诱导多能和CD34+干细胞衍生的髓质细胞对粒子和尘埃虫暴露有不同的反应
Leonie F H Fransen1, Martin O Leonard2
1Toxicology Department, Radiation, Chemical and Environmental Hazards Directorate, UK Health Security Agency, Chilton, Harwell Campus, Didcot, OX11 0RQ, UK.
Scientific reports
|June 9, 2023
概括
诱导多能干细胞 (iPSC) 衍生的髓状细胞表现出免疫细胞特征,但可能缺乏完全成熟. 与CD34+造血干细胞衍生细胞相比,它们对环境暴露的反应减少.
科学领域:
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
背景情况:
- 骨髓状细胞对于应对环境危害和有毒暴露至关重要.
- 这些反应的体外建模对于识别危险材料和了解损伤机制至关重要.
- 诱导多能干细胞 (iPSC) 为毒性测试提供了原始细胞的潜在替代品.
研究的目的:
- 为了比较iPSC衍生的髓状细胞与CD34+造血干细胞衍生的细胞的特征和响应能力.
- 评估iPSC衍生的髓状细胞适合于对环境暴露的反应建模.
- 研究细胞反应潜在差异的分子基础.
主要方法:
- 转录基因分析和单细胞测序用于表征iPSC衍生的髓状细胞.
- 将iPSC衍生的髓质细胞与CD34+造血干细胞衍生的群体进行了比较.
- 差异化的巨细胞种群暴露在纳米粒子和尘埃子组件中.
主要成果:
- 来自iPSC的髓状细胞包括过渡性,成熟的M2类巨细胞,树状细胞和纤维细胞.
- CD34+细胞表现出较高的骨髓分化基因表达 (MNDA,CSF1R,CSF2RB),而iPSC群体则具有较高的纤维细胞标志物.
- 在暴露于纳米粒子和粉尘虫成分后,iPSC衍生的巨体表现出显著较低的基因表达变化,这可能是由于受体水平较低 (CD14,TLR4,CLEC7A,CD36).
结论:
- 虽然iPSC衍生的髓状细胞具有免疫细胞特征,但它们可能无法达到完全成熟的表型.
- 它们对环境暴露的反应能力下降凸显了当前体外毒性建模的局限性.
- 需要进行进一步的研究,以提高iPSC衍生的髓状细胞的成熟度和响应能力,以便在毒理学应用中使用.
