文摘

Тhe最紧迫问题产生诱导多能干细胞(万能)在临床实践中细胞来源。相比人类皮肤成纤维细胞(HDFs),已被广泛使用,人类外周血可能是一个更容易获得的选择。然而,从新鲜外周血生成需要的细胞则不方便具体方法包括隔离。最近,我们成功地分离和培养人类heart-derived循环循环多能干细胞(CiMS)细胞。在这里,我们调查的生成效率CiMS-derived (CiMS-iPSCs)和测试他们的细胞则分化为中胚层的血统和心血管细胞的潜力。我们从外周单核细胞细胞分离和培养的CiMS效率高。此外,我们的方法成功地改变了CiMS细胞和产生细胞则以更高的效率相比HDFs。相比HDF-iPSCs或人类胚胎干细胞(为),CiMS-iPSCs显示潜在的高分化为中胚层细胞谱系,随后到内皮细胞,血管平滑肌细胞,心肌细胞。此外,我们检查了每一个细胞的表观遗传状态类型。虽然CpG位点的甲基化brachyury T子细胞类型之间没有差别,组蛋白H3赖氨酸4 trimethylation水平brachyury T在CiMS-iPSCs增强启动子区域,而在其他的细胞类型。 In contrast, histone H3 lysine 9 acetylation was downregulated during the differentiation process of the CiMS-iPSCs. In the myocardial infarction model, the CiMS-iPSCs group showed more therapeutic potential in regenerating the myocardium than other cell types. Our study showed a new method to isolate human heart-derived stem cells from human peripheral blood and to generate iPSCs efficiently. Due to epigenetic memory, these CiMS-iPSCs easily differentiated into cardiovascular lineage cells, resulting in improved efficiency在活的有机体内。这些结果表明,我们的新方法利用CiMS细胞再生医学治疗潜力使用细胞疗法。

1。介绍

2006年,高桥和山中(1发现异位表达的Oct3/4, Sox2 Klf4,原癌基因使用病毒(逆转录)基因转移可以将小鼠体细胞转变为诱导多能干细胞(万能)。一年之后,人类从成纤维细胞的细胞则是由两个独立研究小组(2,3]。自细胞则有类似的多能胚胎干细胞(ES)细胞的潜力,他们可以分化成几乎所有体细胞类型。此外,他们可以从自体来源没有道德问题和产生免疫排斥的问题,与胚胎干细胞。因此,它们被认为是理想的病人——和针对疾病的再生治疗。

在人类中,成纤维细胞通常用于重组。然而,由于侵入性的制备方法和应用程序需要一个长期的文化在改变2),提出了一些新的候选人。从那时起,人类T细胞终末分化循环,可以获得很容易地和无创,已经被分离出来并用于重组(3]。然而,这些细胞显示病毒转导效率低和T细胞受体基因重排模式在最初的病人T细胞克隆。

最近,我们成功地培养了一种新型的成人干细胞从人类外周血样本分离供体细胞重编程。这些都是多功能干细胞来源于心脏心内膜称为循环多能干细胞(CiMS)细胞(4]。CiMS iPSC生产细胞是有利的,因为他们把积极足够存储额外的细胞转导效率高。此外,CiMS只能获得10毫升的血,可以获得在门诊部。

选择供体细胞重编程也很重要,因为一些原始细胞的表观遗传特征可以保持,形成多个万能的不同特点(5,6]。最近的研究描述了一些原始细胞的表观遗传状态可以保持,使分化潜力的万能(中6,7]。CiMS细胞多能干细胞来源于心脏心内膜。此外,我们观察到的高表达GATA4早期心肌细胞(CMC)分化标记,SOX17,参与心脏发展,在CiMS细胞(8]。因此,我们推测CiMS-derived万能(CiMS-iPSCs)可以显示更高的效力区分成心血管细胞。

