Induction of chondro-, osteo- and adipogenesis in embryonic stem cells by bone morphogenetic protein-2: Effect of cofactors on differentiating lineages
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Recently, tissue engineering has merged with stem cell technology with interest to develop new sources of transplantable material for injury or disease treatment. Eminently interesting, are bone and joint injuries/disorders because of the low self-regenerating capacity of the matrix secreting cells, particularly chondrocytes. ES cells have the unlimited capacity to self-renew and maintain their pluripotency in culture. Upon induction of various signals they will then differentiate into distinctive cell types such as neurons, cardiomyocytes and osteoblasts. RESULTS: We present here that BMP-2 can drive ES cells to the cartilage, osteoblast or adipogenic fate depending on supplementary co-factors. TGFbeta1, insulin and ascorbic acid were identified as signals that together with BMP-2 induce a chondrocytic phenotype that is characterized by increased expression of cartilage marker genes in a timely co-ordinated fashion. Expression of collagen type IIB and aggrecan, indicative of a fully mature state, continuously ascend until reaching a peak at day 32 of culture to approximately 80-fold over control values. Sox9 and scleraxis, cartilage specific transcription factors, are highly expressed at very early stages and show decreased expression over the time course of EB differentiation. Some smaller proteoglycans, such as decorin and biglycan, are expressed at earlier stages. Overall, proteoglycan biosynthesis is up-regulated 7-fold in response to the supplements added. BMP-2 induced chondrocytes undergo hypertrophy and begin to alter their expression profile towards osteoblasts. Supplying mineralization factors such as beta-glycerophosphate and vitamin D3 with the culture medium can facilitate this process. Moreover, gene expression studies show that adipocytes can also differentiate from BMP-2 treated ES cells. CONCLUSIONS: Ultimately, we have found that ES cells can be successfully triggered to differentiate into chondrocyte-like cells, which can further alter their fate to become hypertrophic, and adipocytes. Compared with previous reports using a brief BMP-2 supplementation early in differentiation, prolonged exposure increased chondrogenic output, while supplementation with insulin and ascorbic acid prevented dedifferentiation. These results provide a foundation for the use of ES cells as a potential therapy in joint injury and disease.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».