Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng phân tử của các tế bào gốc rất nhỏ phôi/giống như biểu bì (VSELs) tách biệt từ mô trưởng thành chuột
Tóm tắt
Các tế bào gốc rất nhỏ phôi/giống như biểu bì pluripotent (VSELs) mà chúng tôi giả thuyết được hình thành vào đầu quá trình tinh giai trong mô phát triển và đóng vai trò quan trọng như một quần thể tế bào gốc pluripotent (PSCs) dự phòng cho các tế bào gốc có cam kết mô (TCSCs). Chúng tôi hình dung rằng trong các điều kiện ổn định, những tế bào này có thể tham gia vào việc hồi phục mô và trong các quá trình tái tạo/sửa chữa sau khi bị tổn thương cơ quan. Phân tích phân tử của VSELs tinh khiết thu được từ tủy xương (BM) trưởng thành cho thấy rằng chúng i) biểu hiện các dấu ấn tế bào gốc pluripotent như Oct4, Nanog, Klf-4, SSEA-1 ii) chia sẻ một số dấu ấn đặc trưng của biểu bì cũng như các tế bào mầm nguyên thủy (PGCs) di cư, và iii) sở hữu một mẫu hình độc đáo về in dấu gen (ví dụ, xóa bỏ các vùng đã được methyl hóa khác nhau tại các locus Igf2-H19 và Rasgrf1 và hypermethylation tại các locus KCNQ1 và Igf2R). Điều này ủng hộ rằng VSELs liên quan đến các tế bào PGC-like di cư từ biểu bì và, mặc dù có đặc tính tế bào gốc pluripotent, sự thay đổi trong chữ ký di truyền của các gen đã được in dấu giữ cho những tế bào này ở trạng thái nghỉ trong các mô trưởng thành và ngăn ngừa sự hình thành teratoma. Ngược lại, những thay đổi/mutations di truyền dẫn đến việc kích hoạt các gen đã được in dấu có thể dẫn đến sự hình thành khối u bởi những tế bào này. Bằng chứng ngày càng gia tăng cho thấy sự rối loạn trong biểu hiện của các gen đã được in dấu là một hiện tượng phổ biến được quan sát thấy trong các khối u phát triển.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Beltrami, A.P., Cesselli, D., Bergamin, N., Marcon, P., Rigo, S., Puppato, E., D’Aurizio, F., Verardo, R., Piazza, S., Pignatelli, A., et al. (2007). Multipotent cells can be generated in vitro from several adult human organs (heart, liver, and bone marrow). Blood 110, 3438–3446.
D’Ippolito, G., Diabira, S., Howard, G.A., Menei, P., Roos, B.A., and Schiller, P.C. (2004). Marrow-isolated adult multilineage inducible (MIAMI) cells, a unique population of postnatal young and old human cells with extensive expansion and differentiation potential. J. Cell Sci. 117, 2971–2981.
De Miguel, M.P., Arnalich Montiel, F., Lopez Iglesias, P., Blazquez Martinez, A., and Nistal, M. (2009). Epiblast-derived stem cells in embryonic and adult tissues. Int. J. Dev. Biol. 53, 1529–1540.
Hayashi, K., de Sousa Lopes, S.M., and Surani, M.A. (2007). Germ cell Specification in mice. Science 316, 394–396.
Hayashi, K., Lopes, S.M., Tang, F., and Surani, M.A. (2008). Dynamic equilibrium and heterogeneity of mouse pluripotent stem cells with distinct functional and epigenetic states. Cell Stem Cell 3, 391–401.
Jiang, Y., Jahagirdar, B.N., Reinhardt, R.L., Schwartz, R.E., Keene, C.D., Ortiz-Gonzalez, X.R., Reyes, M., Lenvik, T., Lund, T., Blackstad, M., et al. (2002). Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature 418, 41–49.
Kritzenberger, M., and Wrobel, K.-H. (2004). Histochemical in situ identification of bovine embryonic blood cells reveals differences to the adult haematopoietic system and suggests a close relationship between haematopoietic stem cells and primordial germ cells. Histochem. Cell Biol. 121, 273–289.
Kucia, M., Zhang, Y.P., Reca, R., Wysoczynski, M., Machalinski, B., Majka, M., Ildstad, S.T., Ratajczak, J., Shields, C.B., and Ratajczak, M.Z. (2005). Cells enriched in markers of neural tissue-committed stem cells reside in the bone marrow and are mobilized into the peripheral blood following stroke. Leukemia 20, 18–28.
Kucia, M., Reca, R., Campbell, F.R., Zuba-Surma, E., Majka, M., Ratajczak, J., and Ratajczak, M.Z. (2006). A population of very small embryonic-like (VSEL) CXCR4+SSEA-1+Oct-4+ stem cells identified in adult bone marrow. Leukemia 20, 857–869.
Kucia, M., Wu, W., and Ratajczak, M.Z. (2007). Bone marrow-derived very small embryonic-like stem cells: Their developmental origin and biological significance. Dev. Dyn. 236, 3309–3320.
Lengner, C.J., Camargo, F.D., Hochedlinger, K., Welstead, G.G., Zaidi, S., Gokhale, S., Scholer, H.R., Tomilin, A., and Jaenisch, R. (2007). Oct4 Expression Is Not Required for Mouse Somatic Stem Cell Self-Renewal. Cell Stem Cell 1, 403–415.
Liedtke, S., Enczmann, J., Waclawczyk, S., Wernet, P., and Kögler, G. (2007). Oct4 and its pseudogenes confuse stem cell research. Cell Stem Cell 1, 364–366.