松散的压实染色质epigenetically更容易。通常,DNA甲基化和组蛋白修饰可以改变染色质压实水平和基因活动。DNA甲基化在CpG岛使染色质更加紧凑9- - - - - -11]。一般来说,组蛋白H3赖氨酸4 trimethylation (H3K4me3)是观察到基因启动子和基因被认为是一个积极信号(12]。相比之下,H3K27me3和H3K9ac作为基因的信号(13]。我们推测CiMS仍将处于常染色质的状态中胚层的基因(14,15]。在这项研究中,我们调查了一代CiMS-iPSCs效率和测试他们的潜在心血管细胞分化,相比其他类型的细胞。

2。材料和方法

2.1。道德声明

所有的人类样本获得以书面知情同意制度审查委员会批准后(IRB)首尔国立大学医院(批准号h - 0908 - 036 - 290)。动物实验都收到批准后执行机构的动物保健和使用委员会(IACUC)在首尔国立大学医院的临床研究所和遵守国家研究委员会(NRC)“实验动物保健和使用指南”。

2.2。分离外周血单核细胞(PBMC)和CiMS的文化

本研究通过首尔国立大学医院的机构审查委员会(IRB)。人类外周血样本(10毫升)后被从捐赠者获得知情同意。PBMCs从血液样本使用孤立Ficoll-Paque +(美国新泽西州通用电气医疗集团)根据制造商的建议。新孤立PBMCs是悬浮在EGM-2MV BulletKit™(Lonza、巴塞尔、瑞士)和播种fibronectin-coated(美国密苏里州Sigma-Aldrich) six-well板 细胞每口井。媒体改变每一天2周后电镀。附着CiMS细胞从早在五天后观察文化和殖民地逐渐形成的开始。CiMS是通过使用0.05% Trypsin-EDTA解决方案。

2.3。山中感染的重编程因子逆转录病毒和一代的诱导多能干细胞

人类胚胎肾(HEK)镀293 t细胞和转染与含有人类OCT3/4的逆转录病毒载体,SOX2, KLF4、癌基因,包装向量与裴解决方案(Sigma-Aldrich)。转染后48小时,retrovirus-containing上层的收获并集中使用超速离心法和25000 rpm在4°C 1小时30分钟。CiMS细胞被播种 细胞每在6-well转导前板。集中逆转录病毒编码四重组因子添加到CiMS与10个细胞μg / ml聚凝胺(Sigma-Aldrich)。转导后24小时,传导媒介改变了新的EGM-2MV媒介。六天后转导,转导CiMS细胞被胰蛋白酶化和山肩收获 到新细胞丝裂霉素C (MMC)治疗停止给料机6-well板层。两天后,媒介改变着人类ES细胞中补充了10 ng / ml bFGF(研发系统、MN、美国)和介质代替每一天。转导后14天,“诱导多能性”细胞殖民地机械采摘和转移到新的MMC-treated STO支线层。

2.4。实时聚合酶链反应

实时PCR是使用由于“快速上手”项目执行SYBR绿色(罗氏,曼海姆,德国)和分析应用生物系统公司7500实时PCR系统(应用生物系统公司)。基因表达水平正常化的18 s rRNA,量化使用2^(-∆Ct)方法。PCR引物补充表中列出S1。

2.5。基因表达分析

人类ES细胞总RNA为),CiMS-iPSCs, CIMS孤立使用RNeasy迷你工具列(试剂盒,哈根,德国)。RNA样品杂交GeneChip®人类基因第1.0阵列和芯片染色并使用一系列GeneChip扫描仪扫描3000 7 g (Affymetrix、钙、美国)。表达强度数据从扫描图像中提取使用Affymetrix命令控制台软件1.1版本和分析使用健壮Multi-array Affymetrix表达的平均(RMA)算法实现控制台软件(1.3.1版本)。

2.6。畸胎瘤的形成

CiMS-iPSCs收获10单位/毫升dispase(罗氏)治疗1小时37°C和15毫升管和离心收集,和颗粒悬浮在DMEM / F12与基底膜基质混合(美国新泽西州BD生物科学)。这些收获细胞的背侧皮下注入点头SCID小鼠(查尔斯河、马、美国)。老鼠牺牲后12周根据肿瘤的发展。畸胎瘤和4%多聚甲醛固定在PBS 48小时和嵌入在石蜡。畸胎瘤是切割并且与苏木精和伊红染色。

