Hormon tarczycy (T3) i kwas retinowy (RA) są niezbędne dla prawidłowego rozwoju kręgowców i znane są z koregulacji kilku genów. i wiadomo, że współregulują kilka genów. Wczesny rozwój jest głównie wrażliwy na kwas retinowy, jednak receptor hormonu tarczycy alfa (T3R alfa) ulega ekspresji wraz z receptorami kwasu retinowego (RAR) - alfa, -beta i -gamma. Aby określić rolę nieligandowanego T3R alfa we wczesnym rozwoju i w rozwoju neuronalnym stymulowanym przez RA, zastosowaliśmy techniki rekombinacji homologicznej do inaktywacji obu alleli genu T3R alfa w mysich embrionalnych komórkach macierzystych (ES). Utrata obu alleli T3R alfa spowodowała wzrost podstawowej i indukowanej przez RA ekspresji ekspresji endogennych genów reagujących na RA, RAR beta i fosfatazy alkalicznej fosfatazy alkalicznej, co pokazuje, że T3R alfa ma hamujący wpływ na odpowiedź RA. Podobną wielkość hamowania odpowiedzi RA przez T3R zaobserwowano w testach przejściowej transfekcji elementów odpowiedzi RA zarówno w ES, jak i testach elementów odpowiedzi RA zarówno w komórkach ES, jak i JEG. Eksperymenty z kotransfekcją zostały wykorzystane do wykazania, że w hamowaniu odpowiedzi RA może pośredniczyć T3R alfa 1. Dodanie T3R alfa 1, ale nie wariantu T3R alfa c-erbA alfa 2 do komórek ES pozbawionych T3R alfa przywróciło hamujący wpływ na ekspresję genów indukowaną przez RA. ekspresję genów. Stymulowane przez RA różnicowanie neuronalne obserwowano w typie dzikim, ale nie w komórkach ES T3R alfa-null, co jest zgodne z doniesieniami o nieprawidłowym rozwoju neuronalnym rozwój neuronów jako konsekwencja przedwczesnej stymulacji RA. Nasze wyniki pokazują, że wczesna ekspresja nieligandowanego T3R alfa funkcjonuje w celu moduluje odpowiedź na RA i stymulowane przez RA różnicowanie neuronalne. --- WPROWADZENIE: Hormony tarczycy odgrywają ważną rolę w rozwoju komórek nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. komórek nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. Nawet niewielkie zmiany w normalnym poziomie hormonów tarczycy tarczycy wpływają na wzrost dendrytów i aksonów, kiełkowanie i mielinizację, a nawet mogą prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń, takich jak kretynizm. a nawet mogą prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń, takich jak kretynizm. Pomimo naszej Pomimo naszej wiedzy na temat wpływu na OUN ssaków, rola hormonów tarczycy w rozwoju rozwoju jelitowego układu nerwowego (ENS) nadal wymaga wyjaśnienia. wyjaśniona. W tym badaniu po raz pierwszy przeanalizowaliśmy wpływ 3,5,3'-trijodotyroniny (T3) na komórki progenitorowe ENS przy użyciu testów biologicznych komórek i techniki mikromacierzy. komórek i technikę mikromacierzy. WYNIKI: W naszym modelu in vitro T3 hamowała proliferację komórek i stymulowała wzrost neurytów różnicujących się komórek progenitorowych ENS. Analiza mikromacierzy ujawniła grupę 338 genów, które były regulowane przez T3 w różnicujących się enterosferach. enterosferach. 67 z tych genów jest zaangażowanych w funkcjonowanie i rozwój układu nerwowego. układu nerwowego. 14 z nich należy do genów zaangażowanych w prowadzenie aksonalne lub rozwój neurytów. Co ciekawe, T3 regulowała ekspresję netryny G1 i endoteliny 3, dwóch cząsteczek prowadzących, które są zaangażowane w ludzkie dysganglionozy jelitowe. dysganglionozy. WNIOSEK: Wyniki naszego badania dają pierwszy wgląd w to, jak T3 może wpływać na jelitowy układ nerwowy. jelitowy układ nerwowy. T3 jest zaangażowany w proliferację i różnicowanie procesy w enterosferach. Analiza mikromacierzy ujawniła kilka interesujących kandydatów na geny, które mogą być zaangażowane w obserwowany wpływ na enterosferę różnicowanie. Przyszłe badania muszą zostać przeprowadzone, aby lepiej zrozumieć interakcje między genami. interakcje między genami. --- Wcześniej