تنظیم بیان ژن درتمایز و خودنوزایی سلول‌های بنیادی عصبی

مقدمه: سلول های بنیادی توسط دو ویژگی اساسی خودنوزایی و تمایز توصیف می شوند. خودنوزایی ترکیبی از کنترل تکثیر و حفظ حالت تمایز نیافته می باشد. ویژگی خودنوزایی توسط یک فرایند دینامیک بین فاکتورهای رونویسی، کنترل اپی ژنتیک، تنظیم کننده های rna های کوچک و پیام رسان های خارج سلولی از کنام سلول های بنیادی تنظیم می شود. از ویژگی های دیگر سلول های بنیادی توانایی تمایز به انواع سلول های مختلف است. سلول های بنیادی عصبی قادر به تمایز به نورون، سلول گلیال و اولیگودندروسیت می باشند. فرایند تمایز اولیگودندروسیت نیز توسط برهم کنش بین برنامه های ژنتیکی و اپی ژنتیکی تنظیم می گردد. مطالعات اخیر نقش کلیدی تغییرات هیستونی در تنظیم اپی ژنتیک بیان ژن در طی تکامل اولیگودندروسیت ها را نشان می دهد. علاوه بر این، مسیر اسید رتینوئیک تمایز سلول های بنیادی به سمت نورون ها را نشان داده است. نتیجه گیری: شناسایی آبشارهای پیام رسان و شبکه های تنظیمی خودنوزایی و تمایز سلول های بنیادی عصبی، روش های درمانی جدید را برای بیماری های عصبی نظیر صدمات مغزی و تومورهای مغزی و بیماری های تحلیل برندۀ عصبی مانند هانتینگتون، آلزایمر، پارکینسون و بیماری های تحلیل برندۀ میلین مانند مالتیپل اسکلروزیس بهبود بخشیده است. علاوه بر این فهم این مسیرها منجر به تمایز اختصاصی و پایدار سلول های بنیادی عصبی به سمت اولیگودندروسیت های عملکردی برای درمان جایگزین می گردد.

Regulation of Gene Expression in Neural Stem Cell Differentiation and Self-Renewal

Introduction: Stem cells are characterized by two fundamental properties selfrenewal and differentiation. Selfrenewal is an integration of proliferation control with the maintenance of an undifferentiated state. Selfrenewal trait is regulated by a dynamic process between transcription factors, epigenetic control, microRNA regulators, and cellextrinsic signals from the niche of stem cells. The other feature of stem cells is the capability of differentiation to various cell types. Neural stem cells are able to differentiate to neuron, glial cell, and oligodendrocyte. The process of oligodendrocyte differentiation also is regulated by an interaction between the genetic and epigenetic programs. Recent studies reveal the key role of histone modifications in epigenetic regulation of gene expression during oligodendrocyte development. Moreover, retinoic acid pathway has been shown in stem cell differentiation toward neurons. Conclusion: Detection of signaling cascades and regulatory networks of selfrenewal and differentiation of neural stem cells improve new therapeutic methods for neural diseases, such as brain injuries and brain tumors as well as neurodegenerative diseases, like Huntington, Alzheimer, Parkinson, and demyelination diseases, such as multiple sclerosis. Moreover, understanding of these pathways leads to specific and stable differentiation of neural stem cells toward functional oligodendrocyte for alternative therapy.