جستجو
ورود
  02 شهریور 1398

  تولید برون تنی مشتقات سومایتی از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی

تاریخ انتشار: دوشنبه 20 خرداد 1398 | امتیاز: Article Rating

در پاسخ به سیگنال هایی مانند WNTs، پروتئین های ریخت زای استخوانی(BMPs) و سونیک هج هاگ(SHH) ترشح شده از بافت های پیرامونی، سومایت ها(SMs) به انواع متعدد سلول ها از جمله میوتوم(MYO)، اسکلرتوم(SCL)، درماتوم(D) و سیندتوم(SYN) تبدیل می شوند که آن ها نیز به نوبه خود به عضلات اسکلتی، اسکلت محوری، درم پشتی و تاندون/لیگامنت محوری تبدیل می شوند. بنابراین، تولید سومایت ها و مشتقات آن ها از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) برای بدست آوردن سلول های بنیادی پرتوان(PSCs) برای کاربرد در طب بازساختی و برای تحقیقات بیماری ها در زمینه جراحی ارتوپدیک حیاتی است. اگرچه پروتکل های القایی برای MYO و SCL از سلول های بنیادی پرتوان پیش از این بوسیله محققین متعدد گزارش شده است، هنوز هیچ مطالعه ای القای SYN و D را از iPSCها نشان نداده است. بنابراین، القای موثر اجزای کامل سومایت ها به صورت یک چالش بزرگ باقی مانده است. در این جا، ما الگوسازی سومایت های انسانی از iPSCهای انسانی،  را در شرایط آزمایشگاهی و بوسیله تقلید محیط پیام رسانی طی تکوین سومایت های جوجه/موش شبیه سازی می کنیم و روش های القای سیستمیک مشتقات سوماتیک(MYO، SCL، D و SYN) از iPSCهای انسانی را تحت شرایط کاملا مشخص از نظر شیمیایی از طریق مزودرم پرسومیتیک(PSM) و وضعیت سوماتیک گزارش می کنیم. اطلاعات مربوط به تکوین سومایت های جوجه/موش با موفقیت برای القای سومایت ها با iPSCهای انسانی بکار برده شد. این روش می تواند ابزاری جدید برای مطالعات سومایتوژنز انسانی و الگوسازی بدون استفاده از جنین ها و هم چنین برای سلول درمانی و مدل سازی بیماری باشد.

J Vis Exp. 2019 Apr 25;(146). doi: 10.3791/59359.

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells.

Nakajima T1, Sakurai H2, Ikeya M3.

Abstract

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give rise to multiple cell types, including the myotome (MYO), sclerotome (SCL), dermatome (D), and syndetome (SYN), which in turn develop into skeletal muscle, axial skeleton, dorsal dermis, and axial tendon/ligament, respectively. Therefore, the generation of SMs and their derivatives from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) is critical to obtain pluripotent stem cells (PSCs) for application in regenerative medicine and for disease research in the field of orthopedic surgery. Although the induction protocols for MYO and SCL from PSCs have been previously reported by several researchers, no study has yet demonstrated the induction of SYN and D from iPSCs. Therefore, efficient induction of fully competent SMs remains a major challenge. Here, we recapitulate human SM patterning with human iPSCs in vitro by mimicking the signaling environment during chick/mouse SM development, and report on methods of systematic induction of SM derivatives (MYO, SCL, D, and SYN) from human iPSCs under chemically defined conditions through the presomitic mesoderm (PSM) and SM states. Knowledge regarding chick/mouse SM development was successfully applied to the induction of SMs with human iPSCs. This method could be a novel tool for studying human somitogenesis and patterning without the use of embryos and for cell-based therapy and disease modeling.

PMID: 3108181
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان