پیام رسانیJagged-1 در ریز محیط مغز استخوان تکثیر سلول های پیش ساز اندوتلیالی و متعهد شدن سلول های CD133+ خون بند ناف برای رگزایی بعد از تولد را بهبود می بخشد
تاریخ انتشار: شنبه 13 آذر 1395
| امتیاز:
پیام رسانی Notch در تعیین سرنوشت سلولی طی تکوین عروق و خون سازی در ریز محیط مغز استخوان موش دخیل است. برای بررسی ارتباط نزدیک بین سلول های بنیادی خون ساز و سلول های پیش ساز اندوتلیالی(EPCs) در نیچ مغز استخوان، ما اثرات پیام های Notch یعنی Jagged-1 و Dll-1 را روی تکثیر و تمایز سلول های پیش ساز اندوتلیالی مشتق از سلول های CD133+ ارزیابی کردیم. مابا استفاده از سلول های مغز استخوان HESS-5 موشی ترانسفکت شده با Jagged-1 انسانی یا DLL-1 انسانی یک سیستم استرومایی را تثبیت کردیم. سلول های 133+ خون بند ناف به مدت 7 روز با سلول های استرومایی هم کشت شدند و سپس تکثیر، تمایز و تشکیل کلونی سلول های پیش ساز اندوتلیالی شان ارزیابی شد. ما دریافتیم که Jagged-1 انسانی تکثیر و تمایز سلول های پیش ساز اندوتلیالی CD133+ خون بند ناف را القا کرد. برعکس، Dll-1انسانی اثر اندکی داشت. سلول های CD133+ تحریک شده بوسیله Jagged-1 انسانی به سلول های CD31+/KDR+ تمایز یافتند و VEGF-A را بیان کردند و در مقایسه با سلول های CD133+ تحریک شده بوسیله DLL-1 انسانی، تشکیل کلونی سلول های پیش ساز اندوتلیالی قوی تری داشتند. برای ارزیابی ویژگی های رگزایی سلول های پیش ساز اندوتلیالی تحریک شده با Jagged-1 و Dll-1 انسانی در in vivo، ما این سلول ها را به پای عقبی ایسکمی شده یک موش nude پیوند کردیم. پیوند سلول های پیش ساز اندوتلیالی تحریک شده با Jagged-1 (نه Dll-1) جریان خون موضعی و تراکم مویرگی را در عضلات پای عقبی ایسکمی شده افزایش داد. این اولین مطالعه ای است که نشان می دهد پیام رسانی Notch تکثیر و تمایز سلول های پیش ساز اندوتلیالی را در ریز محیط مغز استخوان تحت تاثیر قرار می دهد. Jagged-1 انسانی در مقایسه با Dll-1 انسانی، تکثیر و تمایز سلول های پیش ساز CD133+ خون بند ناف را القا کرد. بنابراین، پیام رسانی Jagged-1 در نیچ مغز استخوان ممکن است برای تکثیر سلول های پیش ساز اندوتلیالی برای رگزایی درمانی استفاده شود.
PLoS One. 2016 Nov 15;11(11):e0166660. doi: 10.1371/journal.pone.0166660. eCollection 2016.
Jagged-1 Signaling in the Bone Marrow Microenvironment Promotes Endothelial Progenitor Cell Expansion and Commitment of CD133+ Human Cord Blood Cells for Postnatal Vasculogenesis.
Ishige-Wada M1,2, Kwon SM1, Eguchi M1, Hozumi K3, Iwaguro H1, Matsumoto T4, Fukuda N5, Mugishima H2, Masuda H1, Asahara T1.
Abstract
Notch signaling is involved in cell fate decisions during murine vascular development and hematopoiesis in the microenvironment of bone marrow. To investigate the close relationship between hematopoietic stem cells and human endothelial progenitor cells (EPCs) in the bone marrow niche, we examined the effects of Notch signals [Jagged-1 and Delta-like ligand (Dll)-1] on the proliferation and differentiation of human CD133+ cell-derived EPCs. We established stromal systems using HESS-5 murine bone marrow cells transfected with human Jagged-1 (hJagged-1) or human Dll-1 (hDll-1). CD133+ cord blood cells were co-cultured with the stromal cells for 7 days, and then their proliferation, differentiation, and EPC colony formation was evaluated. We found that hJagged-1 induced the proliferation and differentiation of CD133+ cord blood EPCs. In contrast, hDll-1 had little effect. CD133+ cells stimulated by hJagged-1 differentiated into CD31+/KDR+ cells, expressed vascular endothelial growth factor-A, and showed enhanced EPC colony formation compared with CD133+ cells stimulated by hDll-1. To evaluate the angiogenic properties of hJagged-1- and hDll-1-stimulated EPCs in vivo, we transplanted these cells into the ischemic hindlimbs of nude mice. Transplantation of EPCs stimulated by hJagged-1, but not hDll-1, increased regional blood flow and capillary density in ischemic hindlimb muscles. This is the first study to show that human Notch signaling influences EPC proliferation and differentiation in the bone marrow microenvironment. Human Jagged-1 induced the proliferation and differentiation of CD133+ cord blood progenitors compared with hDll-1. Thus, hJagged-1 signaling in the bone marrow niche may be used to expand EPCs for therapeutic angiogenesis.
PMID: 27846321