informowaliśmy, że pluripoetyny E są produkowane u myszy po pojedynczym wstrzyknięciu 20 mg arabinozydu cytozyny (Ara-C) i że są one w stanie zainicjować determinację hemopoetycznych pluripotencjalnych komórek macierzystych (CFU-S) w kierunku linii erytrocytarnej. Jednak mechanizm uwalniania pluripoetyny E jest wciąż niejasny. Ponieważ stymulujący wpływ hormonu tarczycy na erytropoezę jest dobrze znany, postulowaliśmy związek między tym hormonem a pluripoetyną E pluripoetyny. W poprzednich pracach wykazaliśmy, że L-trójjodotyronina (LT3) wykazuje zdolność indukowania różnicowania CFU-S w kierunku erytropoezy in in vitro. Przedstawione tutaj dwie serie danych sugerują, że LT3 działa pośrednio na CFU-S poprzez promowanie uwalniania czynników podobnych do pluripoetyny E. Po pierwsze, wstrzyknięcie Ara-C, które indukuje produkcję pluripoetyn E u myszy myszy promuje również wzrost poziomu LT3 w osoczu. Po drugie, pożywka kondycjonowana komórkami szpiku kostnego narażonymi in vitro przez 90 minut na LT3 (nawet jeśli pożywka ta nie zawiera LT3). nawet jeśli ta pożywka nie zawiera LT3) ma działanie podobne do pluripoetyny E, indukując różnicowanie CFU-S w kierunku linii erytrocytarnej. --- Hormony tarczycy (TH) są niezbędne dla rozwoju mózgu. Jednak informacje na temat tego, czy i jak ten kluczowy czynnik endokrynologiczny wpływa na neurogenezę dorosłych jest fragmentaryczne. W związku z tym zbadaliśmy wpływ TH na proliferację i apoptozę komórek macierzystych w strefie podkomorowej (SVZ), a także na migrację neuroblastów znakowanych transgenem z niszy komórek macierzystych. Niedoczynność tarczycy znacząco zmniejszyła wszystkie te trzy procesy, hamując wytwarzanie nowych komórek. wytwarzanie nowych komórek. Aby określić mechanizmy przekazujące działanie TH w SVZ SVZ, przeanalizowaliśmy, który receptor był zaangażowany i czy efekty były odgrywane bezpośrednio na poziomie populacji komórek macierzystych. Receptor alfa TH (TRalpha), ale nie TRbeta, ulegał ekspresji w nestin-dodatnich komórkach progenitorowych SVZ. komórkach progenitorowych SVZ. Ponadto, zastosowanie myszy z mutacją TRalpha wykazało, że TRalpha jest wymagana do utrzymania pełnej aktywności proliferacyjnej. Wreszcie, bezpośredni efekt transkrypcyjny TH efekt transkrypcyjny, w którym nie pośredniczą inne populacje komórek, został ujawniony przez ukierunkowany transfer genów do komórek macierzystych in vivo. Rzeczywiście, TH bezpośrednio modulował transkrypcję z konstruktu reporterowego promotora c-myc zawierającego zawierający TRE, ale nie ze zmutowanej sekwencji TRE. sekwencji. Wnioskujemy, że ligand-TRalfa ma kluczowe znaczenie dla neurogenezy w mózgu dorosłych ssaków. mózgu dorosłych ssaków. --- Chondrogenne różnicujące się mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) wyrażają markery chondrocytów przerostowej płytki wzrostu. Ponieważ chrząstka przerostowa ulega kostnieniu kostnieniu, stanowi to zagrożenie dla zastosowania MSC w inżynierii tkankowej chrząstki stawowej. w inżynierii tkankowej chrząstki stawowej. Aby zidentyfikować mechanizmy, które wywołują to zjawisko zjawisko, wykorzystaliśmy model przerostu in vitro chondryfikujących MSC do analizy różnicowej ekspresji genów i eksperymentów funkcjonalnych z naciskiem na na sygnalizacji białka morfogenetycznego kości (BMP). Hipertrofię indukowano w chondrogennych MSC przez transformujący czynnik wzrostu β (TGFβ) oraz odstawienie deksametazonu i dodanie trójjodotyroniny. Różnicowa analiza ekspresji genów przeprowadzono analizę ekspresji BMP i ich receptorów. Na podstawie tych wyniki, model przerostu in vitro został wykorzystany do zbadania wpływu rekombinowanego BMP4 i inhibitora BMP Noggin. Wzmocnienie przerostu można wyraźnie wykazać poprzez zwiększony rozmiar komórek, aktywność fosfatazy alkalicznej, i odkładanie kolagenu typu