ژن های مرتبط با مژه های اولیه واسطه پاسخ سلول های استرومایی مغز استخوان به هیپوکسی هستند
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 11 شهریور 1393
| امتیاز:
در حال حاضر علاقه بسیاری در استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی (MSC) برای مداخلات درمانی در بسیاری از بیماری ها وجود دارد. برای سرعت بخشیدن به استفاده درمانی سلول های بنیادی ما باید بدانیم که آنها چگونه محیط خود را احساس کند. مژه های اولیه اندامک های حسی خارج سلولی هستند که در اکثر سلول های با رشد متوقف شده وجود دارند و اطلاعات محیط سلولی را به سلول ها منتقل کرده و آبشارهای سیگنالینگی را که تأثیرات عمیقی بر تکوین، چرخه سلولی، تکثیر، تمایز و مهاجرت دارند تحریک می کنند. سلول های در حال مهاجرت برخورد متفاوتی با فشاراکسیژن دارند، بنابراین ما اثر فشار اکسیژن را در مژه ها مورد بررسی قرار دادیم. با استفاده از سلول های استرومایی مغز استخوان ( (BMSCs که به سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق ازمغز استخوان نیز مشهور هستند، ما دریافتیم که فشاراکسیژن به طور قابل توجهی برطول مژه ها درسلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان اولیه تاثیرمی گذارد. قرار گرفتن مزمن درمعرض هیپوکسی به طور خاص ژن های دخیل در مسیرسیگنالینگ hedgehog را تنظیم کرده و پروتئین های Smo و Gli2 را مجددا درمژه ها جمع می کند. ما با بررسی اثرات مهاجرت کموتاکسیک درمژه ها ، مژه های بلندتری را درسلول های در حال مهاجرت مشاهده کردیم که به شدت تحت تاثیر فشار اکسیژن بودند. در نهایت، با استفاده از مدل سازی کامپیوتری ارتباط بین مهاجرت و مسیرهای سیگنالینگ مژه سازرا شناسایی کرده ، نقش جدید سیگنالینگ HSP90 و PI3K را در تنظیم طول مژه های سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان مشخص کردیم. این یافته درک فعلی ما را از سازگاری سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان به هیپوکسی افزایش داده و سبب پیشبرد دانش ما در مورد زیست شناسی این سلول ها و تنظیم مژه می شود.
Stem Cell Res. 2014 Jul 8;13(2):284-299. doi: 10.1016/j.scr.2014.06.006. [Epub ahead of print]
Primary cilium-associated genes mediate bone marrow stromal cell response to hypoxia.
Brown JA1, Santra T2, Owens P3, Barry F4, Morrison AM5.
Abstract
Currently there is intense interest in using mesenchymal stem cells (MSC) for therapeutic interventions in many diseases and conditions. To accelerate the therapeutic use of stem cells we must understand how they sense their environment. Primary cilia are an extracellular sensory organelle present on most growth arrested cells that transduce information about the cellular environment into cells, triggering signaling cascades that have profound effects on development, cell cycle, proliferation, differentiation and migration. Migrating cells likely encounter differing oxygen tensions, therefore we investigated the effect of oxygen tension on cilia. Using bone marrow stromal cells (BMSCs, also known as bone marrow-derivedmesenchymal stem cells) we found that oxygen tension significantly affected the length of cilia in primary BMSCs. Chronic exposure to hypoxia specifically down-regulated genes involved in hedgehog signaling and re-localized the Smo and Gli2 proteins to cilia. Investigating the effects of chemotactic migration on cilia, we observed significantly longer cilia in migrating cells which was again, strongly influenced by oxygen tension. Finally, using computational modeling we identified links between migration and ciliation signaling pathways, characterizing the novel role of HSP90 and PI3K signaling in regulating BMSC cilia length. These findings enhance our current understanding of BMSC adaptions to hypoxia and advance our knowledge of BMSC biology and cilia regulation.
PMID: 25171775