2.7。亚硫酸氢聚合酶链反应

基因组DNA的一个毫克是独立于人类诱导多能干细胞和胚胎干细胞。每个DNA亚硫酸氢处理使用亚硫酸氢EpiTect工具包(试剂盒)。启动子区域放大,如人类Oct3/4 NANOG或Brachury T,我们使用PCR。PCR产物纯化使用Zymoclean DNA凝胶回收试剂盒(Zymo)。是subcloned插入pCR2.1-TOPO向量(英杰公司)与M13正向和反向引物测序。

2.8。在体外分化成三个不同的血统

每个多能干细胞(PSC)收获dispase(表达载体)治疗和播种在基底膜基质-(康宁)涂布35毫米菜(康宁)的密度 mTesR1细胞(干细胞技术)中10μy - 27632 M。当每个PSC接近充分confluency生长,分化诱导就开始了。早期外胚层分化,已经被认为是培养KSR中补充了10μM SB431542 (TOCRIS)和500 nM LDN193189(σ)3天。每24小时、中被改变。KSR介质由DMEM淘汰赛血清替代含15%,1%笔喉炎的症状,1%的谷酰胺,2-mercaptoethanol MEM非必需氨基酸,1%和1%。早期中胚层分化,已经在RPMI1640培养含有1% B27没有胰岛素(热费希尔科学)补充10μM CHIR99021(开曼)2天。每24小时,媒介改变了。早期内胚层分化,已经处理100 ng / ml苯丙酸诺龙(罗氏)3μM CHIR99021(开曼)RPMI 1640包含1 x Glutamax(表达载体)和1%笔喉炎的症状,和2%胎牛血清(表达载体)。

2.9。在体外分化为心血管细胞

心肌细胞分化,已经服用10μ99021 M CHIR RPMI1640含有1% B27没有胰岛素。第二天,细胞被刺激20 ng / ml苯丙酸诺龙(研发系统)24小时,改变了RPMI1640含有1% B27没有胰岛素。第二天,细胞被刺激5μM IWR1(σ)心肌细胞分化媒体48小时没有媒体的变化。然后,细胞维持在心肌细胞中2天。2天之后,细胞维持RPMI 1640包含1% B27。内皮细胞分化,已经服用RPMI1640含有1% B27 CHIR 99021。第二天,细胞被刺激与含有1%的RPMI1640 B27介质与100 ng / ml BMP4(研发系统)和10μM PD98059(σ)。随后,包含1%的细胞在RPMI1640培养B27介质与10μVEGF(σ)和100 ng / ml bFGF 50 ng / ml为20天。血管平滑肌细胞分化,已经被培养在RPMI 1640包含B27和10 1%μM CHIR99021 1天。第二天,媒介改变了RPMI 1640包含1% B27补充100 ng / ml BMP4和10μM LY290002 (PeproTech)。第三天的区别,介质与内皮细胞生长改变介质(Lonza)补充20 ng / ml PDGF BB(研发系统)和2 ng / ml TGF -β1 (PeproTech)。相反的实验,H3K4转移酶(国民党)抑制剂,MM102, H3K9国民党抑制剂,chaetocin,治疗期间心肌细胞分化来识别组蛋白修饰的效果。

2.10。Immunofluorescent染色心血管细胞分化的标志

immunofluorescent染色,细胞被洗两次PBS和1%多聚甲醛固定(PFA)或冷甲醇10分钟。洗后的PFA或用0.05%甲醇TBS-T三次,阻塞/透化作用过程进行1% bsa溶液包括特里同x - 100年的0.05%。细胞被孵化主要抗体在一夜之间在4°C。山羊anti-PECAM-1 (M-20)(圣克鲁斯生物技术),鼠标anti-SMA (1 a4) (Abcam)和单克隆抗-αsarcomeric肌动蛋白抗体(Sigma-Aldrich)被用作主要的抗体。Alexa面粉488驴anti-mouse免疫球蛋白,Alexa面粉555驴抗体免疫球蛋白,Alexa面粉555驴anti-mouse IgM(英杰公司)作为二级抗体。核与DAPI染色(4 ,6-diamidino-2-phenylindole)。样本使用共焦显微镜观察(卡尔蔡司)。

