Es urgente aclarar cómo se construyen los vasos sanguíneos humanos para avanzar en la medicina regenerativa. Un grupo de investigación colaborativo de la Universidad de Kumamoto, la Universidad de Kyoto y la Universidad de Tokio en Japón investigó los cambios en las funciones genéticas que ocurren cuando las células madre se convierten en células vascularesDescubrieron que el código de histona, que altera el estado transcripcional del gen, cambia con el tiempo a medida que las células madre se diferencian en vasos sanguíneos en respuesta a un estímulo. Además, descubrieron que un grupo de factores de transcripción es esencial para la diferenciación de vasos sanguíneos ETS /GATA / SOX tiene un rol previamente desconocido.
La medicina regenerativa ha progresado notablemente debido a la investigación con células madre embrionarias ES y células madre pluripotentes inducidas iPS. Sin embargo, el mecanismo de cómo se construyen los vasos sanguíneos a partir de estas células indiferenciadas aún no se ha aclarado. Durante la creaciónde nuevos vasos sanguíneos, la proteína del factor de crecimiento endotelial vascular VEGF diferencia las células madre en células endoteliales vasculares y las estimula a crear nuevos vasos sanguíneos. Investigadores de la Universidad de Kumamoto agregaron VEGF a células ES no diferenciadas y rastrearon el comportamiento de todo el genoma y el epigenoma.cambia con el tiempo in vitro.
Utilizando células ES desarrolladas en el Instituto de Ciencias Médicas Fronterizas de la Universidad de Kyoto, el grupo de investigación recolectó ARN e histonas de cada célula inmediatamente después de la estimulación con VEGF 0 h, antes de la diferenciación 6 h, durante la diferenciación 12 - 24 hy después de la diferenciación 48 h. Luego analizaron exhaustivamente los cambios en todo el genoma y el epigenoma utilizando la secuenciación profunda de la próxima generación.
En el proceso de diferenciación de vasos sanguíneos, la función de la proteína ETS variante 2 ETV2, que determina la diferenciación en el endotelio vascular, se indujo por primera vez dentro de las 6 horas posteriores a la estimulación de diferenciación. La proteína GATA2, que se une a ETV2 y es compatibleLa diferenciación endotelial vascular se indujo inmediatamente después. Los factores de transcripción SOX y FLI1, ambos importantes para la diferenciación endotelial, se indujeron entre 12 y 24 horas. A las 48 horas, después de determinar la diferenciación en el endotelio vascular, se estableció un sistema de transcripción en el que los genesexclusivo de la diferenciación endotelial vascular fueron inducidos.
Además, un examen del código de histona reveló que la región genómica reguladora de los factores de transcripción ETS / GATA / SOX cambió gradualmente de una "marca de histona de freno", que suprime la transcripción, a una "histona aceleradoramarca ", que activa la transcripción, mientras que en el proceso de diferenciación en el endotelio vascular. Anteriormente, en la región que controla la función del factor de transcripción que promueve la diferenciación de las células ES a un tipo de célula específico, las modificaciones bivalentes de las histonas comoSe pensó que las marcas de histona del acelerador y del freno para la transcripción coexistían.
Además, cuando estos factores de transcripción pierden su función, la diferenciación terminal en el endotelio vascular finalización de la diferenciación se suprime por completo, y los genes que son clave para la diferenciación en células endoteliales vasculares, así como los factores de transcripción que mantienen el estado indiferenciado soninducida adversamente. Colectivamente, los factores de transcripción ETS / GATA / SOX no solo inducen la diferenciación endotelial vascular, sino que también suprimen la regresión a un estado indiferenciado y la diferenciación en otras células ectodérmicas o derivadas del endodermo.
Se espera que el conocimiento de las funciones de estos factores de transcripción, cuando se combina con técnicas de edición de genes, permita la regeneración eficiente de los vasos sanguíneos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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