کنترل فنوتیپ و تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی بر اساس مکانیسم چسبندگی سلولی

تاریخ انتشار: شنبه 08 آذر 1393 | امتیاز: Article Rating

کنترل چسبندگی سلول- ماتریکس یک مسئله مهم در تنظیم عملکرد سلول های بنیادی است. دراین مطالعه، سطح پلی استیرنی تثبیت شده با فاکتورپایه ای رشد فیبروبلاست (FGF2) متصل به یک پروتئین چسبیده به مالتوز  (MBP)

،(PS-MBP-FGF2)،  به عنوان یک ماتریکس مصنوعی برای تنظیم سیگنالینگ وابسته به اینتگرین مورد استفاده قرار گرفت. ما به دنبال تشخیص رفتار سلول های بنیادی مزانشیمی انسان (hMSC) در پاسخ به دو مکانیزم مختلف چسبندگی سلول بودیم: 1) چسبندگی به واسطه پروتئوگلیکان هپاران سولفات-  FGF2درمقابل 2) چسبندگی بواسطه فیبرونکتین(FN) - اینتگرین. هپارین چسبندگی سلول های بنیادی مزانشیمی را به سطح  PS-MBP-FGF2و نه به سطح مفروش با فیبرونکتین مهار کرد. فسفوریلاسیون فوکال ادهیژن کیناز، سازماندهی مجدد اسکلت سلولی و تکثیر سلولی در hMSCs متصل به PS-MBP-FGF2 درمقایسه با سطح مفروش با FN محدود شد. بیان نشانگرهای MSC، مانند  CD105،CD90  و  CD166در hMSCs تکثیریافته بر سطح  PS-MBP-FGF2 در مقایسه با سطح مفروش با FN کاهش بیان داشت. hMSCs  که بر روی سطح مفروش با FN تکثیر یافته بودند بسیارآسانترازآنهایی که بر روی PS-MBP-FGF2 تکثیر شدند، به سلول های استخوانی و چربی تمایز یافتند. علاوه براین، ما ساختارهای گلایکانی متصل به N  سلول های بنیادی مزانشیمی وابسته به مکانیسم چسبندگی سلولی را با استفاده از تکنیک های کمی مبتنی بر طیف سنجی جرمی (MS) مشخص کردیم. تجزیه و تحلیل MS نشان داد که گلیکان های 2،3 سیالیات شده، مارکربالقوه عملکرد سلول های بنیادی، در hMSCs تکثیریافته برسطح FN-نسبت به سلول های تکثیر شده برسطح PS-MBP-FGF2 فراوان تر بودند. بنابراین، پتانسیل تمایزی hMSCs با توجه به نوع بستر چسبندگی کنترل می شود که ممکن است ایده ای برای طراحی زیست مواد برای کنترل سرنوشت سلولهای بنیادی را فراهم کند. توضیح ساختار گلایکان در غشای سلولی ممکن است به تعیین عملکرد hMSC کمک کند

Eur Cell Mater. 2014 Nov 25;28:387-403.

Control of mesenchymal stem cell phenotype and differentiation depending on cell adhesion mechanism.

Kang J1Park HMKim YWKim YHVarghese SSeok HKKim YGKim SH.

 

Abstract

Control of cell-matrix adhesion has become an important issue in the regulation of stem cell function. In this study, a maltose-binding protein (MBP)-linked basic fibroblast growth factor (FGF2)-immobilised polystyrene surface (PS-MBP-FGF2) was applied as an artificial matrix to regulate integrin-mediated signalling. We sought to characterise human mesenchymal-stem cell (hMSC) behaviour in response to two different mechanisms of cell adhesion; (i) FGF2-heparan sulphate proteoglycan (HSPG)-mediated adhesion vs. (ii) fibronectin (FN)-integrin-mediated adhesion. Heparin inhibited hMSC adhesion to PS-MBP-FGF2 but not to FN-coated surface. The phosphorylation of focal adhesion kinase, cytoskeletal re-organisation, and cell proliferation were restricted in hMSCs adhering to PS-MBP-FGF2 compared to FN-coated surface. Expression of MSC markers, such as CD105, CD90 and CD166, decreased in hMSCs expanded on PS-MBP-FGF2 compared to expression in cells expanded on FN-coated surface. hMSCs that were expanded on FN-coated surface differentiated into osteogenic and adipogenic cells more readily than those that were expanded on PS-MBP-FGF2. Furthermore, we characterised the N-linked glycan structures of hMSCs depending on the cell adhesion mechanism using mass spectrometry (MS)-based quantitative techniques. MS analysis revealed that 2,3-sialylated glycans, a potential marker of stem cell function, were more abundant on hMSCs expanded on FN-coated surface than on those expanded on PS-MBP-FGF2. Thus, the differentiation potential of hMSCs is controlled by the type of adhesion substrate that might provide an idea for the design of biomaterials to control stem cell fate. Elucidation of the glycan structure on the cell membrane may help characterise hMSC function.

PMID: 25422949
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