2.11。染色质免疫沉淀反应试验

染色质免疫沉淀反应(芯片)分析了使用染色质免疫沉淀反应(芯片)试验设备(默克公司)和遵循制造商的建议。 细胞被用于每个免疫沉淀反应的反应。组蛋白H3三甲基K4,组蛋白H3乙酰K9,组蛋白H3三甲基从Abcam K27抗体。负控制芯片的反应,兔免疫球蛋白(英杰公司)还包括用于允许正常化。引物信息表中列出S1。

2.12。在活的有机体内实验

对心脏注入,每组的干细胞分化为中胚层祖细胞。每组的细胞治疗10μ99021 M CHIR RPMI1640含有1% B27没有胰岛素。24小时后,介质包含CHIR99021改为RPMI-B27没有胰岛素和孵化为额外的24小时。分化细胞在早期中胚层祖阶段收获和准备注入小鼠心肌梗死(MI)模型。心肌梗死模型,男性裸体小鼠(6 - 8周大)被吸入1.5%异氟烷麻醉。5μl PBS包含半百万细胞注射到小鼠的心肌有或没有手术操作,如冠状动脉的结扎。与超声心动图测量心脏功能进行基线和心肌梗死后两周后。老鼠的心脏组织收集和固定在4% PFA在室温。组织是嵌入在石蜡和切成3μ米厚的部分。deparaffination之后,所有幻灯片都煮在检索解决方案(Dako)。山羊anti-PECAM-1 (M-20)(圣克鲁斯生物技术),鼠标anti-SMA (1 a4) (Abcam)和单克隆抗-αsarcomeric肌动蛋白抗体(Sigma-Aldrich)被用作主要的抗体。Alexa面粉488驴anti-mouse免疫球蛋白,Alexa面粉555驴抗体免疫球蛋白,Alexa面粉555驴anti-mouse IgM(英杰公司)作为二级抗体。在每个实验中,控件是一个中期(PBS)注射组。积极的百分比,a-SA-positive、SMA-positive CD31-positive细胞与总有核细胞量化5不同部门/组织切片在peri-infarct区细胞注射后28天。

2.13。统计分析

所有的数据计算 。集团是由单向方差分析比较使用GraphPad棱镜5 (GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国),和星号的数量的图表意味着统计学意义;” ,”“ ,”和“”意味着值范围是0.01到0.05,0.001,0.01,和0.001到0.01。

3所示。结果

3.1。从人类外周血CiMS细胞的重编程效率高

我们分离外周血单核细胞和CiMS获得细胞用EGM-2MV(图2周内95.6%的效率1(一))。然后, CiMS细胞转导与逆转录病毒包含山中描述的基因(Oct3/4,Sox2,KLF4,原癌基因)18 h。五天后转导,形态转化细胞开始形成殖民地(图1 (b))。八天之后转导,这些改变了殖民地机械采摘和停止给料机层(数据通道1(一)和1 (b))。CiMS-iPSCs高山染色阳性,表示多能性标记,如Oct3/4 Nanog,交易- 1 - 81(图1 (c))。当我们与GFP逆转录病毒转导效率测试使用 你病毒,CiMS细胞的转导效率为93.75%,超过两倍的人皮肤成纤维细胞(HDFs, 49.44%)。转导效率甚至高于293 t细胞(76.44%)(图1 (d))。我们比较的效率ALP-positive集落形成后支线层细胞重编程因子引入CiMS和HDFs。CiMS细胞显示大约1.47倍ALP-positive集落形成效率比HDF细胞(图1 (e))。这些结果表明,CiMS细胞重编程为多能干细胞潜力高于HDFs [16]。