X. Po indukcji przerostu, BMP4 i receptor BMP 1B uległy zwiększeniu. Dodanie BMP4 dodatkowo zwiększyło przerost w przypadku nieobecności, ale nie w obecności TGFβ i deksametazonu. Hormon tarczycy indukowany przerost przez regulację w górę BMP4 i to indukowane wzmocnienie może być blokowane przez antagonistę BMP, Noggin. Sygnalizacja BMP jest ważnym modulatorem późnych etapów różnicowania w chondrogenezie MSC i hormon tarczycy indukuje ten szlak. Ponieważ konstrukcje inżynierii tkanki chrzęstnej tkanki chrzęstnej będą narażone na działanie tego czynnika in vivo, badanie to zapewnia istotny wgląd w biologię chrząstki opartej na MSC. Co więcej, możliwość inżynierii hipertroficznej chrząstki może być pomocna w naprawie krytycznych ubytków kostnych. --- Wzrost, długotrwała samoodnowa i końcowe dojrzewanie ludzkich progenitorów erytroidalnych progenitory pochodzące z krwi pępowinowej w pożywce wolnej od surowicy mogą być modulowane przez hormony steroidowe. Jednorodne hodowle erytroidalne, charakteryzujące się przez cytometrię przepływową i zależność od specyficznej mieszaniny fizjologicznych czynników proliferacji czynników proliferacyjnych, uzyskano w ciągu 8 dni z początkowej populacji dojrzałych i niedojrzałych komórek jednojądrzastych. Ze względu na wcześniejsze wyniki dotyczące mysich i kurzych erytroblastów, promujący proliferację efekt glukokortykoidów nie był nieoczekiwany. nie było nieoczekiwane. Jednak, co zaskakujące, androgeny miały pozytywny wpływ na trwałą ekspansję ludzkich żeńskich, ale nie męskich progenitorów erytroidalnych. W optymalnych warunkach, trwała proliferacja progenitorów erytroidalnych skutkowała ponad 10(9)-krotną ekspansję w ciągu 60 dni. Końcowe dojrzewanie erytroidalne zostało znacznie poprawione przez dodanie ludzkiej surowicy i hormonu tarczycy (3,5,3'-trijodotyroniny [T3]) do pożywki różnicującej. Spowodowało to wysoce synchroniczne różnicowanie komórek w kierunku enukleowanych erytrocytów w ciągu 6 dni, któremu towarzyszył ogromny spadek wielkości i akumulacja hemoglobiny do poziomów porównywalnych z erytrocytami krwi obwodowej. Tak więc, oczywiście, różne receptory hormonów jądrowych aktywowane ligandami mają ogromny wpływ na decyzja między samoodnową a dojrzewaniem końcowym w ludzkim przedziale erytroidalnym przedział. --- T3 jest wymagany do normalnego wczesnego rozwoju, ale zidentyfikowano stosunkowo niewiele genów docelowych reagujących na T3. genów docelowych zostało zidentyfikowanych. Ogólnie rzecz biorąc, techniki różnicowania komórek macierzystych in vitro in vitro stymulują szeroki zakres programów rozwojowych, w tym szlaki receptora hormonu tarczycy (TR). Opracowaliśmy kilka modeli komórek macierzystych in vitro modeli komórek macierzystych, aby bardziej szczegółowo zidentyfikować ekspresję genów za pośrednictwem TR we wczesnym rozwoju. Odkryliśmy, że komórki raka zarodkowego (EC) mają zmniejszoną zdolność wiązania jądrowego T3 i tylko w niewielkim stopniu wyrażają znane geny docelowe T3, neurograniny (RC3) i kinazy białkowej IV zależnej od Ca2+/kalmoduliny (CaMKIV), w odpowiedzi na T3. odpowiedź na T3. Pełna indukcja T3 w przejściowej transfekcji komórek EC została przywrócona przez kotransfekcję wektora ekspresyjnego TR. W związku z tym przeprowadziliśmy profile ekspresji genów w komórkach zarodkowych typu dzikiego (ES) w porównaniu z ekspresją w komórkach z niedoborem (EC) lub zmutowanym TR (TRalpha P398H zmutowane komórki ES ), aby zidentyfikować geny docelowe T3. Stymulacja T3 komórek ES typu dzikiego zmieniła ekspresję mRNA 610 znanych genów (26% badanych), chociaż tylko około 60 genów (1%) spełniało kryteria bezpośredniej stymulacji T3 w oparciu o wielkości indukcji i wymogu obecności TR. Wybraliśmy pięć kandydujących genów docelowych T3, neureksofilinę 2, białko wiążące okołojądrowe RNA spermatyd