Lux, C.T., Yoshimoto, M., McGrath, K., Conway, S.J., Palis, J., and Yoder, M.C. (2008). All primitive and definitive hematopoietic progenitor cells emerging before E10 in the mouse embryo are products of the yolk sac. Blood 111, 3435–3438.
Mikkola, H.K.A., and Orkin, S.H. (2006). The journey of developing hematopoietic stem cells. Development 133, 3733–3744.
Ohtaka, T., Matsui, Y., and Obinata, M. (1999). Hematopoietic development of primordial germ cell-derived mouse embryonic germ cells in culture. Biochem. Biophys. Res. Commun. 260, 475–482.
Paczkowska, E., Kucia, M., Koziarska, D., Halasa, M., Safranow, K., Masiuk, M., Karbicka, A., Nowik, M., Nowacki, P., Ratajczak, M.Z. et al. (2009). Clinical evidence that very small embryoniclike stem cells are mobilized into peripheral blood in patients after stroke. Stroke 40, 1237–1244.
Pochampally, R.R., Smith, J.R., Ylostalo, J., and Prockop, D.J. (2004). Serum deprivation of human marrow stromal cells (hMSCs) selects for a subpopulation of early progenitor cells with enhanced expression of OCT-4 and other embryonic genes. Blood 103, 1647–1652.
Ratajczak, M. Z., Machalinski, B., Wojakowski, W., Ratajczak, J. and Kucia, M. (2007) A hypothesis for an embryonic origin of pluripotent Oct-4+ stem cells in adult bone marrow and other tissues. Leukemia 21, 860–867.
Ratajczak, M. Z., Zuba-Surma, E. K., Shin, D.-M., Ratajczak, J. and Kucia, M. (2008) Very small embryonic-like (VSEL) stem cells in adult organs and their potential role in rejuvenation of tissues and longevity. Exp Gerontol 43, 1009–1017.
Ratajczak, M.Z., Lee, H., Wysoczynski, M., Wan, W., Marlicz, W., Laughlin, M.J., Kucia, M., Janowska-Wieczorek, A., and Ratajczak, J. (2010). Novel insight into stem cell mobilization-Plasma sphingosine-1-phosphate is a major chemoattractant that directs the egress of hematopoietic stem progenitor cells from the bone marrow and its level in peripheral blood increases during mobilization due to activation of complement cascade/membrane attack complex. Leukemia 24, 976–985.
Reik, W., and Walter, J. (2001). Genomic imprinting: parental influence on the genome. Nat. Rev. Genet 2, 21–32.
Rich, I.N. (1995). Primordial germ cells are capable of producing cells of the hematopoietic system in vitro. Blood 86, 463–472.
Saito, A., Watanabe, K., Kusakabe, T., Abe, M., and Suzuki, T. (1998). Mediastinal mature teratoma with coexistence of angiosarcoma, granulocytic sarcoma and a hematopoietic region in the tumor: a rare case of association between hematological malignancy and mediastinal germ cell tumor. Pathol. Int. 48, 749–753.
Shin, D.M., Zuba-Surma, E.K., Wu, W., Ratajczak, J., Wysoczynski, M., Ratajczak, M.Z., and Kucia, M. (2009). Novel epigenetic mechanisms that control pluripotency and quiescence of adult bone marrow-derived Oct4+ very small embryonic-like stem cells. Leukemia 23, 2042–2051.
Shin, D.M., Rui, L., Klich I., Wu, W., Ratajczak, J., Kucia M., and Ratajczak, M.Z. (2010). Molecular signature of adult bone marrow-purified very small embryonic-like stem cells supports their developmental epiblast/germ line origin. Leukemia (In press, doi: 10.1038/leu.2010.121).
Tam, P.P.L., and Loebel, D.A.F. (2007). Gene function in mouse embryogenesis: get set for gastrulation. Nat. Rev. Genet. 8, 368–381.
Wojakowski, W., Tendera, M., Kucia, M., Zuba-Surma, E., Paczkowska, E., Ciosek, J., Hałasa, M., Król, M., Kazmierski, M., Buszman, P., et al. (2009). Mobilization of bone marrow-derived Oct-4+ SSEA-4+ very small embryonic-like stem cells in patients with acute myocardial infarction. J. Am. Coll. Cardio. 53, 1–9.
Zuba-Surma, E.K., Kucia, M., Wu, W., Klich, I., Jr., J.W.L., Ratajczak, J., and Ratajczak, M.Z. (2008). Very small embryonic-like stem cells are present in adult murine organs: Image Stream-based morphological analysis and distribution studies. Cytometry Part A 73A, 1116–1127.
Zuba-Surma, E.K., Klich, I., Wysoczynski, M., Greco, N.J., Laughlin, M.J., Ratajczak, M.Z., and Ratajczak, J. (2009a). In vitro and in vivo evidence that umbilical cord blood (UCB)-derived CD45-/SSEA-4+/OCT-4+/CD133+/CXCR4+/Lin- very small embryonic/epiblast like stem cells (VSELs) do not contain clonogenic hematopoietic progenitors but are highly enriched in more primitive stem cells - novel view on hierarchy of UCB stem cell compartment. ASH Annual Meeting Abstracts 114, 35.
Zuba-Surma, E.K., Kucia, M., Ratajczak, J., and Ratajczak, M.Z. (2009b). “Small stem cells” in adult tissues: Very small embryonic-like stem cells stand up! Cytometry Part A 75A, 4–13.
Zuba-Surma, E.K., Kucia, M., Rui, L., Shin, D.-M., Wojakowski, W., Ratajczak, J., and Ratajczak, M.Z. (2009c). Fetal liver very small embryonic/epiblast like stem cells follow developmental migratory pathway of hematopoietic stem cells. Ann. N Y Acad. Sci. 1176, 205–218.