Uzay uçuşu Protein Kinaz C Alfa İşaret etkinleştirir ve İnsan Yenidoğan Kardiyovasküler Progenitör Hücreler Gelişimsel Stage değiştirir

 

astronotlar içinde Uzay uçuşu etkileri kardiyovasküler fonksiyonu; ancak, kardiyak gelişme ve kardiyak onarım için temel teşkil kök hücreleri üzerindeki etkisi bilinmemektedir. göre, daha fazla araştırma insan sağlığına tür değişikliklerin potansiyel alaka ortaya çıkarmak için gereklidir. Simüle yerçekimi kullanılarak (SMG) Uluslararası Uzay İstasyonu gemiye iki boyutlu clinorotation ve kültür tarafından oluşturulan (ISS), insan neonatal kardiyovasküler progenitör hücre üzerinde mekanik boşaltma etkileri değerlendirildi (TBM) gelişimsel özellikleri ve sinyalizasyon. SMG takiben 6-7 gün 12 ISS kültürünün günler, biz gen ifadesindeki değişiklikleri analiz. Her iki ortamlar tipik olarak kalp-damar gelişimi önceki bir durumu ile ilişkili genlerin ekspresyonunu uyarırken. Bu tür değişiklikler meydana hangi mekanizma anlamak, Biz RHOA'nın ve cdc42'nin düzeylerini azaltırken SMG kültüre TBM'lerimde mechanosensitive küçük RhoGTPases tanımını inceledik ve gözlemlenen. hücre içi kalsiyum seviyelerinde bu moleküllerin etkisi göz önüne alındığında, Biz nankanonikal Wnt / kalsiyum sinyalizasyon değişiklikleri değerlendirdi. SMG altında 6-7 gün sonra, 'Ler Wnt5a ve PRKCA yüksek seviyelerde sergiledi. benzer şekilde, ISS-kültürlenmiş leri kalsiyum kullanım yüksek seviyelerde ve sinyal genleri sergiledi, Protein kinaz C alfa muadildir (PKCa), bir kalsiyum-bağımlı protein kinaz, aktivasyon sonrasında 30 günler. Akt aktive edildi, Fosforile hücre dışı sinyal ile düzenlenen kinaz seviyeleri değişiklik ise. yenidoğan TBM'lerimde kalsiyum indüksiyon etkisini araştırmak için, Biz PKCa Dünya'da hWnt5a tedaviyi kullanarak aktive. daha sonra, Erken kardiyovasküler gelişimsel işaretleyici seviyeleri yükselmiş idi. SMG ve hWnt5a-muamele ile uyarılan Transkript sinoatriyal düğüm içinde ifade edilmiştir, ilkel halde muhafaza embriyonik miyokardiyumun temsil edebilir. Kalsiyum sinyalizasyon mekanik boşaltma duyarlıdır ve TBM gelişimsel özelliklerini yönlendirir. Uzayda ve yeryüzünde hem daha fazla araştırma kök hücre bazlı tedavilerde TBM'lerle kullanımını rafine yardımcı ve gelişmenin moleküler olayları farklı.

Giriş
insanoğlunun uzaydaki genişletilmiş bir varlığı için hazırlanırken, mikrogravite moleküler etkileri (MG) giderek soruşturma konusu haline gelmiştir. Bu araştırma evrim geçirdiyse, MG uygulanması, ister gerçek ya da taklit, Dünya'da potansiyel terapötik kullanıma sahip olduğu tespit edilmiştir [1-3]. Böylece, indirgenmiş yerçekimi koşullarına biyolojik tepkisini karakterize etmek çabaları, Bir moleküler seviyede dahil olmak üzere, Uzayda ve yeryüzünde hem toplumun yararına olacak.

Kendi laboratuarımızda Araştırmalar simüle yerçekimi göstermiştir (SMG) etkileri insan kardiyovasküler progenitör hücrelerin gelişim profili (TBM'leriniz) yaşa bağlı bir şekilde [4]. ilginç biçimde, Yenidoğan TBM oksipiridin ortama da bazı sistemler olarak küçük RhoGTPases ve Wnt sinyal tanımlanmış olan deneylerde mikro-dizi analizi.

fare embriyonik kök hücreleri üzerinde mekanik boşaltma etkisi (mESCs) farklılaşması ve stemness etki gösterilmiştir, Blaber ve diğerleri tarafından deneylerle. [5] Uzayda uçakla zaman embriyoit organları kendi kendini yenileme ve sergi belirteçleri kesin germ tabakası işaretleyici ifade düşük tutmak gösteren. ancak, Aynı çalışmalarda, mekanik olarak yüksüz embriyoid organları Dünya'ya döndüğünde, onlar kontraktil Kardiyomiyosit kolonilerinin içine daha kolay ayırt başardık. benzer şekilde, Jha et al. [6] insan uyarılmış pluripotent kök hücreler, daha kolay bir şekilde geçici ile bağlanmış üç boyutlu bir kültür kullanarak kardiyomiyositlere ayırt bulundu, SMG erken maruziyet.

