Analysis of expression of HBL1 and other pluripotency-related lncRNAs in human iPSCs differentiating into cardiac and endothelial cells in vitro

Stem cells are characterized by their wide differentiation potential into various tissues and cell types. Recent studies have shown that lncRNAs play an important role in regulation of several genes involved in various cell type specific processes such as stem cell pluripotency and differentiation. The goal of this study was to evaluate the expression profiles of HBL1 gene and pluripotency-related lncRNAs which may impact on the expression of this gene, during cardiac and endothelial differentiation. The expression of HBL1 and other selected lncRNAs was assessed using a RT-qPCR assay. Additionally, HBL1 localization was determined using RNA FISH and nuclear fractionation was used to define the cellular localization of other lncRNAs. The results confirmed the high expression of lncRNAs in pluripotent cells and decreased expression in differentiated cells. Interestingly, HBL1 and LINC00458 revealed similar mRNA expression profiles which postulate possible regulation by same transcription factors. The obtained data showed that HBL1 signal was detected in foci of both the nucleus and cytoplasm. However, there was no significant difference between localization of individual HBL1 isoforms in the nucleus and cytoplasm. Other lncRNAs localization was observed to be higher in the nucleus than the cytoplasm. The obtained results suggest that lncRNAs may influence differentiation of hiPSCs into cardiomyocytes and endothelial cells. We conclude that lncRNAs localization in the nucleus and cytoplasm may influence functional cellular processes.Future studies will provide insights into the regulation and functional significance of the dynamic and parallel expression profile of HBL1 and LINC00458.

Komórki macierzyste charakteryzują się dużym potencjałem różnicowania w różne tkanki i typy komórek. Ostatnie badania wykazały, że lncRNA odgrywają ważną rolę w regulacji kilku genów zaangażowanych w procesy specyficzne dla różnych typów komórek, takie jak pluripotencja i różnicowanie komórek macierzystych.Celem pracy była ocena profili ekspresji genu HBL1 i lncRNA związanych z pluripotencją, które mogą wpływać na ekspresję tego genu podczas różnicowania w kierunku kardiomiocytów oraz komórek śródbłonka. Ekspresję HBL1 i innych wybranych lncRNA oceniano w tym badaniu za pomocą testu RT-qPCR. Dodatkowo, lokalizację HBL1 określono za pomocą testu RNA FISH, a do określenia lokalizacji komórkowej lncRNA zastosowano wyizolowaną frakcję jądrową.Wyniki potwierdziły wysoką ekspresję lncRNA w komórkach pluripotencjalnych i zmniejszoną ekspresję w komórkach zróżnicowanych. Co ciekawe, HBL1 i LINC00458 wykazywały podobne profile ekspresji mRNA, co sugeruje ich możliwą regulację przez te same czynniki transkrypcyjne. Uzyskane dane wykazały, że sygnał HBL1 był wykrywany w skupiskach zarówno na terenie jądra, jak i cytoplazmy. Nie było jednak istotnej różnicy między lokalizacją poszczególnych izoform HBL1 w jądrze i cytoplazmie. Zaobserwowano, że lokalizacja innych lncRNA była wyższa w jądrze niż w cytoplazmie komórek. Uzyskane wyniki sugerują, że cząsteczki lncRNA mogą wpływać na różnicowanie hiPSC do kardiomiocytów i komórek śródbłonka. Sądzimy, że lokalizacja lncRNA w jądrze oraz cytoplazmie może wpływać na regulację różnych procesów funkcjonalnych w komórce.Przyszłe badania dostarczą informacji na temat regulacji i funkcjonalnego znaczenia dynamicznego i równoległego profilu ekspresji HBL1 i LINC00458.