تم إنشاء نظام زراعة الخلايا حيث يتم تمييز الخلايا الجذعية الجنينية للفأر (mESC) إلى الخلايا التائية في المختبر.1 يستغل هذا النظام قدرة إشارات Notch على دفع تمايز الخلايا التائية. 2 تم إنشاء خط خلايا OP9-DL1 عن طريق تحويل خلايا OP9 المشتقة من نخاع العظام3 مع ترابط Notch ، يشبه دلتا 1 (DL1). 4 تنشيط سلسلة إشارات الشق في المختبر يسهل تطور الخلايا التائية لاستبعاد سلالات الخلايا الأخرى. مع إدراج السيتوكينات المناسبة ، يوفر هذا النظام "بيئة مكروية" لثقافة الخلايا تدعم التقدم المتسلسل ل mESC نحو سلالات الخلايا التائية المكونة للدم وفي نهاية المطاف. يدعم هذا النظام تحديد قياس التدفق الخلوي للخلايا التائية في مراحل النمو المختلفة التي تظهر أثناء تطور الخلايا التائية الطبيعية في الغدة الصعترية. للتحقيق في أسئلة مختارة تتعلق بتطور الخلايا التائية ، أصبح هذا الإجراء بديلا جذابا لنماذج الفئران الكاملة في الجسم الحي 5 وطرق زراعة الأعضاء الصعترية للجنين في المختبر المستخدمة لاستنباط نمو الخلايا التائية من السلائف المكونة للدم المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية للفأر. 6 الميزة الرئيسية لنظام الاستزراع المشترك OP9 هي أنه يتضمن تقنيات استزراع الخلايا القياسية والمباشرة ولا يعتمد على الاستخدام المستمر لحيوانات التجارب.
نتبع بروتوكولا مفصلا ومنشورا مسبقا في تجاربنا باستخدام هذا النهج. 7 لقد استخدمنا هذه التقنية لفحص منتجات التمايز المكونة للدم لاستنساخ mESC غير المتلاعب بها ، واستنساخ mESC عالي الجودة المختار يدويا لصنع أجنةخيميرية 8 واستنساخ ESC المنقول بثبات والذي يخرج مباشرة من اختيار الدواء. 9 لقد لاحظنا أن الحركية الزمنية للتمايز الأولي في المختبر من mESC إلى مستعمرات شبيهة بالأديم المتوسط في هذا النموذج يمكن أن تكون متغيرة بين المستنسخة الفردية. يمكن تقييم المزارع المشتركة mESC-OP9 بصريا للتقدم إلى الأديم المتوسط. في حين أن هذا سيتم الانتهاء منه عادة بحلول اليوم الخامس من الثقافة المشتركة ، من بين المستنسخة الفردية ، يمكن أن يتأخر الإكمال لمدة يوم أو يومين. يجب تحقيق التكوين الكمي (~ 80-90٪) للأديم المتوسط قبل النقل من أجل الحصول على تكوين الخلايا السلفية المكونة للدم (HPC) الأمثل وتكون اللمفاويات القوية. وبالتالي ، عند العمل مع العديد من المستنسخة من mESC ، من الأفضل تأخير هذا المقطع "اليوم 5" حتى تكمل جميع المستنسخة الانتقال إلى مستعمرات تشبه الأديم المتوسط. يتيح ذلك تزامن التطور اللاحق بين المستنسخة بعد نقلها إلى ظروف التمايز المكونة للدم. بعد ثلاثة أيام من مرور تكوينات الأديم المتوسط بنسبة 80-90٪ ، يتم جمع HPCs من الطبقات الأحادية OP9. يمكن زرع الحوسبة عالية الحمل على خلايا OP9 الجديدة للسماح بتمايز سلالات الخلايا الأحادية والحمر والباء. بدلا من ذلك ، يمكن زرع الحوسبة عالية الأداء على خلايا OP9-DL1 ودفعها نحو تطوير الخلايا التائية. يتم توفير جميع ثقافات التمايز في المختبر Flt-3L بدءا من اليوم 5 ، مع إضافة أخرى ل IL-7 بدءا من اليوم 8. تتيح تحليلات قياس التدفق الخلوي التي يتم إجراؤها في نقاط زمنية مختلفة أثناء التجربة مراقبة التقدم عبر مراحل وسلالات التمايز المكونة للدم وتطور الخلايا التائية. تبدأ الخلايا التائية الإيجابية المزدوجة CD4 / CD8 في الظهور بحلول اليوم 16 من الثقافة المشتركة ، وتكون كل من الخلايا الموجبة المفردة DP و CD8 (SP) وفيرة بحلول اليوم 20. تعتمد النتيجة العامة ومتانة الثقافة المشتركة إلى حد كبير على القدرة على التأكد بصريا من اكتمال نقاط التحول التنموية المهمة التي تحدث. يهدف هذا البروتوكول إلى أن يكون دليلا للتعرف على هذه المعالم ، بالإضافة إلى المعايير الهامة الأخرى ، التي تعتبر أساسية للتمايز الناجح.