białko wiążące RNA (SPNR), białko wiążące kalikreinę (KBP), specyficzny dla prostaty antygen błonowy antygen błonowy prostaty (PSMA) i synaptotagminę II, w celu przeprowadzenia bardziej szczegółowych badań. Reaktywność T3 tych genów oceniano zarówno w endogennej ekspresji genów in vitro, jak i w modelach modelach mysich in vivo. Geny te zidentyfikowano w nowym systemie komórek macierzystych, w tym te indukowane i represjonowane w odpowiedzi na T3, mogą pośredniczyć w działaniu hormonów tarczycy we wczesnym rozwoju. działania hormonów tarczycy we wczesnym okresie rozwoju. --- Zaburzona funkcja hormonów tarczycy wywołuje poważne konsekwencje fizjologiczne w niedojrzałym mózgu. niedojrzałym mózgu. W wieku dorosłym, chociaż doniesienia kliniczne dokumentują wpływ hormonów tarczycy na nastrój i funkcje poznawcze, zmiany molekularne i komórkowe leżące u podstaw tych efektów behawioralnych są słabo poznane. zmiany leżące u podstaw tych efektów behawioralnych są słabo poznane. Więcej ostatnio, subtelny wpływ hormonu tarczycy na plastyczność strukturalną w dojrzałym mózgu, w szczególności na w dojrzałym mózgu, w szczególności na neurogenezę hipokampa u dorosłych. doceniane. Jednak specyficzne etapy rozwoju progenitorów hipokampa u dorosłych, które są wrażliwe na tarczycę które są wrażliwe na hormon tarczycy, nie są zdefiniowane. Używając nestin-zielone białko fluorescencyjne myszy reporterowe, wykazujemy, że tarczyca pośredniczy w jego wpływie na neurogenezę hipokampa poprzez wpływ na progenitory typu 2b i progenitorów typu 3, chociaż nie zmienia proliferacji progenitorów progenitora typu 1 lub progenitora neuronalnego wzmacniającego typu 2a. Hormon tarczycy zwiększa liczbę progenitorów typu 3 pozytywnych pod względem podwójnej kortyny (DCX), i przyspiesza różnicowanie neuronów zarówno w niedojrzałe DCX-pozytywne neurony i neurony komórek ziarnistych z dodatnimi jądrami neuronalnymi. Ponadto wykazać, że temu wzrostowi różnicowania neuronalnego towarzyszy indukcja specyficznych czynników transkrypcyjnych zaangażowanych w różnicowanie progenitorów hipokampa. hipokampa. Badania in vitro z wykorzystaniem testu neurosfery potwierdzają bezpośredni wpływ hormonu tarczycy na rozwój progenitorów, ponieważ neurosfery leczone hormonem tarczycy są przesunięte do bardziej zróżnicowanego stanu. stan. Podsumowując, nasze wyniki wskazują, że hormon tarczycy pośredniczy w swoich efekty neurogenne poprzez ukierunkowanie progenitorów hipokampa typu 2b i typu 3 oraz sugeruje rolę proneuralnych czynników transkrypcyjnych w przyczynianiu się do wpływ hormonu tarczycy na różnicowanie neuronalne dorosłych progenitorów hipokampa progenitorów hipokampa. --- Komórki macierzyste specyficzne dla dorosłych narządów są niezbędne dla homeostazy i naprawy narządów u dorosłych kręgowców. Jelito jest jednym z najlepiej zbadanych narządów pod tym względem. pod tym względem. Nabłonek jelitowy ulega ciągłej samoodnowie przez całe dorosłe życie kręgowców. kręgowców poprzez proliferację i późniejsze różnicowanie dorosłych komórek macierzystych. różnicowanie dorosłych komórek macierzystych. Ten system samoodnowy powstaje późno podczas rozwoju, około urodzenia, u ssaków, gdy poziom endogennego hormonu tarczycy (T3) są wysokie. Metamorfoza płazów przypomina rozwój postembrionalny ssaków ssaków i jest całkowicie zależna od obecności wysokiego poziomu T3. obecności wysokiego poziomu T3. Podczas tego procesu jelito kijanki, głównie monowarstwę larwalnych komórek nabłonkowych, ulega drastycznej transformacji. transformacji. Komórki nabłonka larwalnego ulegają apoptozie i jednocześnie, dorosłe nabłonkowe komórki macierzyste/progenitorowe rozwijają się de novo, szybko proliferują i a następnie różnicują się, aby ustanowić oś fałdu nabłonkowego, przypominającą oś krypta-wilk w jelicie dorosłego