インターロイキン刺激されたヒト臍静脈内皮細胞（HUVECS）の造血サポートの転写プロファイリング

内皮細胞は、in vitroで造血幹細胞の数を維持または増加させるために成功裏に使用できます。以前は、IL-1β-、IL-3-、およびIL-6刺激されたヒト臍静脈内皮細胞（HUVEC）上清によって誘導される造血前駆細胞（HPC）拡大または生存効果を特定しました。造血をサポートする分子メカニズムを特定するために、マイクロアレイを介してIL-1β-、IL-3-、およびIL-6刺激HUVECの時間依存性発現プロファイルを調べました。ここでは、24の一般的な上方制御要素とIL-1βおよびIL-3刺激HUVECの3つの一般的なダウンレギュレートされた要素を提示し、これらの要因は観察されたHPC拡張の大きな可能性を示します。さらに、代謝経路分析により、プロスタグランジンE（2）（PGE（2））や一酸化窒素（NO）などの非タンパク性因子が同定され、デルタ、メチルセルロース、およびコブストーンアッセイを介してHPCの拡大電位を決定しました。PGE（2）とスペルミンを造血拡張因子として確認しました。さらに、幹細胞の運命を決定する上で重要な役割を果たす可能性のある内皮とHPCSの間の微小胞を介したクロストークなど、SSAT、細胞外マトリックス成分、MicroRNA21、および微小胞を介したクロストークなどのいくつかの要因を特定しました。我々の結果は、機能注釈と組み合わせたマイクロアレイが、HPCの増殖と分化に大きな影響を与える新しい要因を特定する便利な方法であることを示唆しています。

Endothelial cells can be successfully used to maintain or increase the number of hematopoietic stem cells in vitro. Previously we identified hematopoietic progenitor cell (HPC) expansion or survival benefit induced by IL-1β-, IL-3-, and IL-6-stimulated human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) supernatants. In order to identify molecular mechanisms that support hematopoiesis, we examined the time-dependent expression profiles of IL-1β-, IL-3-, and IL-6-stimulated HUVECs via microarray. Here, we present 24 common upregulated elements and three common downregulated elements of IL-1β- and IL-3-stimulated HUVECs, with these factors exhibiting great potential for the observed HPC expansion. Furthermore, metabolic pathway analysis resulted in the identification of nonproteinogenic factors such as prostaglandin E(2) (PGE(2)) and nitric oxide (NO) and determined their HPC expansion potential via delta, methylcellulose, and cobblestone assays. We confirmed PGE(2) and spermine as hematopoietic expansion factors. Furthermore, we identified several factors such as SSAT, extracellular matrix components, microRNA21, and a microvesicle-mediated cross-talk between the endothelium and HPCs that may play a crucial role in determining stem cell fate. Our results suggest that microarray in combination with functional annotations is a convenient method to identify novel factors with great impact on HPC proliferation and differentiation.