جستجو
ورود
  04 شهریور 1398

  بیان GLUT4 و انتقال گلوکز در کاردیومیوسیت های مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 15 مرداد 1398 | امتیاز: Article Rating

کاردیومیوسیت های مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSC-CM) پتانسیل ایجاد تغییر در پزشکی بازساختی قلب و مدل سازی بیماری قلبی را دارند. این امر در قالب کاردیومیوپاتی دیابتی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند، جایی که افراد دیابتی عملکرد انقباضی دیاستولی قلبی کاهش یافته ای را در غیاب بیماری های عروقی نشان می دهد و این امر به طور قابل توجهی منجر به مرگ و میر بالای قلبی عروقی می شود. در این مطالعه، ظرفیت iPSCs-CM برای عمل کردن به عنوان مدل سلولی جدید کاردیومیوسیت ها ارزیابی شد. فنوتیپ دیابتی بوسیله مقاومت انسولینی مشخص می شود، بنابراین فوکوس ویژه ای روی پارامترهای متابولیک وجود دارد. برخلاف بیان کردن میانجی های پیام رسانی انسولین و پروتئین های انتقالی مربوطه، مشخص شد که iPSC-CM بازجذب گلوکزی تحریک شده با انسولین را نشان نمی دهند. سلول های iPSC-CM به طور خود بخودی منقبض شونده هستند با این حال بازجذب بواسطه انقباض در پاسخ به انسولین مشاهده نشد. محدودیت اساسی که در این سلول ها مشاهده شد فقدان بیان ترانسپورتر گلوکزی GLUT4 حساس به انسولین بود. با استفاده از آنالیز immunoblot مقایسه ای و مهار کننده انتخابی GLUT4 به نام BAY-876 برای کمی سازی بیان این ترانسپورترها، ما نشان دادیم که iPSCs-CM سطوح بالایی از GLUT1 و سطوح پایینی از GLUT4 را در مقایسه با کاردیومیوسیت های اولیه و آدیپوسیت های کشت شده بیان می کنند. مداخله برای فائق آمدن بر این محدودیت ها موفقیت آمیز نبوده است. ما نشان می دهیم که استفاده از iPSCs-CM برای مطالعه اختلالات متابولیکی قلبی ممکن است بوسیله فنوتیپ شبه جنینی واضح آن ها با محدودیت همراه باشد.

PLoS One. 2019 Jul 25;14(7):e0217885. doi: 10.1371/journal.pone.0217885. eCollection 2019.

GLUT4 expression and glucose transport in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.

Bowman PRT1, Smith GL2, Gould GW1.

Abstract

Induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes (iPSC-CM) have the potential to transform regenerative cardiac medicine and the modelling of cardiac disease. This is of particular importance in the context of diabetic cardiomyopathy where diabetic individuals exhibit reduced cardiac diastolic contractile performance in the absence of vascular disease, significantly contributing towards high cardiovascular morbidity. In this study, the capacity of iPSC-CM to act as a novel cellular model of cardiomyocytes was assessed. The diabetic phenotype is characterised by insulin resistance, therefore there was a specific focus upon metabolic parameters. Despite expressing crucial insulin signalling intermediates and relevant trafficking proteins, it was identified that iPSC-CM do not exhibit insulin-stimulated glucose uptake. iPSC-CM are spontaneously contractile however contraction mediated uptake was not found to mask any insulin response. The fundamental limitation identified in these cells was a critical lack of expression of the insulin sensitive glucose transporter GLUT4. Using comparative immunoblot analysis and the GLUT-selective inhibitor BAY-876 to quantify expression of these transporters, we show that iPSC-CM express high levels of GLUT1 and low levels of GLUT4 compared to primary cardiomyocytes and cultured adipocytes. Interventions to overcome this limitation were unsuccessful. We suggest that the utility of iPSC-CMs to study cardiac metabolic disorders may be limited by their apparent foetal-like phenotype.

PMID: 31344028
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان