کشش مکانیکی تمایز به سمت چربی سلول بنیادی مزانشیمی را از طریق پیام رسانی TGFβ1/Smad2 مهار می کند

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 24 شهریور 1394 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs) پیش سازهای مشترک چندین رده سلولی به لحاظ عملکردی متفاوت می باشند. مجموعه ای از محرک های شیمیایی و فیزیکی در تصمیم گیری و راهنمایی رده، از جمله کشش مکانیکی همراه با حرکت فیزیکی نقش دارند. در اینجا، نقش کشش در تنظیم تمایز MSC به سمت آدیپوسیت ها و مسیرهای پیام رسانی داخل سلولی مربوطه را بررسی می کنیم. MSCs تحت شرایط آدیپوژنیک کشت داده شدند و به گروه کنترل و آزمایشی تقسیم شدند. کشت ها در گروه آزمایشی تحت رژیم کشش سینوسی توزیع شده از طریق دکمه های کشت انعطاف پذیر (بزرگی 5%، 10 بار در دقیقه، 6 ساعت در روز، 3 یا 5 روز) قرار گرفتند. سطوح بیان مارکرهای آدیپوسیت PPARγ-2، آدیپونکتین، و C/EBPα به عنوان شاخص های تمایز مورد سنجش قرار گرفتند. در مقایسه با کنترل، MSCs در معرض کشش مکانیکی کاهش تنظیمی بیان PPARγ-2، آدیپونکتین، وmRNA C/EBPα را نشان دادند. به عبارت دیگر، کشش باعث افزایش تنظیمی فسفوریلاسیون Smad2 می شود. این افزایش القاء شده توسط کشش در فسفوریلاسیون Smad2 توسط پیش مجاورت با آنتاگونیست مسیر TGFβ1/Smad2 (SB-431542) سرکوب می گردد. پیش مجاورت با آگونیست پیام رسانی TGFβ1/Smad2 (TGFβ1) اثر مهاری کشش بر روی سطوح بیان پروتئین های PPARγ-2، آدیپونکتین، و C/EBPα را تسهیل می کند، درحالی که پیش مجاورت با SB-431542 اثرات مهاری کشش بعدی بر روی سطوح بیان این مارکرها را معکوس می کند. این نتایج قویاً پیشنهاد می کند که اثرات ضد آدیپوژنیک کشش مکانیکی بر روی MSCs، حداقل در بخشی، توسط فعال شدن مسیر پیام رسانی TGFβ1/Smad2 میانجیگری می شود.  

J Biomech. 2015 Aug 21. pii: S0021-9290(15)00452-2. doi: 10.1016/j.jbiomech.2015.08.013. [Epub ahead of print]

Mechanical stretch inhibits mesenchymal stem cell adipogenic differentiation through TGFβ1/Smad2 signaling.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the common precursors of several functionally disparate cell lineages. A plethora of chemical and physical stimuli contribute to lineage decisions and guidance, including mechanical stretch concomitant with physical movement. Here, we examined how stretch regulates MSC differentiation into adipocytes and the intracellular signaling pathways involved. MSCs were cultured under adipogenic conditions and divided into a control and an experimental group. Cultures in the experimental group were subjected to a sinusoidal stretch regimen delivered via flexible culture bottoms (5% magnitude, 10 times per min, 6h/day, 3 or 5 days). Expression levels of the adipocyte markers PPARγ-2, adiponectin, and C/EBPα were measured as indices of differentiation. Compared to controls, MSCs exposed to mechanical stretch exhibited downregulated PPARγ-2, adiponectin, and C/EBPα mRNA expression. Alternatively, stretch upregulated phosphorylation of Smad2. This stretch-induced increase in Smad2 phosphorylation was suppressed by pretreatment with the TGFβ1/Smad2 pathway antagonist SB-431542. Pretreatment with the TGFβ1/Smad2 signaling agonist TGFβ1 facilitated the inhibitory effect of stretch on the expression levels of PPARγ-2, adiponectin, and C/EBPα proteins, while pretreatment with SB-431542 reversed the inhibitory effects of subsequent stretch on the expression levels of these markers. These results strongly suggest that the anti-adipogenic effects of mechanical stretch on MSCs are mediated, at least in part, by activation of the TGFβ1/Smad2 signaling pathway.

PMID: 26341460
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