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Articles by Katja Schenke-Layland in JoVE
JoVE Bioengineering
Sans contact, sans étiquette de surveillance des cellules et la matrice extracellulaire en utilisant la spectroscopie Raman
1Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery and Inter-University Centre for Medical Technology Stuttgart-Tübingen (IZST), Eberhard Karls University, Tübingen, 2Department of Cell and Tissue Engineering, Fraunhofer Institute of Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) Stuttgart, Germany, 3Department for Medical Interfacial Engineering (IGVT), University of Stuttgart, Germany, 4Institute of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, Julius-Maximillians University, Würzburg, Germany
La spectroscopie Raman est une technique appropriée pour le contact non-, sans étiquette analyse de cellules vivantes, de l'ingénierie tissulaire constructions et des tissus indigènes. Source spécifiques empreintes spectrales peuvent être générées et analysées en utilisant une analyse multivariée.
Other articles by Katja Schenke-Layland on PubMed
Collagène IV Induit La Différenciation Des Cellules Souches Embryonnaires De Souris Trophoectoderm
La ségrégation plus tôt des lignées dans le développement embryonnaire est l'engagement des cellules à l'exception interne cell mass ou le trophoectoderm dans des blastocystes préimplantatoires. On connaît mal les signaux exogènes qui contrôlent l'engagement à une lignée cellulaire particulière ; Toutefois, il a été suggéré qu'extracellulaire « niche » et la matrice extracellulaire, en particulier, jouent un rôle important pour déterminer le sort du développement des cellules souches. Collagène IV (ColIV) a signalé que la différenciation cellulaire directe souches embryonnaires (ES) aux lignées mésodermiques dans les souris et les cellules ES humaines. Pour définir les effets de ColIV sur ES cell de différenciation et pour identifier les types de cellules hétérogènes qui en résulte, nous avons effectué des analyses de microarray et déterminé expression génétique mondial. Nous avons observé que ColIV induit l'expression des cellules spécifiques à hématopoïétique, endothéliales et le muscle lisse de gènes mésodermiques et, étonnamment, également un panel de marqueurs trophoectoderm restreint. Cet effet est spécifique au collagène IV, sans différenciation de trophoblaste a été vu sur le collagène I, laminine ou la fibronectine. Stimulation avec basic fibroblast growth factor (FGF) ou FGF4 a augmenté le nombre de cellules trophoectodermal. Ces cellules ont été isolés dans des conditions clonales et différenciées avec succès dans une variété de dérivés de trophoblaste. Fait intéressant, la différenciation des cellules ES aux lignées trophoblastiques seulement chez les lignées de cellules ES maintenues sur couches embryonnaires chargeur et est de type caudal boîte homéotique protéine 2 (Cdx2)-dépendants, en conformité avec le rôle hypothétique de Cdx2 trophoectoderm engagement. Nos résultats suggèrent que, étant donné les stimuli extracellulaires appropriés, souris des cellules souches embryonnaires peuvent se différencier en trophoectoderm. Divulgation des conflits d'intérêts potentiels se trouve à la fin de cet article.
Les Fibroblastes De Souris Reprogrammé Se Différencient En Cellules Des Lignées Hématopoïétiques Et Cardiovasculaires
Contraint l'expression des facteurs de quatre transcription Oct4, Sox2, Klf4 et c-Myc est suffisante pour conférer un État pluripotent sur le génome murin de fibroblastes, générer des cellules souches (iPS) pluripotentes induites. Bien que le potentiel de différenciation de ces cellules est considéré comme équivalent à celui des cellules souches embryonnaires (ES), il n'a pas été rigoureusement déterminé. Dans cette étude, nous avons cherché à identifier la capacité des cellules iPS à se différencient en progéniteurs Flk1 positifs et leur progéniture mésodermiques, y compris les cellules des lignées hématopoïétiques et cardiovasculaires. Immunostaining des tissus des iPS cellules dérivées des souris chimériques ont démontré que les cellules iPS pourraient contribuer in vivo en cardiomyocytes, cellules musculaires lisses, cellules endothéliales et les cellules hématopoïétiques. Pour comparer le potentiel de différenciation in vitro des ES murin et cellules iPS, nous soit induit la formation de corps embryoïdes (EB) de chaque type de cellule ou cultivées les cellules sur le collagène de type IV (ColIV), une protéine de la matrice extracellulaire qui avait été signalée à direct ES murine cellulaire différenciation aux lignées mésodermiques. Formation EB et exposition à ColIV les deux induisent la différenciation des cellules iPS dans les cellules qui expriment des marqueurs cardiovasculaires et hématopoïétiques. Pour déterminer si les cellules iPS ColIV dissociés contenaient une cellule précurseur avec la différenciation hématopoïétique et cardiovasculaire potentielle, les cellules positives Flk1 ont été isolés par tri cellulaire magnétique et exposés à des conditions spécifiques de différenciation, qui induit la différenciation en cellules hématopoïétiques, cellules musculaires lisses, cellules endothéliales et fonctionnels cardiomyocytes. Nos résultats démontrent que les CSPi murine, comme des cellules ES, peuvent se différencier en cellules des lignées hématopoïétiques et cardiovasculaires et donc peuvent représenter une source précieuse de cellule pour des applications en médecine régénérative. Divulgation des conflits d'intérêts potentiels se trouve à la fin de cet article.
