The Dual Effect of Lithium Chloride on the Efficiency of Generating Mouse-Induced Pluripotent Stem Cells

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) using certain factors. The low efficiency of the reprogramming, as well as the heterogeneity of iPSCs, limits the potential application for iPSCs in cell therapy. Here, we show that lithium chloride (LiCl), a known activator of the Wnt signaling pathway, reduces or enhances the efficiency of iPSC generation from mouse embryonic fibroblasts (MEFs) depending on the timing of its addition during the reprogramming. Our results not only demonstrate a method to improve the efficiency of iPSC formation by LiCL, but also indicate its dual role in this process.

Авторлар туралы

A. Kuznetsov

Institute of Cytology RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: atsimokha@incras.ru
Ресей, St. Petersburg

E. Skvortsova

Institute of Cytology RAS

Email: atsimokha@incras.ru
Ресей, St. Petersburg

A. Tomilin

Institute of Cytology RAS

Email: atsimokha@incras.ru
Ресей, St. Petersburg

A. Tsimokha

Institute of Cytology RAS

Email: atsimokha@incras.ru
Ресей, St. Petersburg

Әдебиет тізімі

  1. Гордеев М. Н., Бахмет Е. И., Томилин А. Н. 2021. Динамика плюрипотентности в эмбриогенезе и в культуре. Онтогенез. V. 52. P. 429. (Gordeev M. N., Bakhmet E. I., Tomilin A. N. 2021. Pluripotency dynamics during embryogenesis and in cell culture. Russ. J. Dev. Biol. V. 52. P. 379.)
  2. Carey B. W., Markoulaki S., Hanna J., Saha K., Gao Q., Mitalipova M., Jaenisch R. 2009. Reprogramming of murine and human somatic cells using a single polycistronic vector. Proc. Natl. Acad. Sci. V. 106. P. 157.
  3. Chen J., Liu J., Chen Y., Yang J., Chen J., Liu H., Zhao X., Mo K., Song H., Guo L. 2011. Rational optimization of reprogramming culture conditions for the generation of induced pluripotent stem cells with ultra-high efficiency and fast kinetics. Cell Res. V. 21. P. 884.
  4. David L., Polo J. M. 2014. Phases of reprogramming. Stem Cell Res. V. 12. P. 754.
  5. Durkin M. E., Qian X., Popescu N. C., Lowy D. R. 2013. Isolation of mouse embryo fibroblasts. Bio-protocol. V. 3. P. e908.
  6. Esteban M. A., Wang T., Qin B., Yang J., Qin D., Cai J., Li W., Weng Z., Chen J., Ni S. 2010. Vitamin C enhances the generation of mouse and human induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell. V. 6. P. 71.
  7. Evans M. J., Kaufman M. H. 1981. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. V. 292. P. 154.
  8. Guan J., Wang G., Wang J., Zhang Z., Fu Y., Cheng L., Meng G., Lyu Y., Zhu J., Li Y. 2022. Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells. Nature. V. 605. P. 325.
  9. Ho R., Papp B., Hoffman J. A., Merrill B. J., Plath K. 2013. Stage-specific regulation of reprogramming to induced pluripotent stem cells by Wnt signaling and T cell factor proteins. Cell Rep. V. 3. P. 2113.
  10. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2013.05.015
  11. Hong K. 2015. Cellular reprogramming and its application in regenerative medicine. Tiss. Eng. Regen. Med. V. 12. P. 80.
  12. Hou P., Li Y., Zhang X., Liu C., Guan J., Li H., Zhao T., Ye J., Yang W., Liu K. 2013. Pluripotent stem cells induced from mouse somatic cells by small-molecule compounds. Science. V. 341. P. 651.
  13. Jope R. S. 2003. Lithium and GSK-3: one inhibitor, two inhibitory actions, multiple outcomes. Trends Pharm. Sci. V. 24. P. 441.
  14. Niwa H., Ogawa K., Shimosato D., Adachi K. 2009. A parallel circuit of LIF signalling pathways maintains pluripotency of mouse ES cells. Nature. V. 460. P. 118.
  15. Okada M., Oka M., Yoneda Y. 2010. Effective culture conditions for the induction of pluripotent stem cells. Biochim. Biophys. Acta (BBA)-General Subjects. V. 1800. P. 956.
  16. Osete J. R., Akkouh I. A., de Assis D. R., Szabo A., Frei E., Hughes T., Smeland O. B., Steen N. E., Andreassen O. A., Djurovic S. 2021. Lithium increases mitochondrial respiration in iPSC-derived neural precursor cells from lithium responders. Mol. Psych. V. 26. P. 6789.
  17. Sato N., Meijer L., Skaltsounis L., Greengard P., Brivanlou A. H. 2004. Maintenance of pluripotency in human and mouse embryonic stem cells through activation of Wnt signaling by a pharmacological GSK-3-specific inhibitor. Nat. Med. V. 10. P. 55.
  18. Skvortsova E. V., Nazarov I. B., Tomilin A. N., Sinenko S. A. 2022. Dual mode of mitochondrial ROS action during reprogramming to pluripotency. Int. J. Mol. Sci. V. 23: 10924.
  19. Skvortsova E. V., Sinenko S. A., Tomilin A. N. 2018. Immortalized murine fibroblast cell lines are refractory to reprogramming to pluripotent state. Oncotarget. V. 9: 35241.
  20. Somers A., Jean J.-C., Sommer C. A., Omari A., Ford C. C., Mills J. A., Ying L., Sommer A. G., Jean J. M., Smith B. W. 2010. Generation of transgene-free lung disease-specific human induced pluripotent stem cells using a single excisable lentiviral stem cell cassette. Stem Cells. V. 28. P. 1728.
  21. Takahashi K., Yamanaka S. 2006. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. V. 126. P. 663.
  22. Wang Q., Xu X., Li J., Liu J., Gu H., Zhang R., Chen J., Kuang Y., Fei J., Jiang C. 2011. Lithium, an anti-psychotic drug, greatly enhances the generation of induced pluripotent stem cells. Cell Res. V. 21. P. 1424.
  23. Wiznerowicz M., Trono D. 2003. Conditional suppression of cellular genes: lentivirus vector-mediated drug-inducible RNA interference. J. Virol. V. 77. P. 8957.
  24. Yamanaka S. 2020. Pluripotent stem cell-based cell therapy — promise and challenges. Cell Stem Cell. V. 27. P. 523.
  25. Ying Q.-L., Wray J., Nichols J., Batlle-Morera L., Doble B., Woodgett J., Cohen P., Smith A. 2008. The ground state of embryonic stem cell self-renewal. Nature. V. 453. P. 519.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».