جستجو
ورود
  27 خرداد 1398

  ون وابسته به کلسترول بیومکانیک سلول های بنیادی:‌کاربرد برای چربی زایی

تاریخ انتشار: جمعه 23 فروردین 1398 | امتیاز: Article Rating

نشان داده شده است که مکانیک سلول ها تمایز سلول های بنیادی را تنظیم می کند. پیش از این ما گزارش کردیم که سفتی سلولی تغییر یافته سلول های بنیادی مزانشیمی می تواند تمایز هدایت شده به صورت بیوشیمیایی را به تاخیر بیاندازد یا تسهیل کند. یکی از فاکتورهایی که می تواند سفتی سلولی را تحت تاثیر قرار دهد کلسترول است. با این حال، اثر کلسترول روی تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) به صورت ناشناخته باقی مانده است. در این مقاله، ما نشان می دهیم که کلسترول در مدولاسیون یا تغییر دادن سفتی سلولی و به دنبال آن تمایز به سمت بافت چربی دخیل است. سازماندهی مجدد سریع اکتین اسکلت سلولی که با اندازه گیری یانگ ماژول (Young's modulus) با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) اندازه گیری شد، ثابت شده و با این فاکتور مرتبط بود. علاوه بر این، سطح کلسترول متصل به غشا نیز طی تمایز به چربی افزایش یافت و به طور معکوس با سفتی سلولی متغیر بود. علاوه بر این، کلسترول نقش کلیدی را در تنظیم ریخت و بیومانیک سلول بازی کرد که نشان دهنده دخالت حیاتی آن در هدایت مکانیکی بود. برای درک بهتر مکانیسم های دخیل، ما اثر کلسترول روی پروتئین های متصل کننده غشا به اسکلت سلولی(ازرین و موئزین) را بررسی کردیم. مشخص شد که فقدان کلسترول بیان ازرین را افزایش می دهد که پراکنش سلولی را پیش برد، یانگ ماژول را افزایش داد و چربی زایی را متوقف کرد. برعکس، تقویت میزان کلسترول بیان موئزین را افزایش داد، یانگ ماژول را کاهش داد و موجب گرد شدن سلول شده و چربی زایی را تسهیل کرد. در مجموع، به نظر می رسد که کلسترول، مکانیک سلول های بنیادی و چربی زایی را از طریق پروتئین های متصل کننده مربوط به غشا تنظیم می کنند.

J Biomech Eng. 2019 Mar 22. doi: 10.1115/1.4043253. [Epub ahead of print]

Cholesterol-dependent Modulation of Stem Cell Biomechanics: Application to Adipogenesis.

Sun S1, Adyshev D2, Dudek S2, Paul A1, McColloch A3, Cho M3.

Abstract

Cell mechanics has been shown to regulate stem cell differentiation. We have previously reported that altered cell stiffness of mesenchymal stem cells can delay or facilitate biochemically directed differentiation. One of the factors that can affect the cell stiffness is cholesterol. However, the effect of cholesterol on differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) remains elusive. In this paper, we demonstrate that cholesterol is involved in the modulation of the cell stiffness and subsequent adipogenic differentiation. Rapid cytoskeletal actin reorganization was evident and correlated with the cell's Young's modulus measured using atomic force microscopy (AFM). In addition, the level of membrane-bound cholesterol was found to increase during adipogenic differentiation and inversely varied with the cell stiffness. Furthermore, cholesterol played a key role in the regulation of the cell morphology and biomechanics, suggesting its crucial involvement in mechanotransduction. To better understand the underlying mechanisms, we investigated the effect of cholesterol on the membrane-cytoskeleton linker proteins (ezrin and moesin). Cholesterol depletion was found to up-regulate the ezrin expression which promoted cell spreading, increased Young's modulus, and hindered adipogenesis. In contrast, cholesterol enrichment increased the moesin expression, decreased Young's modulus, and induced cell rounding and facilitated adipogenesis. Taken together, cholesterol appears to regulate the stem cell mechanics and adipogenesis through the membrane-associated linker proteins.

PMID: 30901381
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان