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Control of embryonic stem cell metastability by L-proline catabolism

分子细胞生物学报:英文版 2011年第2期3卷 108-122页

作者： laura casalino Stefania Comes Giuseppina Lambazzi Benedetta De Stefano Stefania Filosa Sandro De Falco Dario De Cesare Gabriella Minchiotti Eduardo Jorge Patriarca Stem Cell Fate Laboratory Institute of Genetics and Biophysics“A.Buzzati-Traverso”CNRNaplesItaly

The molecular mechanisms controlling mouse embryonic stem cell(ESC)metastability,*** capacity to fluctuate between different states of pluripotency,are not fully *** developed and used a novel automation platform,the Cellmaker,to screen a library of metabolites on two ESC-based phenotypic assays(*** and colony phenotype)and identified two metabolically related amino acids,namely L-proline(L-Pro)and L-ornithine(L-Orn),as key regulators of ESC *** compounds,but mainly L-Pro,force ESCs toward a novel epiblast stem cell(EpiSC)-like state,in a dose-and time-dependent *** EpiSCs,L-Pro-induced cells(PiCs)contribute to chimeric embryos and rely on leukemia inhibitor factor(LIF)to ***,PiCs revert to ESCs or differentiate randomly upon removal of either L-Pro or LIF,***,PiC generation depends on both L-Pro metabolism(uptake and oxidation)and Fgf5 induction,and is strongly counteracted by antioxidants,mainly L-ascorbic acid(vitamin C,Vc).ESCs↔PiCs phenotypic transition thus represents a previously undefined dynamic equilibrium between pluripotent states,which can be unbalanced either toward an EpiSC-like or an ESC phenotype by L-Pro/L-Orn or Vc treatments,*** together,our data provide evidence that ESC metastability can be regulated at a metabolic level.

关键词： embryonic stem cells L-proline vitamin C colony phenotype pluripotent states metastability

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