زندگی اولیه مدل سلول های بنیادی پالپ دندانی و الگوهای متیلاسیون DNA ایمپرینت شده

تاریخ انتشار: پنجشنبه 16 دی 1395 | امتیاز: Article Rating

مراحل جنینی اولیه پرتوانی برای مطالعات اپی ژنومی، بدوا بوسیله سلول های بنیادی جنینی انسانی(ESC) یا سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) مدل شده اند. با این حال، برای آنالیز متیلاسیون DNA، سلول های بنیادی جنینی و سلول های بنیادی پرتوان القایی سطح متیلاسیون DNA مشاهده شده در جنین های پیش لانه گزینی را به طور صحیحی منعکس نمی کنند.  رویکردهای غربالگری بی سولفیتی تمام ژنومی(WGBS) حضور دومین های تا حدی متیله شده(PMDs) که 30 تا 40 درصد ژنوم را در اووسیت ها، جنین های پیش لانه گزینی و جفت را می پوشانند، نشان داده اند. برعکس، ESCها و iPSCها سطح به طور غیر طبیعی بالایی از متیلاسیون DNA را در مقایسه با توده سلولی داخلی(ICM) یا جفت نشان می دهند. در این جا ما نشان دادیم که سلول های بنیادی پالپ دندانی(DPSCs) که از دندان کودکان جداسازی شده و در محیط حاوی سروم کشت داده شده اند، دومین های تاحدی متیله شده داشتند و متیلیوم ICM و جفتی را بیشتر از ESCها و iPSCها تقلید می کنند. با آنالیز اصولی اجزاء، الگوهای متیلاسیون سلول های بنیادی پالپ دندانی بیشتر شبیه با دو نوع سلول بنیادی عصبی مشتق از انسان(EPI-NCSC و LUHMES) و جفت بودند تا این که شبیه iPSCها، ESCها یا سایر رده های سلولی انسانی(SH-SY5Y، لنفوبلاست B، IMR90) باشند. برای تست مناسب بودن سلول های بنیادی مشتق از پالپ دندان در مدل سازی تفاوت های اپی ژنتیکی مربوط به بیماری، ما الگوهای متیلاسیون سلول های بنیادی پالپ دندانی مشتق از کودکان با دو برابر سازی مادری کروموزون 15q11.2q13.3یا Dup15q را با کنترل مقایسه کردیم. آنالیز نواحی متیله شده افتراقی(DMR) هایپر متیلاسیون مورد انتظار در Dup15q در ناحیه کنترل ایمپرینت و هم چنین هیپومتیلاسیون روی SNORD116 و DMRها روی 147 ژن شامل ژن های متعدد کاندیدای اوتیسم را نشان داد. در مجموع، این داده ها پیشنهاد می کند که سلول های بنیادی پالپ دندانی ممکن است مدل مفیدی برای مطالعات اپی ژنومی و عملکرد اختلالات تکوین عصبی انسان باشد.

Stem Cells. 2016 Dec 29. doi: 10.1002/stem.2563. [Epub ahead of print]

Dental Pulp Stem Cells Model Early Life and Imprinted DNA Methylation Patterns.

Dunaway K1,2,3,4, Goorha S5,6,7, Matelski L3,4,8, Urraca N5, Lein PJ3,4,9, Korf I2,10, Reiter LT5,6,7, LaSalle JM1,2,3,4.

Abstract

Early embryonic stages of pluripotency are modeled for epigenomic studies primarily with human embryonic stem cells (ESC) or induced pluripotent stem cells (iPSCs). For analysis of DNA methylation, however, ESCs and iPSCs do not accurately reflect the DNA methylation levels found in preimplantation embryos. Whole genome bisulfite sequencing (WGBS) approaches have revealed the presence of large partially methylated domains (PMDs) covering 30-40% of the genome in oocytes, preimplantation embryos, and placenta. In contrast, ESCs and iPSCs show abnormally high levels of DNA methylation compared to inner cell mass (ICM) or placenta. Here we show that dental pulp stem cells (DPSCs), derived from baby teeth and cultured in serum-containing media, have PMDs and mimic the ICM and placental methylome more closely than iPSCs and ESCs. By principal component analysis, DPSC methylation patterns were more similar to two other neural stem cell types of human derivation (EPI-NCSC and LUHMES) and placenta than were iPSCs, ESCs or other human cell lines (SH-SY5Y, B lymphoblast, IMR90). To test the suitability of DPSCs in modeling epigenetic differences associated with disease, we compared methylation patterns of DPSCs derived from children with chromosome 15q11.2-q13.3 maternal duplication (Dup15q) to controls. Differential methylation region (DMR) analyses revealed the expected Dup15q hypermethylation at the imprinting control region, as well as hypomethylation over SNORD116, and novel DMRs over 147 genes, including several autism candidate genes. Together these data suggest that DPSCs may be useful model for epigenomic and functional studies of human neurodevelopmental disorders. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28032673
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