新的机制,监管多能性胚胎干细胞被发现

胚胎干细胞(ESCs)可以产生许多不同类型的组织和器官。在20世纪,这些细胞被认为提供希望的治疗一些健康问题,但随着研究先进,科学家们意识到,理解和控制ESCs的行为比最初想象的更艰巨的挑战。

研究表明,任何给定的ESCs人口可能非常异类,他们潜在的多能性,或分化成其他细胞的能力,可以从相同的胚胎细胞的不同而变化,从一个天堂到另一个地方。之后,他们发现某些细胞内小分子核糖核酸的水平改变分化的进展。小分子核糖核酸或microrna很小不编码蛋白质的RNA分子,但在几个细胞内过程执行的监管职责。

细胞治疗中心(研究人员CTC)在小溪Preto圣保罗州,现在已经调查了31个microrna的功能中观察到人类的ESCs和识别信号通路参与多能性和分化。发现在该地区开辟了新的研究视角。

这项研究是支持的FAPESP和结果发表在干细胞研究与治疗。CTC是研究、创新和传播中心(RIDC)由FAPESP,必须占州政府主办的圣保罗大学(USP)。

“根据这些信息,我们可以考虑开发药物来促进ESCs在实验室的培养,甚至让他们回归早期发展阶段,称为幼稚。他们的能力产生任何类型的组织更大的舞台,”说罗德里戈•亚历山大Panepucci研究员小溪血液中心和这项研究的首席研究员。

根据Panepucci ESCs的人类用于科学研究通常是在影射多能性的中间发展阶段,他们尚未分化,但启动时,即了一步,假设不同的细胞的身份。在这个阶段,他们不如鼠标ESCs多才多艺,这通常是孤立的,当细胞是天真的,因此被广泛使用作为研究模型。

“兴趣和天真的表现型强因为幼稚细胞能产生配子(精子和卵细胞)。启动细胞不是,”Panepucci说。

大规模的分析

microrna有互补的核苷酸序列,所以他们可以绑定到信使rna和分解或防止其翻译成蛋白质。增加细胞的microrna的表达,因此,意味着一个过程被抑制。然而,识别过程并不是件轻松的事情。

“一个microrna能绑定到成百上千的信使rna。这可能会影响几个目标信号通路和有一个广泛的生物学效应,”Panepucci解释道。

从功能的角度来看,需要研究这些分子生物信息学工具能够处理大量的数据。CTC集团选择了高含量筛查(高碳钢),一个自动荧光显微镜技术,分析成千上万的图片找出ESC表型的microrna的监管。

ESCs培养在96孔板,用不同的合成microrna在每个盘子里。文化三到四天之后,自动进行图像采集和分析评价对多能性维护和分化的影响。

“我们使用荧光显微镜获得成千上万的细胞图像。基于我们对这种材料的分析,我们建立了多参数表型资料来确定细胞的多能性阶段和microrna的影响。从数以百计的形态学参数中观察到的图像,我们选择了大约十,使我们能够分类ESCs的分化阶段,”Panepucci说。

研究人员还测量,在每个水平的两种蛋白质发现多能性标记,OCT4和细胞周期蛋白B1。这些分子表达,细胞多能性就越大。

ESCs的microrna产生类似的影响被分组和按等级排列使用集群技术使研究人员组织的获得大量的数据分析和确定每组microrna的信号通路有关。

“我们选择mir - 363 - 3 - p显然更详细的研究,因为它导致了多能性维护,“Panepucci说。“我们表明,它能抑制分化通过降解信使RNA编码蛋白质NOTCH1。”

诺信号通路对细胞间的沟通很重要,涉及到基因调控机制,控制多个分化进程在胚胎和成年生活。突变基因编码Notch通路组件是一些疾病的基础。

根据Panepucci,化合物抑制NOTCH1-mediated信号通路可能成为工具来调节ESC多能性,甚至使这些细胞回归的幼稚阶段高水平的OCT4和其他多能性因素。

“这些多能性调控机制的理解可以研究ESCs提高到一个新的水平,以及研究万能(诱导多能干细胞在实验室从成年病人细胞获得修改),细胞治疗的未来依靠的,“Panepucci说。

他补充说,则提供的优势包含相同的DNA病人治疗。此外,因为他们是来自成年细胞而非胚胎,他们使用的药物不受道德约束的影响。ESCs”都是一样的,是最好的模型研究多能性的,”他说。

这项研究发表在干细胞研究与治疗进行博士研究项目的一部分吗de Souza Ildercilio莫塔利马,奖学金从FAPESP,必须占州政府目前,在硕士期间研究的阿曼达克里斯蒂娜Corveloni深入,研究人员正在调查ESCs的分子机制参与的过渡从天真到待发。

本文“高含量屏幕在人类多能细胞识别miRNA-regulated通路控制多能性和差异化”由Ildercilio莫塔de Souza利马Josiane莉莲多斯桑托斯Schiavinato,莎拉Blima Paulino雷特,Danuta即将,哈德逊Lenormando de Oliveira Bezerra Bruno Sangiorgi阿曼达克里斯蒂娜Corveloni,卡罗莱纳Hassibe Thome,总裁冈Marcel Faca迪马斯Tadeu cova,马可·安东尼奥Zago Mauro Giacca,米格尔马诺和罗德里戈·亚历山大Panepucci可以阅读:https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287 - 019 - 1318 - 6。

本文最初发表的FAPESP机构必须占州政府根据Creative Commons许可CC-BY-NC-ND。读了原来在这里。