Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Foxd1-abhängige und -unabhängige Wege zur Reprogrammierung von Fibroblasten zu induzierten pluripotenten Stammzellen oder Kardiomyozyten

Shu Nakao, Tasuku Tsukamoto, Dai Ihara, Yukihiro Harada, Tomoe Ueyama, Tomoaki Ishida, Chihiro Tokunaga, Tomomi Akama, Takahiro Sogo und Teruhisa Kawamura

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) können sich in jeden Zelltyp differenzieren. Die Kardiomyogenese aus iPSCs ist für die klinische Anwendung bei der Myokardregeneration nützlich. Die Effizienz und Dauer der Produktion von iPSCs und aus iPSCs gewonnenen Kardiomyozyten muss jedoch verbessert werden. Wir haben zuvor gezeigt, dass ein Oberflächenmarkerprofil von Sca1 ^- CD34 ^- oder Foxd1+ während des Reprogrammierungsprozesses ein Prädiktor für die erfolgreiche iPSC-Bildung ist. Hier untersuchen wir die Korrelation der Machbarkeit als iPSC-Prädiktoren zwischen Sca1 ^- CD34 ^- und Foxd1+-Zellpopulationen und ihre Möglichkeit als Prädiktoren für die Transdifferenzierung von Kardiomyozyten. Die Schicksalsverfolgungsanalyse ergab, dass die meisten iPSC-Kolonien aus GFP-positiven Zellen gebildet wurden, in denen Foxd1 in der mittleren bis späten Phase des Reprogrammierungsprozesses transaktiviert wurde. Darüber hinaus wurde die GFP-Expression hauptsächlich in der Sca1 ^- CD34 ^- Zellpopulation beobachtet. Somit könnte Foxd1+ ein Indikator für eine erfolgreiche Reprogrammierung zu iPSCs sein, die hauptsächlich aus Sca1 ^- CD34 ^- Zellen stammen. Was die kardiale Transdifferenzierung betrifft, wurden die Reprogrammierungszellen anhand des Expressionsmusters von Sca1 und CD34 sortiert, was zu einer höheren Inzidenz schlagender Zellaggregate aus der Sca1 ⁺ CD34 ⁺ -Population führte, die weniger Foxd1-Promoter-gesteuertes GFP exprimiert und sehr wenige undifferenzierte iPSCs enthielt. Darüber hinaus kolokalisierte der Kardiomyozytenmarker α-Actinin nur teilweise mit der GFP-Expression in den Aggregaten, die aus Sca1 ⁺ CD34 ^{+ -} oder Sca1 ^- CD34 ^- -Zellen stammten. Daher könnte Sca1 ⁺ CD34 ⁺ trotz der fehlgeschlagenen Reprogrammierungszellpopulation eine bessere Zellquelle für die Foxd1-unabhängige Kardiomyozytenbildung sein.