سلول های پیش ساز و بنیادی خونساز دچار متیلاسیون بیش از حدDNA  طی کشت in vitro می شوند
سلولهای پیش ساز و بنیادی خونساز (( HPCS  را می توان در شرایط آزمایشگاهی نگهداری کرد، اما اکثریت قریب به اتفاق نسل حاصل از آنها بنیادینگی خود را درمحیط کشت از دست می دهند . در این مطالعه ، ما پروفایل متیلاسیون DNA  ( DNAm ) سلول های HPCS تازه جداشده و تکثیر یافته  را مقایسه کردیم. شرایط کشت سلولهای+ CD34  ، با یا بدون سلولهای استرومای مزانشیمی ( MSC ) ، تاثیر نسبتا کمی در DNAm داشت ، اما تکثیر این سلول ها تا حد زیادی با پشتیبانی سلول های استرومایی افزایش یافت. با این حال، تمام HPCS کشت شده - حتی آنهایی که+ CD34 باقی مانده بودند – دچار متیلاسیون بیش از حدDNA شده بودند. افزایش متیلاسیون DNA به ویژه دربالادست مناطق پروموتر ، مناطق حاشیه ای جزایر CpG ، جایگاه های اتصال PU.1 ، HOXA5 و RUNX1 رخ داده بود، و دربیان ژن تمایزی و رونوشت های متفاوت DNMT3A منعکس شده بود. غلظت پایینی ازمهار کننده های DNAm اندکی فراوانی سلول های تشکیل دهنده کلونی را افزایش داد. نتایج ما نشان می دهد که HPCS  دچارافزایش متیلاسیون DNA در جایگاه های خاصی از ژنوم می شوند که مربوط به از دست دادن سریع بنیادینگی  در دستکارهای in vitro است.

Sci Rep. 2013 Nov 28;3:3372. doi: 10.1038/srep03372.

Hematopoietic Stem and Progenitor Cells Acquire Distinct DNA-Hypermethylation During in vitro Culture.

Weidner CI, Walenda T, Lin Q, Wölfler MM, Denecke B, Costa IG, Zenke M, Wagner W.

Source

Helmholtz-Institute for Biomedical Engineering, RWTH University Medical School, Aachen, Germany.

Abstract

Hematopoietic stem and progenitor cells (HPCs) can be maintained in vitro, but the vast majority of their progeny loses stemness during culture. In this study, we compared DNA-methylation (DNAm) profiles of freshly isolated and culture-expanded HPCs. Culture conditions of CD34⁺ cells - either with or without mesenchymal stromal cells (MSCs) - had relatively little impact on DNAm, although proliferation is greatly increased by stromal support. However, all cultured HPCs - even those which remained CD34⁺ - acquired significant DNA-hypermethylation. DNA-hypermethylation occurred particularly in up-stream promoter regions, shore-regions of CpG islands, binding sites for PU.1, HOXA5 and RUNX1, and it was reflected in differential gene expression and variant transcripts of DNMT3A. Low concentrations of DNAm inhibitors slightly increased the frequency of colony-forming unit initiating cells. Our results demonstrate that HPCs acquire DNA-hypermethylation at specific sites in the genome which is relevant for the rapid loss of stemness during in vitro manipulation.

PMID: 24284763