मानव प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल-व्युत्पन्न कार्डियोमायोसाइट्स पर विटामिन सी के एंटी-एजिंग प्रभाव Ⅱ

बहस

बायोमेडिकल रिसर्च घटना के लिए स्पष्टीकरण मांगता हैमानव चयापचय और इसके तंत्र की। यहअनुसंधान के लिए शरीर से मानव कोशिकाओं की आवश्यकता होती है'एस विभिन्नअवयव की कार्य - प्रणाली; हालांकि, नैदानिक ​​और नैतिक कारणों से,मानव शरीर से ही जीवित ऊतक व्यावहारिक रूप से नहीं हो सकतेएक बुनियादी जैव चिकित्सा अनुसंधान के रूप में सेवा करने के लिए अधिग्रहितनमूना। hESCs एक के आंतरिक कोशिका द्रव्यमान से प्राप्त होता हैभ्रूण (थॉमसन एट अल।1998) और hiPSCs से व्युत्पन्नएक मरीज'फाइब्रोब्लास्ट्स (ताकाहाशी एट अल।2007) सेवा कर सकताउनके कारण मानव अध्ययन के लिए उपयुक्त विकल्प के रूप मेंउत्पत्ति और विकास क्षमता (पेरा एट अल।2000; रुबिनॉफ एट अल।2000). मानव स्टेम सेल डेरिवेटिवजैसे कार्डियक कोशिकाएं अद्वितीय और पुनरुत्पादित होती हैंमानव विकास जीव विज्ञान में उपयोग के लिए सेलुलर मॉडल,जैव चिकित्सा अनुसंधान, और दवा अध्ययन।

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एजिंग एक सामान्य घटना है जो दैहिक को प्रभावित करती हैकोशिकाओं और कमी हुई सेलुलर और शरीर समारोह की ओर जाता है,द्वारा प्रतिनिधित्व कियाटेलोमेरेस का छोटा होना, संचयउत्परिवर्तन का, और यहमाइटोकॉन्ड्रियल का विकासरोग(गोल्डस्टीन1990; फिंकेल और होलब्रुक2000). उम्र बढ़ने की घटना अस्थायी रूप से व्यापक है;इसलिए, मानव शरीर की कोशिकाओं की उम्र बढ़ने पर शोधआचरण करना कठिन है।कार्डियोमायोसाइट्स की उम्र बढ़नाहैउम्र के कारण, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीडेटिव प्रजातियों का गठन, औरमाइटोकॉन्ड्रियल क्षति(टर्मन एट अल।2004; टेर्मनऔर ब्रंक2005). में ये प्रभाव पुनरुत्पादित होते हैंकार्डियोमायोसाइट्स की इन विट्रो संस्कृतियों।

यहां, हमने उम्र बढ़ने की घटना का प्रदर्शन कियाएचपीएससी-व्युत्पन्न सीएम। मानव पीएससी-व्युत्पन्न सीएम स्पॉन हैंइन विट्रो कल्चर स्थितियों में धीरे-धीरे वृद्ध। दिन 24कोशिकाओं ने अधिक आयु-विशिष्ट वर्णक दिखाई दिए12 और 18 दिनों में कोशिकाओं की तुलना में। ये रूपात्मककी घटी हुई अभिव्यक्ति के साथ सहसंबद्ध परिवर्तनसेल चक्र से संबंधित जीन, धीमी गति से धड़कने की दर और कमएर माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली क्षमता। इजहारसमय-निर्भर तरीके से साइक्लिन जीन की संख्या में कमी आई।हमारे अध्ययन में साइक्लिन जीन का यह डाउनरेगुलेशन थाउम्र बढ़ने में ज्ञात सामान्य परिवर्तनों के समानआणविक स्तर (शेडीना एट अल।2011). हमारी खोजवृद्ध कोशिकाओं में धीमी गति से धड़कना हमारे अनुरूप थापिछली रिपोर्ट (किम एट अल।2011). हमने माइटोकॉन्ड्रियल मापा24 दिन पर जेसी -1 डाई का उपयोग करके कार्यक्षमता औरपाया गया कि केवल 30 प्रतिशत विभेदित कोशिकाएं ही संरक्षित हैंमाइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन। इसके अतिरिक्त, की अभिव्यक्तिटेलोमेयर-एन्कोडिंग जीन को डाउनग्रेड किया गया था।

एक दिलचस्प खोज यह है कि एक कम प्रमुख विशेषताउम्र बढ़ने और विटामिन सी की'का उल्टा असर देखा गयाhiPSC-व्युत्पन्न CM में। मानव IPSC वयस्क हैंदैहिक कोशिकाएं जिन्हें एक प्लुरिपोटेंट के लिए पुन: क्रमादेशित किया गया हैराज्य (यू एट अल।2007) के वितरण के माध्यम सेबहिर्जात बहुलता कारक (ताकाहाशी एट अल।2007). उनकी व्युत्पत्ति की प्रकृति के कारण, IPSCsएक अलग स्वदेशी अवस्था के अधिकारी माने जाते हैंईएससी से (चिन एट अल।2009) और प्रदर्शित भी करेंविशिष्ट रेखा में विभेदन दक्षता कम कर दीउम्र (मॉरिट्ज़ एट अल।2008). एक्सोजेनस रिप्रोग्रामदैहिक कोशिकाओं में सम्मिलन के लिए चुने गए मिंग कारक हो सकते हैंइस खोज के लिए खाता। रिप्रोग्राम्ड hiPSCs के पास हैअपूर्ण रीप्रोग्रामिंग या प्रारंभिक बुढ़ापा दिखायाइन विट्रो विभेदन के दौरान जब hESCs की तुलना में(हन्ना एट अल।2010). इस प्रकार, एचईएससी-व्युत्पन्न सीएम प्रतीत होते हैंउम्र बढ़ने या संबंधित के अध्ययन के लिए अधिक उपयुक्त होशोध करना।

