Clin Osteol 2019; 24(1): 27-35

Účinky vitamínu D3, horčíka a vitamínu C na expresiu osteo-asociovaných miRNA mezenchýmových kmeňových buniek tukového tkanivaPřehledové články

Sabová Nikola1, Samáková Adriana1, Pinček Martin1, Sprušanský Ondrej1, Gažová Andrea2, Kyselovič Ján3
1 Department of Pharmacology and Toxicology, Pharmacy Faculty, Comenius University in Bratislava, Slovakia
2 Institute of Pharmacology and Clinical Pharmacology, Medical Faculty, Comenius University in Bratislava, Slovakia
3 5th Department of Internal Medicine, Clinical Research Unit, Medical Faculty, Comenius University in Bratislava and University Hospital Bratislava - Hospital Ruzinov, Slovakia

Úvod: Vitamín D3, horčík, ale aj vitamín C zohrávajú limitovanú rolu vo vápnikovej homeostáze a fyziológii kostí. Okrem iného majú aj pleiotropné účinky na rôzne typy buniek, akými sú napr. mezenchýmové kmeňové bunky odvodené z tukového tkaniva (Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells -⁠ ADMSCs).


Cieľ štúdie: Cieľom tejto štúdie bolo získať nový pohľad na vplyv magnézia, cholekalciferolu (vitamínu D3) a kyseliny askorbovej (vitamínu C) na potenciálne zmeny v kultivácii a diferenciácii ADMSCs. Nedávny výskum odhalil zapojenie mnohých mikroRNA (miRNA) pochádzajúcich z kostnej hmoty do regulácie fyziológie/patológie kostí. Preto sme sa tiež zamerali na analýzu zmien expresie miRNA v tomto kultivačnom stave.

Metódy: Jednotlivé vzorky ADMSCs sa kultivovali 24 hodín v kompletnom kultivačnom médiu s prídavkom rôznych koncentrácií vitamínu D3, horčíka a vitamínu C. Zmeny v expresii vybraných miRNA kostnej hmoty (miRNA-1, miRNA-29b, miRNA-133a a miRNA-499) sa určili pomocou reverznej transkripcie polymerázovej reťazovej reakcie (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction -⁠ RT-PCR).

Výsledky: Po farmakologickom ovplyvnení buniek pridaním vitamínu D3 sa významne zvýšila expresia všetkých pozorovaných miRNA. Pod vplyvom horčíka bolo zaznamenané štatisticky významné zvýšenie expresie miRNA-1 a miRNA-29b v porovnaní s kontrolnou vzorkou. Zvýšené koncentrácie vitamínu C významne ovplyvnili štruktúru a morfológiu sledovaných buniek, pričom došlo k významným zmenám v expresii miRNA-29b a miRNA-499.

Záver: Táto štúdia potvrdila možnosť pozitívneho farmakologického ovplyvnenia kmeňových buniek vitamínom D3, horčíkom, a taktiež vitamínom C v rámci regulácie expresie miRNA pochádzajúcich z kostnej hmoty.

Klíčová slova: cholekalciferol; mezenchýmové kmeňové bunky odvodené z tukového tkaniva; miRNA; vitamin C; vitamín D3