ssaka. My i inni badaliśmy zależną od T3 przebudowę jelita u Xenopus laevis. Tutaj podkreślimy niektóre z ostatnich odkryć dotyczących pochodzenia dorosłych komórek macierzystych jelit. jelitowych komórek macierzystych. Omówimy obserwacje sugerujące, że ligand receptora T3 (TR) reguluje autonomiczne tworzenie się komórek progenitorowych jelit u dorosłych osobników i że działanie T3 w tkance łącznej jest ważne dla ustanowienia niszy komórek macierzystych. tworzenie niszy komórek macierzystych. Dokonamy dalszego przeglądu dowodów sugerujących podobne zależne od T3 tworzenie dorosłych jelitowych komórek macierzystych u innych kręgowców. kręgowców. --- Hormon tarczycy (TH) jest niezbędny do rozwoju mózgu kręgowców. Większość badań nad TH i rozwojem neuronów koncentruje się na późnym rozwoju, głównie na okresie okołoporodowym u ssaków. Jednak u ludzkich niemowląt rozwój neuromotoryczny najlepiej koreluje z poziomem TH u matki w pierwszym trymestrze ciąży, co sugeruje, że sygnalizacja TH może wpływać na wczesny rozwój mózgu. Badanie sygnalizacji TH we wczesnej embriogenezie u ssaków jest eksperymentalnie trudne. W przeciwieństwie do W przeciwieństwie do tego, wolno żyjące zarodki, takie jak Xenopus laevis, pozwalają na fizjologiczne eksperymenty niezależne od czynników matczynych. Szczegółowo opisaliśmy kluczowe elementy sygnalizacji TH ligandy, receptory (TR) i dejodynazy podczas wczesnego rozwoju X. laevis przed utworzeniem zarodkowej tarczycy. Znaleziono dynamiczne profile dla wszystkich komponentów. Pomiędzy etapami rozwojowymi 37 i 41 (~48 godzin po wylęgu, co zbiega się z fazą ciągłej neurogenezy) znaczące wzrost poziomów T(3), jak również mRNA kodującego dejodynazy i TR . Ekspozycja zarodków na tym etapie rozwoju przez 24 godziny na antagonistę TH, NH-3, lub tetrabromobisfenol A, środek zmniejszający palność i znany czynnik zaburzający TH zaburzający, różnie modulował ekspresję wielu docelowych genów TH genów związanych z funkcjonowaniem neuronalnych komórek macierzystych lub różnicowaniem neuronalnym. Co więcej, 24-godzinna ekspozycja na NH-3 lub tetrabromobisfenol A zmniejszała proliferację komórek w mózgu. proliferację komórek w mózgu. Tak więc dane te pokazują po pierwsze, że sygnalizacja TH odgrywa rolę regulacyjną we wczesnej neurogenezie X. laevis, a po drugie, że ten okres okres stanowi potencjalne okno dla zaburzeń endokrynologicznych. --- Nisza neuronalnych komórek macierzystych strefy podkomorowej (SVZ) zawiera mieszane populacje komórek macierzystych komórek macierzystych, komórek wzmacniających tranzyt i migrujących neuroblastów. Rozszyfrowanie jak sygnały endogenne, takie jak hormony, wpływają na równowagę między tymi typami komórek ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia fizjologii plastyczności i homeostazy niszy. homeostazy. Pokazujemy, że hormon tarczycy (T(3)) i jego receptor, TRα1, są bezpośrednio zaangażowane w utrzymanie tej równowagi. TRα1 ulega ekspresji w komórkach wzmacniających i migrujących komórkach. Eksperymenty in vivo dotyczące wzmocnienia i utraty funkcji wykazują po pierwsze, że T(3)/TRα1 bezpośrednio hamują ekspresję Sox2, a po drugie, że nadekspresja TRα1 w niszy sprzyja pojawianiu się migrujących neuroblastów DCX+. Brak TRα zwiększa liczbę komórek SOX2+ w SVZ. Niedoczynność tarczycy zwiększa proporcje komórek w interfazie. Tak więc, w dorosłej SVZ, T(3)/TRα1 sprzyjają zaangażowaniu neuronalnych komórek macierzystych i progresji w kierunku fenotypu migrującego neuroblastu. fenotyp neuroblastów; przejście to koreluje z zależną od T(3)/TRα1 represją transkrypcyjną Sox2. --- Hormon tarczycy i kwas retinowy (RA) są niezbędne dla prawidłowego rozwoju neuronów in vivo. in vivo, jednak wszystkie strategie różnicowania in vitro zarodkowych komórek macierzystych (ES) (ES) wykorzystują tylko