Am J Transl Res. 2019 Jun 15;11(6):3490-3504. eCollection 2019.
Real-time observation of pancreatic beta cell differentiation from human induced pluripotent stem cells.
Wang Q1, Donelan W2, Ye H1, Jin Y3, Lin Y1, Wu X1, Wang Y1, Xi Y1.
Abstract
Directed differentiation of human pluripotent stem cells (hPSCs) into functional insulin-producing cells (IPCs) holds great promise for cell therapy for diabetic patients. Despite recent advances in developing beta cell differentiation protocols, it is becoming clear that the hPSC-derived beta-like cells are functionally immature, and the efficiencies of differentiation can be variable depending on the hPSC lines used. Therefore, advanced methodologies are highly desirable for the development and refinement of beta cell differentiation protocols from hPSCs. In this report, we first derived and validated a Pdx1-mRFP/insulin-hrGFP dual-reporter cell line from MRC5-iPSCs. Then, using this dual-reporter cell line, we developed and optimized an in vitro beta cell differentiation protocol through real-time monitoring expression of Pdx1 and insulin. We demonstrated that DNA demethylation could increase the efficiency of beta cell differentiation. Furthermore, three-dimensional induction not only significantly increased the efficiency of pancreatic progenitor specification and the yield of IPCs, but also produced more mature IPCs. The current study indicates that this dual-reporter cell line is of great value for developing and optimizing the beta cell differentiation protocols. It will facilitate the development of novel protocols for generating IPCs from hPSCs and the investigation of beta cell differentiation mechanisms.
PMID: 31312361