سفتی بستر چند توانی سلول های بنیادی اکتومزانشیمی مشتق از ستیغ عصبی انسانی را از طریق پیام رسانی PDGFR به واسطه CD44 تعدیل می کند

تاریخ انتشار: شنبه 25 فروردین 1397 | امتیاز: Article Rating

سلول های بنیادی مزانشیمی(MSCs) از بافت های مختلف مزودرمی و اکتودرمی جداسازی شدند. در حالی که ناهمگونی فنوتیپی و عملکردی سلول های بنیادی مزانشیمی نشات گرفته از منشا تکوینی آن ها اذعان شده است، فاکتورهای ژنتیکی و محیطی دخیل در این تفاوت ها به خوبی شناخته نشده است. در این جا، ما بررسی کردیم که آیا سیگنال های مکانیکی به واسطه سفتی بستر، می تواند تکوین سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی(eMSCs) از جمعیت پیش ساز سلول های بنیادی ستیغ عصبی انسانی(NCSC) را به طور مستقیم تعدیل کند یا خیر. ما نشان دادیم که سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی مشتق از NCSCها به صورت رونویسی و عملکردی از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان مزودرمی مجزا هستند یا خیر. سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی تولید شده از سفتی بستر کمتر، به طور ویژه ای بیان مارکرهای سلول های بنیادی مزانشیمی CD44 را در روش وابسته به پیام رسانی Rho-ROCK را افزایش داد که منجر به افزایش همزمان در پتانسیل تمایزی غضروفی و چربی سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی می شود. این اثر ناشی از شرایط مکانیکی، در شرایط بستر سفت می تواند برای کوتاه مدت حفظ شود اما اگر این سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی منحصرا روی بسترهای نرم کشت داده شوند، برای طولانی مدت حفظ می شود. هم چنین ما کشف کردیم که بیان CD44، خودنوزایی و چندتوانی سلول های بنیادی مزانشیمی اکتودرمی را از طریق تنظیم کاهشی پیام رسانی PDGFRβ تعدیل می کند. این اولین مثالی است که نه تنها نشان می دهد که سفتی بستر روی مسیرهای تمایزی سلول های بنیادی مزانشیمی اثر می گذارد، بلکه تولید آن ها از پیش سازهای فرادست مانند NCSCها را نیز نشان می دهد.

Biomaterials. 2018 Mar 14;167:153-167. doi: 10.1016/j.biomaterials.2018.03.022. [Epub ahead of print]

Substrate stiffness modulates the multipotency of human neural crest derived ectomesenchymal stem cells via CD44 mediated PDGFR signaling.

Srinivasan A1, Chang SY1, Zhang S2, Toh WS3, Toh YC4.

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) have been isolated from various mesodermal and ectodermal tissues. While the phenotypic and functional heterogeneity of MSCs stemming from their developmental origins has been acknowledged, the genetic and environmental factors underpinning these differences are not well-understood. Here, we investigated whether substrate stiffness mediated mechanical cues can directly modulate the development of ectodermal MSCs (eMSCs) from a precursor human neural crest stem cell (NCSC) population. We showed that NCSC-derived eMSCs were transcriptionally and functionally distinct from mesodermal bone marrow MSCs. eMSCs derived on lower substrate stiffness specifically increased their expression of the MSC marker, CD44 in a Rho-ROCK signaling dependent manner, which resulted in a concomitant increase in the eMSCs' adipogenic and chondrogenic differentiation potential. This mechanically-induced effect can only be maintained for short-term upon switching back to a stiff substrate but can be sustained for longer-term when the eMSCs were exclusively maintained on soft substrates. We also discovered that CD44 expression modulated eMSC self-renewal and multipotency via the downregulation of downstream platelet-derived growth factor receptor beta (PDGFRβ) signaling. This is the first instance demonstrating that substrate stiffness not only influences the differentiation trajectories of MSCs but also their derivation from upstream progenitors, such as NCSCs.

PMID: 29571051
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