RA. Opracowaliśmy nową strategię różnicowania mysich komórek ES przy użyciu T(3). Dominująco-ujemna mutacja punktowa typu knock-in (P398H) została wprowadzona do genu receptora alfa hormonu tarczycy w celu określenia wpływu wpływ T(3) na różnicowanie komórek ES. Różnicowanie promowane przez T(3) (1 nM), RA (1 mikroM) lub połączony T(3)/RA oceniano w komórkach ES typu dzikiego (wt) i zmutowanych (m) komórkach ES na podstawie ekspresji genów specyficznych dla neuronów i cyklu komórkowego. cyklu komórkowego. Sam T(3) stymulował różnicowanie neuronalne w podobny sposób, jak to z RA zarówno w komórkach wtES, jak i mES. Ekspresja neurograniny i mRNA kinazy IV zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny (zidentyfikowanej in vivo jako geny regulowane przez T(3)). ) była jednak znacznie zmniejszona w komórkach mES w porównaniu z komórkami wtES. RA zwiększyło apoptozę, znacznie większą niż obserwowana przy stymulacji T(3) stymulacji. Leczenie T(3) podawane z RA znacznie zmniejszyło apoptotyczne działanie działanie RA, czego nie zaobserwowano w komórkach mES. Indukowane przez T(3) różnicowanie neuronalne komórek ES różnicowanie zmutowanych komórek hormonu tarczycy alfa i wtES zapewnia model in model in vitro do badania regulacji genów zależnej od T(3) w rozwoju neuronalnym. Ten może być również wykorzystany do identyfikacji nowych genów regulowanych przez T(3). Modulacja apoptotycznego działania RA przez T(3) może mieć wpływ na terapię komórkami macierzystymi. komórek macierzystych. --- Embrionalne komórki macierzyste (ESC) mogą różnicować się w funkcjonalne kardiomiocyty i tym samym tym samym stanowią obiecujące źródło komórek dla terapii regeneracyjnej serca. Niemniej jednak, terapeutyczne zastosowanie kardiomiocytów pochodzących z ESC jest jest jednak ograniczone przez niską skuteczność obecnego protokołu różnicowania kardiomiocytów i ich niedojrzałe fenotypy. Chociaż hormon tarczycy jest niezbędny dla prawidłowego rozwoju i funkcji serca, jego rola w różnicowaniu kardiomiocytów ESC, jak również ESC, a także dojrzewaniu kardiomiocytów pochodzących z ESC, pozostaje niejasna. W tym badaniu zbadaliśmy różnicowanie serca mysich ESC w obecności w obecności T(3) przez 7 dni przy użyciu cytometrii przepływowej, RT-PCR, komórkowej badanie elektrofizjologiczne i konfokalne obrazowanie wapnia. W porównaniu z warunkami kontrolnymi warunkami, suplementacja T(3) zwiększała liczbę kardiomiocytów pochodzących z ESC kardiomiocytów i towarzyszyła jej regulacja w górę panelu markerów sercowych, w tym markerów sercowych, w tym Nkx2.5, lekkiego łańcucha miozyny-2V, a także alfa- i łańcuch ciężki alfa- i beta-miozyny. Co ważniejsze, badanie elektrofizjologiczne ujawniło że kardiomiocyty pochodzące z ESC wykazywały więcej fenotypów podobnych do dorosłych po suplementacji T(3) w oparciu o charakterystykę potencjału czynnościowego. Wykazywały również bardziej podobne do dorosłych właściwości homeostazy wapnia. Te zmiany fenotypowe były związane z regulacją w górę sarko(endo)plazmocytowej ATPazy wapniowej-2a i ekspresją receptora ryanodyny-2. Ponadto wykazano, że klasyczny (genomowy) szlak wykazano, że jest zaangażowany w indukowane przez T(3) różnicowanie mięśnia sercowego ESC. Nasze wyniki pokazują, że suplementacja T(3) promuje sercowe różnicowanie ESC i zwiększa dojrzewanie elektrofizjologiczne, a także a także homeostazę wapnia, właściwości kardiomiocytów pochodzących z ESC. --- Niedobór hormonów tarczycy (TH) u matki podczas ciąży może mieć poważny wpływ na rozwój mózgu płodu. wpływ na rozwój mózgu płodu. Jednak cele komórkowe TH i mechanizmy leżące u ich i mechanizmy leżące u ich podstaw są nadal niejasne. W tym badaniu odkryliśmy, że niedoczynność tarczycy u matki podczas ciąży u myszy hamowała neurogenezę w zarodkowym telencefalonie. zarodkowym telencefalonie