L'identification Des Protéines Essentielles De La Matrice Extracellulaire Qui Favorisent L'homme De L'Assemblée Des Cellules Souches Embryonnaires
Cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) existent en tant que de grandes colonies contenant hermétiquement adhérents, des cellules indifférenciées. La désagrégation des CSEh forme de cellules isolées affecte de manière significative leur survie et la différenciation, ce qui suggère que les mécanismes d'adhérence sont critiques pour l'assemblage et l'entretien des colonies de CSEh. L'objectif de ces études était de déterminer les clés de la matrice extracellulaire (ECM) des composants qui régulent l'assemblage et la croissance des CSEh. Nos études démontrent que les CSEh indifférenciées expriment un sous-type spécifique de la laminine (laminine-511) et nidogène-1. L'addition d'un complexe protéique purifié comprenant humaine laminine-511 et nidogène-1 à une seule cellule de suspensions de CSEh est suffisant pour rétablir ensemble CSEh en l'absence de fibroblastes embryonnaires murines ou des produits chimiques exogènes. Le mécanisme d'agrégation des CSEh est par la liaison du récepteur de l'intégrine alpha6beta1 fortement exprimé dans les membranes des CSEh indifférenciées; l'agrégation peut être inhibée par un anticorps dirigé contre alpha6 et presque complètement bloquée par un anticorps dirigé contre la sous-unité beta1. Remontage de nombre défini de CSEh purifié avec le complexe laminine-nidogène permet une production constante de uniformes des corps embryoïdes (EB) ("LN-EB") qui se différencient en endoderme, ectoderme, et les dérivés mésodermiques, et sont très efficaces dans la production des progéniteurs hematoendothelial. Ces données révèlent pour la première fois le rôle crucial des protéines ECM laminine-511 et nidogène-1 dans l'assemblage des CSEh, et de fournir un nouvel outil pratique pour enquêter sur la différenciation des CSEh dans un microenvironnement Xenogen-libre.
La Performance Des Allogreffes Vanne Sans Glace Cœur Cryoconservés Dans Un Modèle De Moutons Pulmonaire Orthotopique
Transplantation des valvules cryoconservés (allogreffes) est limitée par la réponse immunitaire, l'inflammation, détérioration structurelle ultérieure et une infrastructure coûteuse. Dans des études précédentes, nous avons démontré que la cryopréservation congelée classique (FC) est accompagnée d'altérations graves des structures de la matrice extracellulaire (ECM). Comme le principal coupable des dommages observés, formation de cristaux de glace a été identifiée. Cette étude visait le principes d'application de cryoprotection tel qu'observé dans la nature, chez les animaux ou les plantes, pour la cryoconservation libre de glace (IFC) des valves cardiaques. À l'aide de la SFI, les vannes ont été traités et stockés au-dessus de la température de transition vitreuse de la cryoprotection (-124 degrés C) à-80 degrés C afin d'éviter toute formation de glace, tissu de verre fissuration et préservant l'ECM. Après l'implantation en position pulmonaire orthotopique chez le mouton, nous démontrons que IFC a entraîné dans des matrices de cellule libre, tout en conservant le ECM-composantes essentielles telles que l'élastine et du collagène, traduisant en hémodynamique supérieure. En revanche, nous révèlent que FC vannes présentaient des dommages ECM qui ne fut restauré qu'in vivo et inflammation des cellules T du stroma avec épaississement important Notice. Par rapport à la pratique actuellement appliquée de FC IFC réduit également besoins en infrastructures pour la conservation, de stockage et d'expédition. Ces résultats ont des implications importantes pour la transplantation clinique vanne y compris la promesse de fonction mieux à long terme et de réduire les coûts.
Cartographie Des Premières étapes De L'engagement Du Mésoderme Cours De La Différenciation Des Cellules Souches Embryonnaires Humaines
Notre compréhension de la façon dont les tissus mésodermique est formé a été limitée par l'absence de marqueurs spécifiques et fiables de l'engagement de mésoderme début. Nous rapportons cet engagement mésoderme de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) est initiée par épithélio-mésenchymateuse de transition (EMT), comme illustré par profil d'expression génique et par des changements réciproques dans l'expression des protéines de surface cellulaire, et EpCAM/CD326 NCAM/CD56 . Essais moléculaires et fonctionnelle révèlent que les premiers CD326-CD56 + des cellules, produites à partir CSEh en présence d'activine A, BMP4, VEGF, et FGF2, représentent une population de souches multipotentes mésoderme-engagée. CD326-progéniteurs CD56 + sont uniques dans leur capacité à générer toutes les lignées mésodermiques y compris le muscle lisse hématopoïétiques, cellules endothéliales, mésenchymateuses (os, cartilage, la graisse, des fibroblastes), et les cardiomyocytes, tout en manquant de la pluripotence des CSEh. CD326-CD56 + cellules sont les précurseurs de signalés précédemment, plus la lignée restreints progéniteurs mésodermiques. Ces résultats présentent une approche unique pour étudier comment les spécification de la couche germe est réglementé et d'offrir une cible prometteuse pour l'ingénierie tissulaire.