Zveřejněno: 11. červen 2019  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Sabová N, Samáková A, Pinček M, Sprušanský O, Gažová A, Kyselovič J. Účinky vitamínu D3, horčíka a vitamínu C na expresiu osteo-asociovaných miRNA mezenchýmových kmeňových buniek tukového tkaniva. Clinical Osteology. 2019;24(1):27-35.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Branch MJ, Hashmani K, Dhillon P et al. Mesenchymal stem cells in the human corneal limbal stroma. Invest Ophthalmol Vis Sci 2012; 53(9): 5109-5116. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1167/iovs.11-8673>. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Wang S, Qu X, Zhao RC. Clinical applications of mesenchymal stem cells. J Hematol Oncol 2012; 5 : 19. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1186/1756-8722-5-19>. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy 2006; 8(4): 315-317. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1080/14653240600855905>. Přejít k původnímu zdroji...
  4. Gimble JM, Katz AJ, Bunnell BA. Adipose-derived stem cells for regenerative medicine. Circ Res 2007; 100(9): 1249-1260. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1161/01.RES.0000265074.83288.09>. Přejít k původnímu zdroji...
  5. Beresford JN, Bennett JH, Devlin C et al. Evidence for an inverse relationship between the differentiation of adipocytic and osteogenic cells in rat marrow stromal cell cultures. J Cell Sci 1992; 102(Pt 2): 341-351. Přejít k původnímu zdroji...
  6. Martin EC, Qureshi AT, Dasa V et al. MicroRNA regulation of stem cell differentiation and diseases of the bone and adipose tissue: Perspectives on miRNA biogenesis and cellular transcriptome. Biochimie 2016; 124 : 98-111. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.biochi.2015.02.012>. Přejít k původnímu zdroji...
  7. Felekkis K, Touvana E, Stefanou Ch et al. MicroRNAs: A newly described class of encoded molecules that play a role in health and disease. Hippokratia 2010; 14(4): 236-240.
  8. Collino F, Bruno S, Deregibus MC et al. Chapter Fourteen -⁠ MicroRNAs and Mesenchymal Stem Cells. Vitam Horm 2011; 87 : 291-320. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-386015-6.00033-0>. Přejít k původnímu zdroji...
  9. Liu J, Huang L, Su P et al. MicroRNA-499a-5p inhibits osteosarcoma cell proliferation and differentiation by targeting protein phosphatase 1D through protein kinase B/glycogen synthase kinase 3β signaling. Oncol Lett 2018; 15(4): 4113-4120. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3892/ol.2018.7814>. Přejít k původnímu zdroji...
  10. Taipaleenmäk H. Regulation of Bone Metabolism by microRNAs. Curr Osteoporos Rep 2018; 16(1): 1-12. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s11914-018-0417-0>. Přejít k původnímu zdroji...
  11. Fujii R, Osaka E, Sato K et al. MiR-1 Suppresses Proliferation of Osteosarcoma Cells by Up-regulating p21 via PAX3. Cancer Genomics Proteomics 2019; 16(1): 71-79. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.21873/cgp.20113>. Přejít k původnímu zdroji...
  12. Basoli V, Santaniello S, Cruciani S et al. Melatonin and Vitamin D Interfere with the Adipogenic Fate of Adipose-Derived Stem Cells. Int J Mol Sci 2017; 18(5). pii: E981. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3390/ijms18050981>. Přejít k původnímu zdroji...
  13. Sargenti A, Castiglioni S, Olivi E et al. Magnesium Deprivation Potentiates Human Mesenchymal Stem Cell Transcriptional Remodelling. Int J Mol Sci 2018; 19(5). pii: E1410. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3390/ijms19051410>. Přejít k původnímu zdroji...
  14. D'Aniello C, Cermola F, Patriarca EJ et al. Vitamin C in Stem Cell Biology: Impact on Extracellular Matrix Homeostasis and Epigenetics. Stem Cells Int 2017; 2017 : 8936156. <http://dx.doi.org/10.1155/2017/8936156>. Přejít k původnímu zdroji...
  15. Schneider S, Unger M, Van Griensven M et al. Adipose-derived mesenchymal stem cells from liposuction and resected fat are sources for regenerative medicine. Eur J Med Res 2017; 22(1): 17. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1186/s40001-017-0258-9>. Přejít k původnímu zdroji...
  16. McGregor RA, Choi MS. MicroRNAs in the regulation of adipogenesis and obesity. Curr Mol Med 2011; 11(4): 304-316. Přejít k původnímu zdroji...
  17. Alexander R, Lodish H, Sun L. microRNAs in adipogenesis and as therapeutic targets for obesity, Expert Opin Ther Targets 2011; 15(5): 623-636. Přejít k původnímu zdroji...
  18. Huang J, Zhao L, Xing L et al. MicroRNA-204 regulates Runx2 protein expression and mesenchymal progenitor cell differentiation. Stem Cells 2010; 28(2): 357-364. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1002/stem.288>. Přejít k původnímu zdroji...
  19. Divakaran V, Mann DL. The emerging role of microRNAs in cardiac remodelling and heart failure. Circ Res 2008; 103(10): 1072-1083. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.108.183087>. Přejít k původnímu zdroji...
  20. Kloosterman WP, Steiner FA, Berezikov E et al. Cloning and expression of new microRNAs from zebrafish. Nucleic Acid Res 2006; 34(9): 2558-2569. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1093/nar/gkl278>. Přejít k původnímu zdroji...
  21. Feichtinger X, Muschitz Ch, Heimel P et al. Bone-related circulating microRNAs miR-29b-3p, miR-550a-3p, and miR-324-3p and their association to bone microstructure and histomorphometry. Sci Rep 2018; 8(1): 4867. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/s41598-018-22844-2>. Přejít k původnímu zdroji...
  22. Nguyen TY, Garcia S, Liew CG et al. Effects of magnesium on growth and proliferation of human embryonic stem cells. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2012;2012 : 723-726. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1109/EMBC.2012.6346033>. Přejít k původnímu zdroji...




Clinical Osteology

Vážená paní, pane,
upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

Prohlašuji:

  1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
  2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.


Ne

Ano

Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.