Bu ayrı deney, düşük yerçekimi kültürü hücreleri Normal yer çekimi koşulları döndürülecekleri artan farklılaşma kabiliyeti ile sonuçlanır SMG veya MG altında stemness geliştirilmiş bir iyileşme sağlar ki burada benzer bir olay temsil edebilir. Böylece, Kalp onarım ilgili kök hücre terapileri kardiyovasküler progenitörlerinin mekanik sinyal ile ilgili mekanizmaları manipüle edilmesi ile geliştirilebilir. Özellikle, Kardiyovasküler progenitörlerde gelişmiş stemness uyaran nakli üzerine uygun geliştirilmiş bir klinik etkiyi kolaylaştırabilir.

Mekanik algılama molekülleri değişiklikler, Bu tür küçük RhoGTPases olarak, MG moleküler uyumun sağlanmasında inanılmaktadır [7,8]. Önemli, Bu moleküller, ayrıca, hücre içi sinyal yollarını etkileyen mümkün, örneğin kalsiyum salınımları olarak, bu daha sonra AKT aktive edebilir [9] ve hücre dışı sinyal ile düzenlenen kinaz (ERK) [10]. cardiogenesis bağlamında, Bu işlemler endüktif ve proliferatif ipuçları arasında bir denge sağlamak için kritik olan [11,12]. bu nedenle, Erken TBM'lere normal yerçekimi ortamını manipüle önemli mekanizmalarını vurgulamak hangi erken kalp atalarıdır geliştirmek veya genişleyebilir. Böyle anlayışlar ayrıca kök sonuçları kardiyovasküler gelişimini anlamak ve geliştirmek için uygulanabilir rejeneratif tedaviler hücreye dayalı.

Kalp tamir bağlamında, Bu tür terapilerin erken klinik deneyler ümit veren [13-15], ancak uygun hücre tipi üzerinde hücre engraftman ve tartışmalara bir başarısızlık tarafından engellendiğinde [16]. bu nedenle, kardiyak onarım için TBMlerin kullanımını içeren Mevcut klinik çalışmaların eksiklikleri üstesinden gelmeye yardımcı olabilir Toprak tabanlı deneylere MG deneylerden bulguların uygulama.

Erken TBMlerin bir nüfus üzerinde MG'nin etkilerini hem karakterize etmek amacıyla hem de yeryüzündeki bu değişikliklerin potansiyel kullanımda, Biz Uluslararası Uzay İstasyonu gemiye iki boyutlu clinostat ve Ulusal Laboratuvarında kullanarak yenidoğan insan TBM'lerimi kültüre (ISS). Biz SMG ve MG'nin yanıt yanı sıra stemness böyle sinyalizasyon değişimi etkisi sinyalizasyon katılan genlerin transkripsiyonu değişiklikleri tanımlamaya çalışmıştır. Daha sonra, normal çekimi koşulları altında belirli bir küçük molekülü kullanılarak in vitro bu moleküler değişikliklerin özelliklerini model. Bunu yaparken, Biz yenidoğan TBMlerin rejeneratif potansiyelinin arttırılması için MG ve onların etkileri için adaptif hücresel yanıtın bileşenlerini göstermektedir.

Malzemeler ve yöntemler
İzolasyon ve erken TBMlerin kültürü
Loma Linda Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu kardiyovasküler cerrahi sırasında atıldı dokusunun kullanılması için protokol onaylı, tanımlanabilir özel bilgi olmadan, aydınlatılmış onam feragat ile bu çalışma için. Leri yenidoğan kalp dokusundan izole edilmiştir (1 gün-1 ay), Daha önce tarif edildiği gibi [17]. kısaca, atriyal doku küçük topaklar halinde kesilmiştir (• 1.0 mm3) ve daha sonra enzimatik kollajenaz ile sindirilir (Roche, Indianapolis, İÇİNDE) / Ml ila 1.0 mg bir çalışma konsantrasyonunda. Elde edilen çözelti daha sonra 40 um'lik bir hücre süzgecinden geçirildi. Hücreler, bir nihai konsantrasyona kadar seyreltmenin sınırlandırılmasıyla, 96 oyuklu bir plaka içerisinde klonlanmıştır 0.8 oyuk başına hücre genişlemesi için popülasyonları oluşturmak.

Sonra, klon Isl1 ve c-Kit'in ekspresyonuna için taranır ve büyüme ortamı içeren ile takviye edilmiştir 10% fetal sığır serumu (Thermo Scientific, Waltham, MA), 100ug / ml penisilin-streptomisin (Yaşam Teknolojileri, Carlsbad, CA), 1.0% en az temel ortam esansiyel olmayan amino asitler, çözelti (Yaşam Teknolojileri), ve 22% endotelial hücre büyüme ortamı (Lonza, Basel, İsviçre) Ortamda 199 (Yaşam Teknolojileri). MycoAlert PLUS Mikoplazma Algılama Kiti (Lonza, Basel, İsviçre) mikoplazma kontaminasyonu test etmek için kullanıldı

 

 

Daha fazla bilgi almak için e-mail yoluyla bize ulaşın: cc@nbscience.com


NBScience

Kontrat Araştırma Organizasyonu

Kök hücre tedavisi