مطالعه تاثير بيش بيان ژن OCT4 و مهار همزمان ژن P53 بر بيان ژن‌هاي پرتواني در سلول‌هاي بنيادي بافت چربي انسان

مقدمه و هدف: OCT4 مهمترين فاكتورهاي رونويسي درگير در حفظ پرتواني و بازبرنامه‌ريزي سلول‌هاي سوماتيك است. از طرفي، مطالعات اخير نشان داده است كه فقدان يا جهش در ژن P53 بازبرنامه‌ريزي هسته را تسهيل مي‌كند. مطالعه‌ي حاضر با هدف بازبرنامه‌ريزي سلول‌هاي بنيادي بافت چربي انساني با استفاده از بيش بيان OCT4 و كاهش بيان P53 طراحي شد. مواد و روش‌ها: سلول‌هاي بنيادي بافت چربي با استفاده از آنزيم كلاژناز از نمونه‌هاي چربي شكمي بيماران تحت عمل زيبايي ابدومينوپلاستي جداسازي شد. براي شناسايي سلول‌هاي بنيادي بافت چربي، بيان ماركرهاي مزانشيمي با روش فلوسيتومتري بررسي شد و سلول‌ها به رده‌هاي استخواني و چربي تمايز داده شدند. سلول‌هاي بنيادي بافت چربي در مرحله‌ي پاساژ سوم با پلاسميد بياني حامل ژن OCT4 و shRNA مهاركننده P53 (وكتور pCXLE- hOCT4/shp53) ترنسفكت شدند. يك هفته پس از ترنسفكشن، بيان ژن‌هاي پرتواني با روش qPCR بررسي شد. نتايج: سلول‌هاي بنيادي بافت چربي در مرحله پاساژ سوم مورفولوژي فيبروبلاست‌مانند نشان دادند. نشانگرهاي مزانشيمي CD90، CD73 و CD105 به ترتيب در 94، 2/80 و 1/81 درصد از سلول‌ها بيان شد. به علاوه، سلول‌هاي بنيادي بافت چربي به سلول‌هاي چربي و استخواني تمايز يافتند. طبق نتايج qPCR، بيان ژن‌هاي OCT4، SOX2، LIN28، REX1، CCND1 و C-MYC در سلول‌هاي ترنسفكت شده با وكتور حامل ژن OCT4 و shRNA مهاركننده‌ P53 نسبت به گروه كنترل افزايش معني‌دار نشان داد. نتيجه‌گيري: بيش‌بيان ژن OCT4 و مهار بيان P53 به بازبرنامه‌ريزي سلول‌هاي بنيادي بافت چربي به سمت حالت پرتواني كمك مي كند. اين روش ممكن است توان تمايزي سلول‌هاي بنيادي بافت چربي را براي كاربردهاي درماني افزايش دهد.

Background and Objective: OCT4 is the most important transcription factor for reprogramming of somatic cells and maintenance of pluripotency. Moreover, it has recently been shown that loss of P53 or its mutations improve the efficiency of reprogramming. This study was designed to reprogram human adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) by overexpression of OCT4 and inhibition of P53 expression. Materials and Methods: The ADSCs were isolated from abdominal fat tissue of patients who underwent cosmetic abdominoplasty. For characterization of the ADSCs, the expression of some mesenchymal stem cell markers was assessed by flow cytometry and the cells were differentiated into osteogenic and adipogenic lineages. The third-passaged ADSCs were transfected with a plasmid expressing OCT4 and a P53-shRNA. One week after transfection, the expression of pluripotency genes was studied by quantitative real-time PCR. Results: The third-passaged ADSCs showed a fibroblast-like morphology. Meanwhile, 94%, 80.2%, and 81.1% of the ADSCs showed positive staining for CD90, CD73 and CD105 markers, respectively. Moreover, the ADSCs showed adipogenic and osteogenic differentiation. As revealed by qPCR analysis, the expression of OCT4, SOX2, LIN28, REX1, CCND1 and C-MYC mRNAs were significantly upregulated after transfection of the ADSCs with hOCT4/shp53 vector compared to the control group. Conclusion: Overexpression of OCT4 and inhibition of P53 can improve reprogramming of the ADSCs toward a pluripotent state. This method may improve the differentiation capacity of the ADSCs for clinical applications.