Scoperta una nuova popolazione di cellule staminali adulte: le cellule PRRX1

Scoperta una nuova popolazione di cellule staminali adulte: le cellule PRRX1

La ricerca sulle cellule staminali mesenchimali (MSC) è in notevole e costante espansione; nonostante siano state identificate numerose popolazioni di cellule staminali adulte, rimangono accese nella comunità scientifica le controversie sulla loro origine, funzione biologica e capacità rigenerativa (1-3). Le MSC sono, ad oggi, una promessa per la medicina rigenerativa, per la loro facilità di manipolazione, il loro elevato tasso di proliferazione e la loro versatilità differenziativa (non solo in osteoblasti, condrociti e adipociti, ma anche in epatociti, neuroni, cellule gliali e cellule muscolari) (4-8).

Nel lavoro pubblicato in Nature Genetics, Liu e coautori hanno identificato una popolazione di cellule staminali adulte, caratterizzate dall’espressione di Prxx1+ (Homebox Protein Prx1), proteina nucleare e coattivatore della trascrizione, nota per il suo ruolo chiave nel differenziamento muscolare, come attivatore della creatina chinasi muscolare (9-12).

Gli autori, utilizzando animali transgenici Prrx1-Cre, hanno dimostrato come Prxx1 sia espresso, a livello embrionale, dalle cellule del mesoderma parassiale, da cui hanno origine osteoblasti, condrociti, tessuto adiposo e fibroblasti (6, 11, 13, 14). Le cellule Prxx1 sono state caratterizzate per la loro staminalità e il loro potenziale osteogenico. Sebbene rare, queste cellule sono essenziali per l’omeostasi e la riparazione dei tessuti connettivi in topi adulti. Infatti, l’ablazione totale delle cellule Prxx1+ negli animali di 4 mesi compromette l’omeostasi del tessuto osseo, determinando una riduzione della BMD, del numero e spessore delle trabecole; tale fenotipo osteoporotico è causato da un decremento dei livelli degli osteoblasti e da una riduzione della formazione ossea. L’assenza di Prxx1 è responsabile anche di difetti riscontrati sia nel tessuto adiposo, in cui si osserva una riduzione del numero di adipociti, sia nel derma, in cui si evidenzia una riduzione dello spessore. Tali dati suggeriscono quindi un ruolo chiave di Prxx1 nell’omeostasi di questi tessuti connettivi. Inoltre, gli autori hanno dimostrato come l’infusione di cellule Prxx1+ in topi adulti, in cui era stato generato danno osseo e cutaneo, fosse in grado di riparare il danno attivando a livello molecolare il pathway di WNT.

Questo articolo focalizza l’attenzione su una nuova popolazione di cellule staminali adulte, ipotizzando un loro utilizzo terapeutico nella riparazione di fratture ossee e di danni cutanei.

Commento a “Prrx1 marks stem cells for bone, white adipose tissue and dermis in adult mice” di Huijuan Liu, Ping Li, Shaoyang Zhang, Jinnan Xiang, Ruichen Yang, Jiajia Liu, Md Shafiquzzaman, Soma Biswas, Zhanying Wei, Zhenlin Zhang, Xin Zhou, Feng Yin, Yangli Xie, Stephen P. Goff, Lin Chen & Baojie Li. Nature Genetics (2022) 54(12):1946-1958. doi: 10.1038/s41588-022-01227-4.

References

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10. Shimozaki K, Clemenson GD, Jr., Gage FH. Paired related homeobox protein 1 is a regulator of stemness in adult neural stem/progenitor cells. J Neurosci. 2013;33(9):4066-75.

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12. Sanchez-Gurmaches J, Hsiao WY, Guertin DA. Highly selective in vivo labeling of subcutaneous white adipocyte precursors with Prx1-Cre. Stem Cell Reports. 2015;4(4):541-50.

13. Leavitt T, Hu MS, Borrelli MR, Januszyk M, Garcia JT, Ransom RC, et al. Prrx1 Fibroblasts Represent a Pro-fibrotic Lineage in the Mouse Ventral Dermis. Cell Rep. 2020;33(6):108356.

14. Logan M, Martin JF, Nagy A, Lobe C, Olson EN, Tabin CJ. Expression of Cre Recombinase in the developing mouse limb bud driven by a Prxl enhancer. Genesis. 2002;33(2):77-80.




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