反转录PCR数据显示在CiMS-iPSCs多能胚胎干细胞标记物的表达。人类多能胚胎干细胞的各种标记为)被发现在所有CiMS-iPSC克隆与为其相似的水平。然而,他们并没有出现在父母的CiMS细胞(图1 (f))。比较全球记录档案,cDNA CiMS的细胞,为,CiMS-iPSCs检查使用DNA微阵列。基因模式调节为和CiMS-iPSCs出现类似,但不完全相同的模式,在CiMS细胞基因表达模式不同于前两个模式。总共有764885个基因微阵列分析的三种不同的细胞系。表达差异CiMS细胞CiMS-iPSCs和CiMS细胞间为其显示大缺口,3665个基因和4025个基因显示超过2倍差表达式,分别。相比之下,很少表达CiMS-iPSCs之间出现的差异,为其只有427个基因显示> 2倍(图的差异1 (g))。

中央人民政府的启动子区域的甲基化状态的多能性基因标记,Nanog和Oct3/4亚硫酸氢,估计基因组PCR(图1 (h))。甲基化论文认定的百分比Oct3/4CiMS-iPSCs CiMS的启动子区域的细胞,为被评估为40.8%,3.3%,和12%,分别。各自的比例为NanogCiMS-iPSCs CiMS细胞,为78%,2.8%,和7.1%,分别。这些结果表明,转录的Nanog和Oct3/4后更积极转型为万能(8]。核型分析分析CiMS-iPSCs核型正常的46 xy(图1(我))。形成拟胚体(EBs) CiMS-iPSCs漂浮在noncoated塑料盘子了10天。10天后,EBs被转移到gelatin-coated文化菜、EBs源自CiMS-iPSCs附盘的底部,和分化启动。3周后,这些细胞被发现α胎蛋白(内胚层标记),α-sarcomeric肌动蛋白(αsa),α光滑的肌肉肌动蛋白(SMA)(中胚层标记),巢蛋白,GFAP和β三世微管蛋白(外胚层标志)使用免疫荧光(图1 (j))。确认万能干细胞的多能性在活的有机体内畸胎瘤的形成是检查(17]。人类CiMS-iPSC殖民地收获和皮下注射到裸鼠。注入,两个月后封装形成,囊性畸胎瘤和组织学检查显示,从所有三个胚芽层分化组织,包括内胚层(复层鳞状上皮,食用上皮纤毛上皮),中胚层(软骨和骨骼肌)和外胚层(视网膜色素上皮和神经上皮的玫瑰)(图1 (k))。

3.2。高潜在CiMS-iPSC分化为心血管细胞谱系

有报道称,万能干细胞的分化效率取决于他们的起源6]。从CiMS的心内膜细胞是细胞中发现的心,我们预测CiMS-iPSCs会优于其他的细胞则分化为心血管谱系细胞起源。为了观察分化效率根据表观遗传差异,则准备HDFs和CiMS的细胞,为其进行了比较。我们与CHIR99021万能和为其治疗,GSK3β抑制剂对中胚层分化18,估计实时PCR中胚层的基因的表达。多能性标记OCT3/4和NANOG是各万能表达下调,为其分化的启动(图2(一个))。正如所料,CiMS-iPSCs显示早期中胚层标记的表达增加,而HDF-iPSCs或为(图2(一个))。没有这样的趋势在其他细菌的分化层,如内胚层和外胚层(图2(一个))。

接下来,我们观察到分化为心血管谱系细胞的表观遗传差异,如cmc、内皮细胞(ECs)和血管平滑肌细胞(VSMCs)。当我们每组细胞分化成cmc, ECs, VSMCs,观察到每一个标记是在CiMS-iPSCs强烈增加,相比HDF-iPSCs或为(图2 (b))。同样,immunofluorescent内皮谱系标记染色,如CD31;VSMC谱系标记,如SMA;和CMC标记,如αsarcomeric肌动蛋白,表明CiMS-iPSCs潜力较高分化成这些心血管谱系细胞比其他细胞类型(数据2 (c)和2 (d))。

