يستلزم هذا البروتوكول إجراءات مفصلة لعزل الخلايا المشتقة من البول من مرضى الحثل العضلي ؛ إعادة برمجتها الفعالة والسريعة من خلال نقل فيروس سينداي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يستلزم هذا البروتوكول إجراءات مفصلة لعزل الخلايا المشتقة من البول من مرضى الحثل العضلي ؛ إعادة برمجتها الفعالة والسريعة من خلال نقل فيروس سينداي.
اعتلال عضلة القلب التصنع هو نتيجة غير مفهومة من الضمور العضلي. توليد الخلايا الجذعية المحفزة التي يسببها (iPSCs) من المرضى الذين يعانون من ضمور العضلات هو مصدر الخلوي لا يقدر بثمن لفي المختبر أنظمة نموذج المرض، ويمكن استخدامها للدراسات فحص المخدرات. وقد استخدمت خلايا البول المستمدة من المريض في إعادة برمجة ناجحة في الخلايا الجذعية المحفزة من أجل نموذج اعتلال عضلة القلب حثلي 1. معالجة مخاوف تتعلق بالسلامة دمج أنظمة النواقل، نقدم بروتوكول باستخدام غير دمج-سينداي ناقلات الفيروس لتنبيغ ياماناكا العوامل في خلايا البول التي جمعت من المرضى الذين يعانون من الضمور العضلي. هذا البروتوكول يولد برمجتها بالكامل الحيوانات المستنسخة في غضون 2-3 أسابيع. الخلايا المحفزة هي خالية من متجه من قبل مرور 13. يمكن التفريق بين هذه iPSCs التصنع في العضلية وتستخدم إما لدراسة آليات المرض أو لفحص المخدرات.
اعتلال عضلة القلب هو السبب الرئيسي الثاني للوفاة في المرضى الذين يعانون من دوشين وبيكر ضمور العضلات (MD). على الرغم من أن الطفرات في العاشر مرتبطة الدستروفين الجينات تحدث في 1: 3،500 المواليد الذكور، والقليل جدا هو المعروف عن الأحداث الجزيئية والخلوية مما يؤدي إلى تلف العضلات التدريجي القلب. وظهرت الخلايا الجذعية المحفزة التي يسببها الإنسان المستمدة من مرضى ضمور العضلات كأداة جديدة لدراسة آليات المرض الكامنة واستخدامها لفحص المخدرات 1،2.
عدم الراحة المتوقعة من خزعات الجلد أو عينات الدم قد يثني المرضى الصغار و / أو أولياء أمورهم لإعطاء الموافقة للمشاركة الدراسة. عينات البول هي مصدر غير الغازية من الخلايا الجسدية التي هي قابلة للتعديل لأساليب إعادة برمجة. لقد أظهرنا مؤخرا أن الخلايا البول التي جمعت من مرضى ضمور العضلات قد يكون مثقف وكفاءة برمجتها في iPSCs باستخدام تنبيغ فيروسات مع العوامل ياماناكا (Oct3 / 4، Sox2، Klf4، وج. Myc على. OSKM) 1. وعيب توصيل الجينات فيروسات هو دمج عشوائي من الجينات إعادة برمجة في الكروموسومات المضيف. للتغلب على هذا القيد، وقد استخدمنا غير دمج الفيروسات سينداي لإعادة برمجة خلايا البول.
هذا البروتوكول تفاصيل إعادة برمجة فيروس سينداي الخلايا البول معزولة من مرضى ضمور العضلات ومن ثم يمكن متباينة في العضلية أو أنواع الخلايا الأخرى لمزيد من الدراسة. ويمكن أيضا هذا البروتوكول يمكن تكييفها لأمراض محددة المريض الأخرى.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: يجب على المرضى و / أو أولياء أمورهم إعطاء الموافقة المسبقة للمشاركة في مجلس المراجعة المؤسسية وافق الدراسة.
1. المخازن والاستعدادات وسائل الإعلام
2. البول جمع العينات
3. عزل وتوسيع الخلايا البول
ملاحظة: نفذ الخطوات التالية تحت ظروف معقمة في BSL2 خزانة السلامة البيولوجية.
