مشخصات

عنوان:

بررسی عملکرد (PPARγ1 (Peroxisome proliferator activated receptor γ1 در هنگام تمایز سلول های بنیادی به عصب



گروه تخصصی:  پزشکی

سازمان مجری:  پژوهشکده علوم سلولی (رویان) 

گروه پژوهشی: 

پژوهشگران: 
قائدی کامران (مسئول طرح)
نصراصفهانی محمدحسین (مسئول طرح)
بهاروند حسین (همکار طرح)
تنهایی سمیه (همکار طرح)
ربیعی فرزانه (همکار طرح)
سلامیان احمد (همکار طرح)
قاسمی ثریا (همکار طرح)
شعبانی خدیجه (همکار طرح)
پیمانی مریم (همکار طرح)
قوچانی علی (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  تابستان 1390

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 23562000-021

نشانی سازمان مجری: تهران، بزرگراه رسالت، خیابان بنی هاشم شمالی، میدان بنی هاشم، خیابان حافظ شرقی، پژوهشگاه رویان
 

چکیده:

PPARs متعلق به خانواده گیرنده های هسته ای وابسته به لیگاند می باشند، که در حضور لیگاند فعال شده و در تنظیم بیان ژن های درگیر در متابولیسم سلولی، تمایز سلولی، آپوپتوز و التهاب نقش دارند. PPARs شامل 3 ایزوفرم α، β، g و ایزوفرم g خود نیز شامل 2 ایزوفرم g1 ,g2 می باشد. PPARg در حضور لیگاند فعال شده و با اتصال به گیرنده X رتینوئیک اسید، تشکیل هترودایمر داده و به عناصر پاسخ دهنده به PPAR در پروموتور ژن های هدف متصل و بیان ژن های مورد نظر را کنترل می کند. لیگاندهای 2PPARg نوع می باشند، لیگاندهای طبیعی که شامل پروستاگلاندین و متابولیت های اسیدهای چرب و مصنوعی، که شامل تیازولیدین دیون ها مانند Rosiglitazone و Ciglitazone می باشند.
سلول های بنیادی جنینی موش، سلول های پرتوانی هستند که منشا آن ها از توده داخلی بلاستوسیست می باشد. از مهم ترین ویژگی این سلول ها خودنوزایی می باشد که به آنها توانایی تکثیر نامحدود و تمایز به هر سه لایه جنینی را می دهد و این ویژگی آن ها را به مدل مناسبی برای بررسی تکوین انواع رده های سلولی تبدیل کرده است. با توجه به نقش های PPARg در انواع سلول ها و بافت ها، بررسی نقش ا ین گیرنده هسته ای در خودنوزایی سلول های بنیادی جنینی موش و تمایز این سلول ها به سلول های عصب دارای اهمیت بالایی می باشد.
نتایج این مطالعه نشان داد غیر فعال کردن PPARg به وسیله آنتاگونیست آن (GW9662) در حضور LIF و هم در عدم حضورLIF  سبب کاهش تکثیر سلول های بنیادی جنینی شد در حالی که فعال کردن PPARg بوسیله آگونیست های آن Rosiglitazone) و(Ciglitazone ، تکثیر سلول های بنیادی جنینی موش را در محیط حاوی LIF افزایش داد. با حذف LIF از محیط کشت، در حضور آگونیست ها تکثیر این سلول ها کاهش یافت. همچنین بررسی توانایی تمایز سلول های بنیادی جنینی موش به سه لایه زاینده جنینی (اکتودرم، مزودرم و آندودرم) در حضور آنتاگونیست و آگونیست نشان داد که این تیمارها بر روی توانایی تمایز سلول های بنیادی جنینی موش به سه لایه زاینده جنینی تاثیری ندارد.
نتایج این مطالعه نیز نشان داد که طی تمایز سلول های بنیادی جنینی موش به سلول های عصبی، بیان PPARg در مرحله تشکیل NPCs افزایش چشمگیری پیدا کرد و در زمان تشکیل سلول های عصبی کاهش یافت.
درطی بررسی نقش PPARg در روند تمایز عصبی نشان داده شد که غیرفعال کردن این گیرنده به وسیله آنتاگونیست، سبب کاهش بیان مارکرهای نورونی در هر دو مرحله تشکیل سلول های پیش ساز عصب و مرحله انتهایی تمایز عصبی شد. غیر فعال کردن PPARg همچنین موجب کاهش بیان مارکر گلیالی در مرحله تشکیل سلول های پیش ساز عصب شد، ولی تاثیری بر بیان مارکر گلیالی در تیمار با آنتاگونیست در مرحله انتهایی تمایز نداشت.



کلیدواژگان: PPARγ، NPCs، سلول های پیش ساز عصب، آنتاگونیست

 
 
Title:

Functional analysis of PPARγ1 during neural differentiation of embryonic stem cells



Abstract:

The peroxisome proliferator activated receptors (PPARs) are ligand-dependent transcription factors, classified as one of the members of nuclear hormone receptors super family. PPARs consist three major isoforms termed a, b/? and g which are encoded by distinct single-copy genes. PPARg comprises two variant forms g1 and g2, derived by an alternative splicing processing in related mRNA. The activation processes of PPARs are mediated through their ligands. Two main groups of ligands for PPARg include of fatty acids and Thiazolidinediones (TZDs). Among the fatty acids, deoxy D12, 14-prostaglandin J2 (15d-PGJ2) is considered as a natural ligand for PPARg. Moreover, TZDs, including Rosiglitazone and Ciglitazone, are the most widely studied PPARg ligands with anti-diabetic activity.
Mouse embryonic stem (mESCs) cells are pluripotent cells, are derived from the inner cell mass of the blastocyst and contain a capacity to differentiate into different cell linages in vitro. These properties have made mESCs cells as an attractive model to study of gene function during differentiation in vitro, especially for generation of neurons to treat the neurodegenerative disorders which are one of major cause of human disability.
In the present study, we have indicated that expression of PPAR
g1 was increased upon retinoic acid treatment during neural precursor formation (EBd6 RA+) while, decreased upon plating or terminal neural differentiation stage. Therefore, the significant increase of PPARg1 expression upon RA treatment representing that PPARg1 might be involved in formation of neural precursor cells. These results demonstrated increment of PPARg expression in neurogenesis is due to RA treatment thus PPARg maybe has a critical role in neural differentiation of mESCs during neural precursor cell formation. In terminal neural differentiation, inactivation of PPAR by antagonist decreased the expression of mature glial marker (GFAP) while, did not influence the expression of mature neuronal markers (MapII, ?-tubulinIII). Therefore, PPARg influenced neuron differentiation of mESCs at early stage when neuron precursor cells were formed while, glial differentiation was influenced by PPARg during the differentiation stage.



Keyword(s): PPAR γ, NPCs, neuron precursor, cells antagonist