i powodowała zaburzenia uczenia się i pamięci u potomstwa. u potomstwa. Aby zbadać mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska, poddaliśmy hodowane myszy embrionalne neuronalne komórki macierzyste (eNSC) z fizjologicznym poziomem 3, 5, 3'-trijodo-L-tyroniny (T3). Stwierdziliśmy, że T3 promuje neuronalne neuronalne, jednocześnie hamując różnicowanie astrocytarne. Ponadto Ponadto, proliferacja i utrzymanie eNSC były hamowane przez T3. Co więcej, receptor TH alfa 1 (TRα1) został wykryty w eNSCs zarówno in zarówno in vivo, jak i in vitro. Wyciszenie ekspresji białka TRα1 za pomocą specyficznego siRNA wyeliminowało wpływ T3 na eNSC. Stwierdziliśmy również, że T3 zmniejszała fosforylację STAT3 i aktywność wiązania STAT3-DNA przez TRα1. Nadmierna ekspresja STAT3 osłabiała promotorowy wpływ T3 na różnicowanie neuronalne eNSCs. eNSCs. Podsumowując, wyniki te sugerują, że T3 promuje neuronalne różnicowanie eNSC poprzez hamowanie aktywności sygnalizacyjnej STAT3 poprzez TRα1 i przyczynia się do wczesnej neurogenezy w embrionalnym telencefalonie. Nasze badania ujawniają fizjologiczne skutki TH w regulowaniu różnicowania eNSC i sugerują, że eNSC są jednym z głównych celów komórkowych w ośrodkowym układzie nerwowym przez które TH wpływa na wczesny rozwój mózgu. Odkrycia te również wgląd w mechanizmy deficytów neurologicznych spowodowanych niedoborem TH podczas embriogenezy. --- Receptory jądrowe są ważnymi regulatorami rozwoju komórek erytroidalnych. Tutaj zbadaliśmy wpływ receptora retinoidu X (RXR), receptora kwasu retinowego (RAR) oraz receptora c-erbA/hormonu tarczycy (T3) (c-erbA/TR) na wzrost i różnicowanie komórek erytroidalnych przy użyciu receptora c-erbA/TR. różnicowanie komórek erytroidalnych przy użyciu systemu hodowli in vitro komórek macierzystych zależnych od czynników progenitorów erytroidalnych. Ligandy specyficzne dla RXR, RAR i c-erbA/TR indukują ekspresję genów specyficznych dla erytroidów i przyspieszają różnicowanie erytroidalne w hodowli, przy czym T3 był najbardziej skuteczny. Ponadto, podczas gdy aktywowany ligand c-erbA/TR przyspieszał różnicowanie, nieligandowany c-erbA/TR skutecznie blokował różnicowanie i wspierał trwały wzrost progenitorów w hodowli. wzrost w hodowli. Zatem c-erbA/TR wydaje się działać jako binarny przełącznik wpływający na los komórek erytroidalnych: nieligandowany c-erbA/TR wspiera wzrost, podczas gdy aktywowany ligandem c-erbA/TR indukuje różnicowanie. Dodatkowo, aby określić wpływ RXR na rozwój komórek erytroidalnych, dominujące interferujące mutanty RXR, pozbawione funkcji aktywatora transkrypcji AF-1 funkcji aktywatora transkrypcji AF-1 i AF-2, lub tylko AF-2, lub całej domeny wiążącej DNA, wprowadzono do komórek erytroidalnych. domeny wiążącej DNA, zostały wprowadzone do komórek progenitorowych erytroidalnych za pośrednictwem rekombinowane wektory retrowirusowe i analizowane pod kątem efektów specyficznych dla RXR. Stwierdzono stwierdzono, że ekspresja RXR typu dzikiego i mutantów RXR pozbawionych AF-1 i/lub AF-2 wspierała przejściowy wzrost komórek erytroidalnych. W wyraźnym przeciwieństwie, ekspresja dominującej interferującej domeny wiążącej deltaDNA RXR, zawierającej delecję całej domeny wiążącej DNA, była niekompatybilna ze wzrostem komórek erytroidalnych in vitro. wzrost komórek erytroidalnych in vitro, co sugeruje kluczową rolę RXR dla rozwoju komórek erytroidalnych. rozwoju komórek erytroidalnych. --- Tutaj wykazujemy, że fizjologiczne stężenia hormonów tarczycy T3 i T4 zwiększają aktywność promotora KERATYNY 15 i ekspresję w nabłonkowych komórkach macierzystych komórek macierzystych dorosłych ludzkich mieszków włosowych skóry głowy in situ i in vitro. Dodatkowo, T3 i T4 stymulują ekspresję immunoinhibitorowej cząsteczki powierzchniowej CD200. cząsteczki CD200. Następnie T3 i T4 