Aberrant early hematopoietic progenitor formation marks the onset of hematopoietic defects in Shwachman-Diamond syndrome.

Shwachman-Diamond syndrome (SDS) is an inherited bone marrow failure disorder that often presents at infancy. Progress has been made in revealing causal mutated genes (SBDS and others), ribosome defects, and hematopoietic aberrations in SDS. However, the mechanism underlying the hematopoietic failure remained unknown, and treatment options are limited. Herein, we investigated the onset of SDS embryonic hematopoietic impairments. We generated SDS and control human-derived induced pluripotent stem cells (iPSCs). SDS iPSCs recapitulated the SDS hematological phenotype. Detailed stepwise evaluation of definitive hematopoiesis revealed defects that started at the early emerging hematopoietic progenitor (EHP) stage after mesoderm and hemogenic endothelium were normally induced. Hematopoietic potential of EHPs was markedly reduced, and the introduction of SBDS in SDS iPSCs improved colony formation. Transcriptome analysis revealed reduced expression of ribosome and oxidative phosphorylation-related genes in undifferentiated and differentiated iPSCs. However, certain pathways (e.g., DNA replication) and genes (e.g., CHCHD2) were exclusively or more severely dysregulated in EHPs compared with earlier and later stages. To our knowledge, this study offers for the first time an insight into the embryonic onset of human hematopoietic defects in an inherited bone marrow failure syndrome and reveals cellular and molecular aberrations at critical stages of hematopoietic development toward EHPs.

The effect of morbid obesity or advanced maternal age on oxytocin-induced myometrial contractions: an in vitro study.

PURPOSE: The purpose of this study was to investigate myometrial contractility induced by oxytocin in women with advanced maternal age (AMA) and morbid obesity (MO). We hypothesized that both oxytocin-pretreated and oxytocin-naïve myometrial tissues from women of AMA and women who are MO would exhibit poor myometrial contractility compared with women that are younger and of normal body mass index (BMI). METHODS: This prospective in vitro study was conducted using myometrial samples obtained from women undergoing elective Cesarean deliveries. Three groups of patient were studied: control (≤ 35 yr; BMI, 20-24.9 kg·m-2), AMA (≥ 40 yr; BMI, 20-24.9 kg·m-2), and MO (≤ 35 yr BMI, ≥ 40 kg·m-2). Each myometrial strip was either pretreated with oxytocin 10-5 M or left in physiologic salt solution for two hours. This was followed by a dose-response testing to oxytocin (10-10 M to 10-5 M), during which contractile parameters were measured. The primary outcome was motility index (MI, amplitude × frequency) of contractions. RESULTS: The MI of contractions was reduced in oxytocin-pretreated samples when compared with their oxytocin naïve counterparts in control (estimated difference -69%; 95% confidence interval [CI], -82 to -48; P < 0.001) and AMA groups (estimated difference, -44%; 95% CI, -68 to -2; P = 0.07). The MI of contractions was not different between oxytocin naïve and oxytocin-pretreated samples from MO women (estimated difference, -26%; 95% CI, -63 to 49; P = 0.46); however, it was significantly lower in these groups compared with oxytocin-naïve samples from the control group. CONCLUSIONS: Oxytocin pre-treatment reduced myometrial contractility in AMA and control group women compared with their oxytocin-naïve counterparts, as a function of the desensitization phenomenon. Attenuated oxytocin-induced myometrial contractility in MO women in both oxytocin-pretreated and oxytocin-naïve samples suggests that these women have intrinsically reduced uterine contractile ability. TRIAL REGISTRATION: www.clinicaltrials.gov (NCT01865669; registered 28 May, 2013).

RéSUMé: OBJECTIF: L'objectif de cette recherche était d'étudier la contractilité myométriale induite par l'oxytocine chez des femmes d'âge maternel avancé (AMA) et ayant une obésité morbide (OM). Nous avons formulé l'hypothèse que les tissus de myomètre prétraités avec de l'oxytocine ainsi que les tissus naïfs d'oxytocine provenant de femmes d'AMA ou ayant une OM présenteraient une mauvaise contractilité comparativement à des femmes plus jeunes et à l'indice de masse corporelle (IMC) normal. MéTHODES: Cette étude prospective in vitro a été menée en utilisant des échantillons de myomètre prélevés sur des femmes accouchant par césarienne planifiée. Trois groupes de patientes ont été étudiés : contrôles (≤ 35 ans; IMC, 20 à 24,9 kg·m−2), AMA (≥ 40 ans; IMC, 20 à 24,9 kg·m−2) et OM (≤ 35 ans IMC, ≥ 40 kg·m−2). Chaque bandelette de myomètre a été prétraitée avec de l'oxytocine 10−5 M ou laissée dans une solution salée physiologique pendant deux heures. Cela a été suivi de tests de réponse à des doses croissantes d'oxytocine (10−10 M à 10−5 M) au cours desquels les paramètres contractiles ont été mesurés. Le critère d'évaluation principal était l'indice de motilité (IM, amplitude × fréquence) des contractions. RéSULTATS: Cet IM des contractions était diminué dans les échantillons prétraités avec l'oxytocine, comparativement à leurs équivalents naïfs d'oxytocine dans les groupes contrôles (différence estimée -69 %; intervalle de confiance [IC] à 95 % : -82 à -48; P < 0,001) et AMA (différence estimée, -44 %; IC à 95 %, -68 à -2; P = 0,07). L'IM des contractions n'était pas différent entre les échantillons naïfs d'oxytocine et les échantillons prétraités provenant de femmes ayant une OM (différence estimée, -26 %; IC à 95 %, -63 à 49; P = 0,46). Il était cependant significativement plus faible dans ces groupes comparativement aux échantillons naïfs pour l'oxytocine provenant du groupe contrôle. CONCLUSIONS: Le prétraitement à l'oxytocine a réduit la contractilité myométriale des femmes des groupes AMA et contrôle comparativement à celle des prélèvements naïfs d'oxytocine en fonction d'un phénomène de désensibilisation. L'atténuation de la contractilité myométriale induite par l'oxytocine dans les échantillons prétraités et naïfs d'oxytocine chez les femmes présentant une OM suggère que ces dernières présentent une capacité contractile intrinsèquement réduite de l'utérus. ENREGISTREMENT DE L'ESSAI CLINIQUE: www.clinicaltrials.gov (NCT01865669; enregistré le 28 mai 2013).