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Apoptotic vesicles inherit SOX2 from pluripotent stem cells to accelerate wound healing by energizing mesenchymal stem cells

诱导多能干细胞 细胞生物学 间充质干细胞 SOX2 干细胞 胚胎干细胞 生物 伤口愈合 再生医学 免疫学 生物化学 基因
作者
Yan Qu,Yifan He,Bowen Meng,Xiao Zhang,Junjun Ding,Xiaoxing Kou,Wei Teng,Songtao Shi
出处
期刊:Acta Biomaterialia [Elsevier]
卷期号:149: 258-272 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.actbio.2022.07.009
摘要

Billions of cells undergo apoptosis every day in the human body, resulting in the generation of a large number of apoptotic vesicles (apoVs) to maintain organ and tissue homeostasis. However, the characteristics and function of pluripotent stem cell (PSC)-derived apoVs (PSC-apoVs) are largely unknown. In this study, we showed that human embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) produced larger numbers of apoVs than human umbilical cord mesenchymal stem cells (UMSCs) do when induced by staurosporine. In addition to expressing the general apoV markers cleaved caspase 3, Annexin V, calreticulin, ALIX, CD63 and TSG101, ESC-apoVs inherited pluripotent-specific molecules SOX2 from ESCs in a caspase 3-dependent manner. Moreover, ESC-apoVs could promote mouse skin wound healing via transferring SOX2 into skin MSCs via activating Hippo signaling pathway. Collectively, these findings reveal that apoVs are capable of inheriting pluripotent molecules from ESCs to energize adult stem cells, suggesting the potential to use PSC-apoVs for clinical applications. Apoptotic vesicles (apoVs) are essential to maintain organ and tissue homeostasis. However, the characteristics and function of pluripotent stem cell (PSC)-derived apoVs (PSC-apoVs) are largely unknown. This study showed that PSC-apoVs produced 100 times more apoVs than human umbilical cord mesenchymal stem cells (UMSCs). Despite expressing the general apoV makers, PSC-apoVs inherited pluripotent-specific molecule SOX2 from PSCs in a caspase 3-dependent manner. Moreover, PSC-apoVs promote mouse skin wound healing via transferring SOX2 into skin MSCs, thus activating Hippo signaling pathway. These findings reveal that apoVs are capable of inheriting pluripotent molecules from PSCs to energize adult stem cells, thus providing a cell-free strategy for clinical applications of PSCs.
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