4. البول إعادة برمجة الخلية باستخدام سينداي الفيروسات
ينصح التعامل السليم واستخدام معدات الوقاية الشخصية (معدات الوقاية الشخصية)، في حين التلاعب وكلاء transfecting: ملاحظة. نفذ الخطوات التالية تحت ظروف معقمة في BSL2 خزانة السلامة البيولوجية. ويوصى التخلص السليم من بنقل العدوى إلى خلايا وكيل و / أو transfected لتجنب خطر حدوث الأخطار البيئية والصحية. لالبول خلية إعادة برمجة، استخدم إعادة برمجة كيت سينداي مع تعديلات على البروتوكول التي تعتمد على التغذية الشركة المصنعة كما هو مفصل أدناه.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
معظم الخلايا الاصلية المعزولة من البول البشري إيجابية للسلف وخلية حوطية علامات uroepithelial مثل CD44، CD73، وCD146 (97.37٪، 97.09٪، و97.3٪ على التوالي؛ الشكل 1A و 1B). أعرب هذه الخلايا أيضا علامات الوسيطة الأخرى مثل الأكتين ألفا السلس العضلات وفيمنتين (الشكل 1B). تحليل RT-PCR يعطي دليلا على وجود يقطنها خليط سكاني من الخلايا في الثقافات في أنه لا يوجد تعبير ضعف Cytokeratin-7 (CK-7) وUroplakin (UP) -Ia و-IIIa، علامات النسب uroepith...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نمذجة أمراض القلب والشرايين باستخدام iPSCs أصبحت نهج مشترك لفهم مساهمة الوراثية 4-6. بعض الصعوبات غير المتوقعة من الحصول على عينات من خلايا المرضى، خاصة الأطفال الصغار، ويمكن تجنبها من خلال تقديم خيار نهج غير الغازية مثل جمع البول. في هذه الفئة من السكان الشباب المريض، وغالبا ما يكون من الصعب جمع كمية من البول كافية لانتاج خلايا البول ما يكفي لإعادة البرمجة. يدرب المرضى الصغار على شرب السوائل 30 دقيقة قبل جمع البول يحسن نجاح العزلة خلية البول. ومع ذلك، قد يكون مجموعات ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
تم دعم تطوير هذا البروتوكول من قبل النهوض بولاية ويسكونسن أكثر صحة والمركز الوطني للنهوض بالعلوم الانتقالية ، المعاهد الوطنية للصحة ، من خلال المنحة رقم 8UL1TR000055. محتوياته هي مسؤولية المؤلفين فقط ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Materials< / strong> | |||
| 4 Oz. كوب عينة مع غطاء | STL M9AMSAS340 الإمداد الطبي | لجمع عينات | |
| البول 15 مل BD-Falcon Tubes | Fisher Scientific | 352097 | |
| 50 مل BD-Falcon Tubes | Fisher Scientific | 352098 | |
| Round Glass | Slides Fisher Scientific | 12-545-81 | |
| CytoTune-iPS Sendai Reprogramming Kit | Life Technologies | A1378-001 | |
| PBS ، درجة الحموضة 7.4 | Life Technologies | 10010-023 | |
| Pen-Strep بدون الجلوتامين ؛ | لايف تكنولوجيز | 15140-122 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| RPMI Medium 1640 | Life Technologies | 11875-093 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| B-27 مكمل غذائي مع الأنسولين (50x) | Life Technologies | 17504-044 | دافئ في 37 درجة; حمام مائي C قبل الاستخدام |
| مكمل B-27 بدون الأنسولين (50x) | Life Technologies | 0050129SA | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| DMEM / F12 (1: 1) Life | Technologies | 11330-032 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| Versene ، 1: 5,000 | Life Technologies | 15040066 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| bFGF (10 & micro; ز) | Life Technologies | 13256-029 | دافئة في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| Cell Counter Cartridges | Life Technologies | C10228 | |
| Knockout Serum (500 زجاجة مل) | تقنيات الحياة | 10828-028 | دافئة في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| Recovery Cell Culture Frozen Medium | Life Technologies | 12648-010 | |
| Keratinocyte-SFM (1x) ، | Liquid Life Technologies | 17005-042 | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| DMEM ، ارتفاع الجلوكوز ، تقنيات Glutamax | Life | 10566-016 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| Ham's F-12 Nutrient Mix | تقنيات الحياة | 11765-054 | دافئة في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| EGF البروتين البشري المؤتلف ، تقنيات الحياة السائلة | PHG0311L | دافئة في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام | |
| الأنسولين ، المؤتلف البشري ، الزنك Soln | Life Technologies | 12585-014 | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| الخلايا الجذعية | TeSR-E8 | 5940 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| ROCK Inhibitor (Y-27632) | Selleck | S1049 | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| Matrigel | BD Biosciences | 354277 | مصفوفة مؤهلة hESC ، مجموعة LVED المجانية |
| RNeasy Mini Kit ؛ | Qiagen | 74104 | |
| iScript cDNA Synthesis Kit | Bio-Rad | 170-8890 | |
| DreamTaq Green PCR Master Mix (2x) | Thermo-Scientific | K1081 | |
| المؤهل FBS | Sigma Aldrich | F6178 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| الكاشف الحيوي الأدينين | Sigma Aldrich | A2786-5G | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| سم الكوليرا من Vibrio cholerae< / em> | Sigma Aldrich | C8052-.5MG | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| Hydrocortisone | Sigma Aldrich | H0888-1G | دافئ في 37 درجة ؛ حمام مائي C قبل الاستخدام |
| Holo-transferrin من الإنسان | Sigma Aldrich | T0665-50MG | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| 3،3 '، 5-Triiodo-L-thyronine ملح الصوديوم | Sigma Aldrich | T6397-100MG | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| DAPI | سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية | SC-3598 | |
| Fluoromount Aquous تصاعد متوسط | Sigma Aldrich | F4680 | |
| 16٪ Paraformaldehyde | Alfa-Aesar | 43368 | |
| antibodies | |||
| Mouse anti CD44 - المسمى مع FITC & nbsp ؛ | BD Biosciences | 560977 | |
| Mouse anti CD146 - المسمى ب PE | BD Biosciences | 561013 | |
| Mouse anti CD73 - المسمى PE | BD Biosciences | 561014 | |
| الفأر المضاد للعضلات الملساء الأكتين | Sigma Aldrich | A2547 | |
| Mouse Anti-Vimentin | Abcam | ab8978-100 | |
| Mouse Anti - TRA-1-81 | لايف تكنولوجيز | 411100 | |
| أرنب مضاد لأكتوبر 3/4 | سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية | SC-9081 | |
| ماوس مضاد للدستروفين | لايكا بيوأنظمة | NCL-DYSB |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.