Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Dgcr8 ist unverzichtbar für die Spezifikation der Herzlinie in embryonalen Stammzellen

Zhiyong Lei, Alain van Mil, Annebel M van de Vrugt, Pieter A Doevendans und Joost PG Sluijter

Ziel: Es wurde nachgewiesen, dass microRNAs eine wichtige Rolle im zellulären Verhalten und in der Abstammungsbestimmung spielen, einschließlich der kardiogenen Differenzierung. Ein vollständiges Verständnis ihrer Rolle bei der Differenzierung von Kardiomyozyten wurde jedoch durch das Fehlen eines geeigneten Zellmodells behindert. Hier verwendeten wir eine embryonale Stammzelle (ESC), der der wichtige Mikroprozessor Dgcr8 (oder Pasha) fehlt, was die Einführung einzelner miRNAs ermöglicht, um ihre Rolle bei der kardialen Differenzierung zu untersuchen und eine präzisere Zielauswahl zu ermöglichen.
Methoden: Dgcr8 KO ESC wurde in LIF-ergänztem ESC-Medium mit embryonalen Fibroblasten-Feedern von Mäusen kultiviert und die kardiale Differenzierung wurde mithilfe eines embryonalen Körperdifferenzierungsprotokolls induziert. Die Differenzierung wurde durch Messung der mRNA- und Proteinspiegel kardiogener Marker und Heterochromatinveränderungen mithilfe von Immunfluoreszenzfärbung und semiquantitativer PCR überwacht.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Wir haben gezeigt, dass Dgcr8 KO ESCs tatsächlich eine große Population kleiner RNAs fehlt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf reife microRNAs. Die KO-Zellen hatten eine geringere Proliferationsrate und konnten sich nicht in die Herzlinie differenzieren. Zu unserer Überraschung sind Dgcr8 KO-embryonale Stammzellen zusätzlich zu einem Defekt in der microRNA-Verarbeitung nicht in der Lage, richtiges Heterochromatin zu bilden und genotoxische zentromerische repetitive Elemente zu inaktivieren. Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass Dgcr8 zusätzlich zur Kontrolle der microRNA-Verarbeitung eine bisher unerkannte Rolle bei der Heterochromatin-Stilllegung spielen könnte.