3.3。由于不同的表观遗传状态中胚层分化潜力高

表观遗传差异主要是由基因启动子的甲基化和组蛋白修饰的蛋白质引起染色质结构的变化。确定的趋势的原因CiMS-iPSCs分化成血管细胞,brachyury T的CpG位点的甲基化剂,中胚层标记,观察。当两个CpG岛brachyury T发起人使用亚硫酸氢PCR检测,几乎没有细胞之间的CpG甲基化差异(数字3(一个)和3 (b))。因此,我们发现CpG甲基化并非分化趋势的原因和观察组蛋白修饰brachyury T通过染色质免疫沉淀反应(芯片)的测定。在中胚层分化,H3K4me3 brachyury T启动子区域在CiMS-iPSCs明显增加,并倾向于减少brachyury H3K9ac水平观察T启动子区域。没什么差别,在H3K27me3 brachyury T启动子区域(图4(一))。然而,当万能干细胞分化为内胚层(GSC)和外胚层血统(Sox1),组蛋白修饰水平没有明显差异之间的每一个细胞组(数字4 (b)和4 (c))。

反向实验进行了使用H3K4转移酶(国民党)抑制剂,MM102, H3K9国民党抑制剂,chaetocin,为了更准确地确定组蛋白修饰的作用。在中胚层分化阶段,治疗50μM MM102 brachyury T启动子区域的强烈抑制H3K4me3 CiMS-iPSCs(图4 (d))和减少CiMS-iPSCs brachyury T基因的表达(图4 (f))。在HDF-iPSCs MM102治疗有轻微的抑制作用在H3K4me3 brachyury T启动子区域,导致轻微下降,brachyury T基因表达(数字4 (d)和4 (f))。为,H3K4me3镇压,但是brachyury T基因表达(数据未受到影响4 (d)和4 (f))。相比之下,治疗100 nM chaetocin略增加H3K9ac brachyury T的启动子区域(统计上不显著(图)4 (e)),但逆转brachyury T在CiMS-iPSCs(图的表达4 (g))。HDF-iPSCs和为其chaetocin治疗没有效果在H3K9ac brachyury T启动子区域,但brachyury T降低(数字的表达4 (e)和4 (g))。我们进行更多的实验测量心血管谱系标记的表达(Nkx2.5和GATA4)使用H3K4国民党抑制剂或H3K9国民党抑制剂(补充图S1)。两种抑制剂抑制心血管疾病谱系标记的表达。

3.4。再生潜力的CiMS-iPSCs心肌梗死模型

评估在活的有机体内CiMS-iPSCs的治疗潜力,我们雇了一个裸体小鼠心肌梗死模型。组注射CiMS-derived细胞表现出显著减少梗死面积和改善心脏收缩功能( ,HDF-iPSC对比CiMS-iPSC对比hESC, % vs。 % vs。 %,值< 0.001; 每组)(数据5(一个)和5 (b))。我们还发现CiMS-iPSCs可以分化成内皮谱系细胞比其他细胞更有效(数字5 (c)和5 (d))。此外,我们分析了不同注入GFP-tagged心肌细胞的数量在每组(补充图的边界地带S2)。我们发现CiMS-iPSCs可以分化成心肌细胞比其他细胞更有效。这些结果表明,分化为心血管谱系细胞的趋势可能导致在受损的心肌再生治疗的潜力。

4所示。讨论

在这项研究中,我们提出了CiMS细胞,从心脏心内膜成体干细胞,一个新的候选人建立万能细胞类型。CiMS细胞体积小的可以很容易地获得外周血(10毫升)(图6)。这种方法可以防止使用侵入性制备方法获取样本和长文化维护周期,这iPSC准备从成纤维细胞需要。CiMS细胞表现出双重的转导效率高而成纤维细胞(图1 (d))。这些优势使得CiMS细胞的理想细胞系建立万能。14天的文化之后,我们实验因素引入CiMS细胞和精原殖民地没有馈线细胞(图标识1 (b))。这些CiMS-iPSCs显示万能的基本特性,包括多能性基因的表达(数字1 (f)和1 (g)类似于为(图),表观遗传状态1 (h)),在体外分化成三个胚芽层(图的能力1 (j)),畸胎瘤的形成(图1 (k))。