एंटी-एजिंग में विटामिन सी की कई भूमिकाएँ हैं और हैंदिखायाहृदय-सुरक्षात्मक प्रभाव(झोउ एट अल।2006; लुइकिंग एट अल।2010). हमने विभिन्न सांद्रता का उपयोग कियाइन एंटी-एजिंग को प्रदर्शित करने के लिए विटामिन सीएचईएससी-व्युत्पन्न सीएम पर प्रभाव। विटामिन सी उपचारएचईएससी-व्युत्पन्न सीएम की धड़कन की आवृत्ति को प्रभावित कियाऔर hESC-व्युत्पन्न मुख्यमंत्रियों की प्रवृत्ति को कम कियाउम्र के साथ धीरे-धीरे धड़कना। इसके अलावा, उपचारविटामिन सी के साथ उम्र बढ़ने से संबंधित अभिव्यक्ति को प्रभावित कियाएचईएससी-व्युत्पन्न में जीन और माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शनमुख्यमंत्रियों। सबसे पहले, hterT, hTR और में परिवर्तनTRF2 देखे गए। मानव टीआर (एचटीआर) और एचईआरटीमानव टेलोमेरेस-संबंधित आरएनए और प्रोटीन को एनकोड करें,क्रमश। उम्र बढ़ने में उनकी भूमिका जगजाहिर है(हियामा एट अल।1995) क्योंकि दोनों जीन संबंधित हैंटेलोमेरेस और टेलोमेरेज़ (हफ़मैन एट अल।2000; काला जला2001). हमारे अध्ययन में, विटामिन के साथ उपचारसी में विभिन्न चरणों में मुख्यमंत्रियों की अभिव्यक्ति बढ़ीhterT। ह्यूमन टीआर एक्सप्रेशन भी लेट-स्टेज में बढ़ गयाhESC-व्युत्पन्न CMs। ये परिणाम प्रदर्शित करते हैंकि विटामिन सी का टेलोमेरेस गतिविधि पर सीधा प्रभाव पड़ता हैएचईएससी-व्युत्पन्न सीएम में। इसके अलावा, विटामिन सी हो सकता हैटेलोमेरेस से संबंधित जीनों के प्रतिलेखन में वृद्धि,और यह एंटी-एजिंग प्रभाव चरण-निर्भर हो सकता हैवृद्ध एचईएससी-व्युत्पन्न सीएम। नाटकीय रूप से TRF2 की अभिव्यक्तिएचईएससी-व्युत्पन्न के बाद के चरण में वृद्धि हुईसीएम ने विटामिन सी के साथ इलाज किया, और ये परिणाम दिखाते हैंकि TRF2 के आनुवंशिक नियमन में एक भूमिका निभाता हैवृद्ध एचईएससी-व्युत्पन्न सीएम। TRF2 गतिविधि से जुड़ा हुआ हैदैहिक कोशिकाओं में उम्र बढ़ने, जो आगे सुझाव देता हैबुढ़ापा विरोधीविटामिन सी द्वारा उत्पन्न प्रभाव.

हमने माइटोकॉन्ड्रियल पर विटामिन सी के प्रभाव को भी देखाझिल्ली क्षमता। का बुढ़ापा रोधी प्रभावविटामिन सी में धड़कन की दर की वसूली के साथ सहसंबद्धhESC-व्युत्पन्न CMs। एक साथ लिया, ये परिणाम दिखाते हैंकि विटामिन सी की प्रसिद्ध कार्डियोप्रोटेक्टिव भूमिकाइन विट्रो में एचईएससी-व्युत्पन्न सीएम पर भी लागू होता है। बिच मेंपरीक्षण की स्थिति, 100 पर विटामिन सी उपचारμएम के लिए48 घंटे सबसे प्रभावी थे और यह एकाग्रता करीब हैविटामिन सी की अनुशंसित आहार भत्ता। येपरिणाम एचईएससी-व्युत्पन्न के सत्यापन का दृढ़ता से समर्थन करते हैंसीएम एक व्यवहार्य सेल स्रोत के रूप में जो एक अद्वितीय के रूप में काम कर सकता हैमानव हृदय कोशिका उम्र बढ़ने का मॉडल।

निष्कर्ष में, हमने दिखाया है कि एचईएससी-व्युत्पन्नसीएम एक वैकल्पिक मॉडल के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त हैंमानव हृदय कोशिकाओं में उम्र बढ़ने। यह मॉडल हो सकता हैएक के रूप में जैव चिकित्सा अनुसंधान के अन्य क्षेत्रों के लिए विस्तारितप्राथमिक मानव हृदय कोशिकाओं के लिए विकल्प, और विभिन्नउम्मीदवार विरोधी उम्र बढ़ने वाले कारकों का इस प्रकार अध्ययन किया जा सकता हैभविष्य में एचईएससी-व्युत्पन्न सीएम।

स्वीकृतियाँके अनुदान द्वारा इस कार्य का समर्थन किया गया थाकोरियाई स्वास्थ्य प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास परियोजना, स्वास्थ्य मंत्रालय औरकल्याण, कोरिया गणराज्य (A111539) और बेसिक साइंस द्वाराके राष्ट्रीय अनुसंधान फाउंडेशन के माध्यम से अनुसंधान कार्यक्रमकोरिया (NRF) शिक्षा मंत्रालय, विज्ञान और द्वारा वित्त पोषितप्रौद्योगिकी (2012-0004131)। लेखक ईमानदारी की सराहना करते हैंमायुंग सू चो, सन मि बाक, जून बीओम द्वारा तकनीकी सहायताकू, और योंग जिन किम।

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