بازبرنامه ريزيِ مستقيمِ سلول هاي فيبروبلاست موشي به سلول هاي شبه پيش ساز قلبي

Direct reprogramming of mouse fibroblasts to cardiac progenitorlike cells

بيماري هاي قلبي-عروقي شايعترين عامل مرگ و مير در دنيا هستند. سلول درماني به عنوان يكي از رويكردهاي اميدواركننده براي درمان اين بيماري ها پيشنهاد شده است. تاكنون سلول هاي بنيادي مختلفي از قبيل سلول هاي بنيادي پرتوان (سلول هاي بنيادي جنيني و سلول هاي بنيادي پرتوان القائي) و سلول هاي بنيادي چندتوان (سلول هاي بنيادي مزانشيمي و پروژنيتورهاي قلبي) براي توليد سلول هاي قلبي (سلول هاي پيش ساز و كارديومايوسيت) استفاده شده اند. جديدترين روش براي توليد سلول هاي قلبي، بازبرنامه ريزي مستقيمِ سلول هاي فيبروبلاست به اين سلول ها مي باشد. اين رويكرد، روشي سريع، آسان و مطمئن براي توليد سلول هاي قلبي در شرايط آزمايشگاهي و نيز درون موجود زنده است. در اين مطالعه، سلول هاي فيبروبلاست جنيني موش (MEFs) با استفاده از بازبرنامه ريزي مستقيم، به سلول هاي بيان كننده ماركرهاي سلول هاي پيش ساز قلبي تبديل شدند. به اين منظور دو عامل رونويسي كليدي Oct4 (فاكتور رونويسي ويژه پرتواني) و Mef2C (فاكتور رونويسي ويژه قلبي) در سلول هاي فيبروبلاست بيان شدند. 3 هفته بعد از كشت اين سلول ها، ساختارهايي شبيه كلوني هاي پيش سازهاي قلبي ايجاد شد. بررسي هاي بيان ژني و رنگ آميزي ايمونوفلورسنت براي ماركرهاي پرتواني و دودمان قلبي نشان دادند كه كلوني هاي شكل گرفته به سلول هاي پيش ساز قلبي شباهت دارند. نتايج اين مطالعه نشان مي دهد باز برنامه ريزي مستقيم مي تواند مسير جديدي را براي توليد سلول هاي قلبي مورد نياز براي سلول درماني قلب باز كند.

Heart diseases are the most significant cause of morbidity and mortality in the world. Cell therapy has been proposed as a promising approach to treat the cardiac diseases. To this end, different types of stem cells such as pluripotent stem cell (embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells) and multipotent stem cells (mesenchymal stem cells and cardiac progenitor cells) have been used for producing cardiac cells (cardiac progenitor cells/cardiomyocytes) in vitro. Direct reprogramming of fibroblasts to cardiac cells is the newest strategy for de novo generation of cardiac lineage cells. This approach is a shortcut for easy and safe production of cardiac lineage cells in vitro and in vivo. In the current study, mouse embryonic fibroblasts were directly reprogrammed to the cells expressing cardiac progenitor markers. To reprogram fibroblasts to cardiac lineage cells, pluripotency key transcription factor Oct4 and cardiac specific transcription factor Mef2C were overexpressed in mouse embryonic fibroblasts. After three weeks, the transduced cell formed some cardiac progenitor like colonies. Gene expression analysis and immunostaining for cardiac lineage and pluripotency markers demonstrated that the emerged colonies were cardiac progenitor colonies derived through direct reprogramming process. The results of this study indicate that direct reprogramming can open a new avenue for producing cardiac cells required in cell therapy including cardiomyocytes and cardiac progenitor cells.