CiMS-iPSCs分化更容易比HDF-iPSCs并为其(图中胚层2(一个))。我们也显示终端分化成典型的心血管细胞,如ECs, VSMCs, cmc,也观察到在CiMS-iPSCs更引人注目的结果,相比HDF-iPSCs和为(数字2 (b)- - - - - -2(D))19- - - - - -22]。此外,这种倾向CiMS-iPSCs导致改善再生心肌梗塞(数字5(一个)和5 (b))。

这种倾向CiMS-iPSCs分化成心血管谱系的细胞被认为是由于CiMS细胞的表观遗传记忆。有报道称,表观遗传特性的原始细胞重新编程后可以保持,从而影响其分化潜能,即使获得的分子和功能特征的细胞则为(6,7]。最近,我们证实了CiMS CMC标记GATA4早期细胞高表达SOX17,参与心脏发展(8]。基于之前的报告和我们的观察,我们假设CiMS-iPSCs可能更有效的区分成心血管细胞比HDF-iPSCs和为他们提供一个更容易获得比其他万能干细胞表观遗传状态(8]。基因组DNA甲基化水平brachyury T的中央人民政府网站在三组之间没有显著性差异(图3)。然而,我们观察到的H3K4me3级别brachyury T启动子区域CiMS-iPSCs显著增加,水平和H3K9ac H3K27me3 brachyury T启动子区域中胚层分化期间显著降低(图4(一)),而分化成外胚层和内胚层显示已经被(数据之间没有显著差异4 (b)和4 (c))。H3K4国民党抑制剂治疗MM102,坚决扭转H3K4me3 brachyury T子地区的CiMS-iPSCs(图4 (d))和减少CiMS-iPSCs brachyury T基因的表达(图4 (f))。总的来说,H3K4me3观察到基因启动子和功能基因活跃信号(12]。相比之下,H3K27me3和H3K9ac作为基因的信号(13]。因此,预测CiMS-iPSC可以专注于心血管细胞的分化是适当的在分析结果的组蛋白启动子区域的甲基化brachyury T。

总之,我们的研究表明,优越的能力CiMS-iPSCs心血管细胞谱系分化成是由于他们不同的表观遗传学和组蛋白修饰状态,而不是他们的DNA甲基化状态。CiMS细胞是可行,有效的iPSC的一代。此外,我们的研究结果表明,他们优良的中胚层分化的能力可以促进再生潜力在不同的心脏疾病,如心肌梗死。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

所有人类样本后获得批准的机构审查委员会(IRB)首尔国立大学医院(批准号h - 0908 - 036 - 290)。动物实验都收到批准后执行机构的动物保健和使用委员会(IACUC)在首尔国立大学医院的临床研究所。

同意

所有的人类样本得到书面知情同意。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

作者的贡献

Ju-Young金、Han-Mo杨和李Joo-Eun贡献同样co-first作家这个工作。

确认

这项研究是韩国的赠款支持卫生技术研发项目“韩国研究医院(HI14C1277)”通过韩国健康产业发展研究所(KHIDI),由韩国政府资助(MHW)),由批准号首尔国立大学医院的0420190570 (SNUH)研究基金,和韩国国家研究基金会(NRF)授予(2019 r1f1a1063542 2020 r1a2c1011311)由韩国政府(MSIT)。

补充材料

本文的补充材料可以在网上找到。补充图S1: H3K4国民党抑制剂或H3K9国民党抑制剂的影响心血管的表达谱系标记Nkx2.5和GATA4等。补充图S2:每组成心肌细胞的分化潜能在活的有机体内模型。补充表S1:引物列表。(补充材料)