indukują apoptozę i różnicowanie oraz hamują klonalny wzrost tych komórek progenitorowych in vitro. Dane te sugerują że ludzkie nabłonkowe komórki macierzyste pochodzące z mieszków włosowych leżą u podstaw głębokiej, wcześniej nieznanej regulacji hormonalnej przez hormony tarczycy i pokazują, że pierwotne ludzkie komórki progenitorowe keratyny 15-GFP+ mogą być wykorzystywane do dalszego wyjaśnić fundamentalną kontrolę endokrynologiczną ludzkich nabłonkowych komórek macierzystych. --- TŁO: Hormony tarczycy są zaangażowane w procesy rozwojowe i homeostatyczne w wielu tkankach. procesy w kilku tkankach. Ich działanie skutkuje różnymi wynikami w zależności od etapu rozwoju, tkanki i/lub kontekstu komórkowego. Co ciekawe, ich plejotropowe role są zachowane u wszystkich kręgowców. Jest to w dużej mierze udokumentowane, że hormony tarczycy działają poprzez receptory jądrowe, TR, które są czynnikami transkrypcyjnymi i których aktywność może być modulowana przez lokalną dostępność hormonu T3. dostępność hormonu T3. W "klasycznym ujęciu" odpowiedź fizjologiczna indukowana przez T3 odpowiedź fizjologiczna zależy od ekspresji specyficznych izoform TR i dejodotyroniny jodotyroniny. selenoenzymów dejodynazy jodotyroniny, które kontrolują lokalny poziom T3, a tym samym aktywność TR. aktywność TR. ZAKRES PRZEGLĄDU: Ostatnie dane jasno wykazały, że funkcjonalność TR jest skoordynowana i zintegrowana z innymi szlakami sygnalizacyjnymi, w szczególności na poziomie populacji komórek macierzystych/progenitorowych. Tutaj podsumowujemy te dane i proponujemy nową i intrygującą rolę hormonów tarczycy w dwóch wybranych przykładach. przykładach. GŁÓWNE WNIOSKI: W nabłonku jelitowym i siatkówce TRα1 i TRβ2 ulegają ekspresji na poziomie prekursorów, gdzie indukują proliferację i różnicowanie komórek. odpowiednio proliferację i różnicowanie komórek. Co więcej, te różne funkcje wynikają z integracji sygnału hormonalnego z innymi wewnętrznymi które odgrywają fundamentalną rolę w fizjologii komórek progenitorowych / macierzystych. ZNACZENIE OGÓLNE: Podsumowując, interakcja TR z innymi szlakami sygnalizacyjnymi, szczególnie w komórkach macierzystych/progenitorowych, jest nową koncepcją, która może mieć biologiczne znaczenie w podejściach terapeutycznych ukierunkowanych na komórki macierzyste, takie jak komórek macierzystych, takich jak inżynieria tkankowa i rak. Ten artykuł jest częścią specjalnego zatytułowanego Thyroid hormone signalling.
Jaka jest rola hormonu tarczycy w różnicowaniu komórek macierzystych?
Leczenie hormonem tarczycy kardiomiocytów pochodzących z ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych osłabia ekspresję genów płodowych i indukuje różnicowanie. Ligandowany receptor T3 (TR) reguluje autonomiczne tworzenie się komórek progenitorowych jelit dorosłych, a działanie T3 w tkance łącznej jest ważne dla ustanowienia niszy komórek macierzystych. W nabłonku jelitowym TRα1 i TRβ2 ulegają ekspresji na poziomie populacji komórek macierzystych/progenitorowych, gdzie indukują odpowiednio proliferację i różnicowanie komórek.  Hormon tarczycy jest związany z funkcjonowaniem i różnicowaniem neuronalnych komórek macierzystych i działa jako neurogenny przełącznik w niszy dorosłych neuronalnych komórek macierzystych. Ponadto hormon tarczycy zwiększa dojrzewanie komórek prekursorowych oligodendrocytów. Hormony tarczycy indukują również różnicowanie hemopoetycznych pluripotencjalnych komórek macierzystych w kierunku erytropoezy, a c-erbA/TR wydaje się działać jako binarny przełącznik wpływający na los komórek erytroidalnych: nieligandowany c-erbA/TR wspomaga wzrost, podczas gdy aktywowany ligandem c-erbA/TR indukuje różnicowanie. Wreszcie, hormon tarczycy moduluje późne etapy różnicowania chondrogenezy mezenchymalnych komórek macierzystych poprzez sygnalizację BMP.