الهدف من هذه الورقة هو توفير بروتوكول شامل ومفصل حول كيفية توليد جلد عضوي بشري معدل وراثيا من الخلايا الكيراتينية للبشرة والأدمة البشرية الزاولة للحيوية.
مقالة منهجية
الهدف من هذه الورقة هو توفير بروتوكول شامل ومفصل حول كيفية توليد جلد عضوي بشري معدل وراثيا من الخلايا الكيراتينية للبشرة والأدمة البشرية الزاولة للحيوية.
الثقافات عضوي النمط تسمح إعادة تشكيل بيئة 3D الحرجة للاتصال خلية خلية وخلية مصفوفة التفاعلات التي يحاكي وظيفة وظائف أعضاء في الجسم الحي نظرائهم الأنسجة. ويتمثل ذلك من خلال الجلد الثقافات عضوي النمط الذي يلخص بأمانة التمايز البشرة وبرنامج الطبقية. الكيراتينية البشرة الإنسان الأساسية هي للتلاعب وراثيا من خلال الفيروسات القهقرية حيث الجينات يمكن overexpressed بسهولة أو طرقت إلى أسفل. ويمكن بعد هذه الخلايا الكيراتينية المعدلة وراثيا يمكن استخدامها لتجديد البشرة الإنسان في الثقافات الجلد عضوي النمط تقديم نموذج قوي لدراسة مسارات الوراثية نمو الارتطام البشرة، والتمايز، وتطور المرض. البروتوكولات المعروضة هنا تصف أساليب لإعداد الأدمة البشرية الميتة فضلا عن التلاعب وراثيا الخلايا الكيراتينية الإنسان الأساسية من أجل توليد الثقافات الجلد عضوي النمط. جلد الإنسان مجدد يمكن استخدامها في downstrتطبيقات زير الشئون الخارجية مثل التنميط التعبير الجيني، المناعية، وimmunoprecipitations لونين تليها عالية الإنتاجية التسلسل. وهكذا، فإن جيل من هذه الثقافات الجلد عضوي النمط المعدلة وراثيا تسمح تحديد الجينات التي تعتبر بالغة الأهمية للحفاظ على توازن البشرة.
البشرة الإنسان هو ظهارة طبقية الذي يصل إلى الأدمة الكامنة من خلال المصفوفة خارج الخلية يعرف باسم الغشاء القاعدي البشرة zone.The يخدم ليس فقط بمثابة حاجز كتيمة لمنع فقدان الرطوبة ولكن أيضا باعتبارها خط الدفاع الأول لحماية الجسم من المواد الغريبة والسامة 1. الطبقة القاعدية، وهو أعمق طبقة من البشرة، ويحتوي على الخلايا الجذعية البشرة والسلف التي تؤدي إلى ذرية المتباينة التي تشكل بقية البشرة 2. كما الخلايا الاصلية البشرة تفرق تهاجر صعودا لتشكيل الطبقة الأولى من الخلايا المتمايزة المعروفة باسم طبقة الشائكة 3. في الطبقة الشائكة، والخلايا تتحول على التعبير عن keratins 1 و 10، والذي ثم توفير القوة لتحمل الإجهاد البدني للطبقات متباينة من البشرة. كما خلايا الطبقة الشائكة مزيد من التمييز، وأنها تتحرك صعودا في البشرة للم الطبقة الحبيبية التي تتميز تشكيل كيراتوهيالينية ورقائقي حبيبات وكذلك البروتينات الهيكلية التي يتم تجميعها تحت غشاء البلازما. كما الخلايا المضي قدما في عملية التمايز، والبروتينات تحت غشاء البلازما عبر ربطها بعضها البعض في حين تنبثق حبيبات رقائقي من الخلايا لتشكيل الدهون يسمى حاجز الغنية الطبقة القرنية 4.
الأمراض التي تنطوي على تغييرات في نمو البشرة وأثر التمايز ~ 20٪ من السكان 5. وبالتالي، فهم آليات هذه العملية هو من أهمية كبيرة. منذ مظهر من مظاهر العديد من هذه الأمراض يتوقف على خلية خلية أو خلايا مصفوفة الاتصال والثقافات عضوي النمط حيث يتم إعادة تشكيل البشرة الإنسان في بيئة 3D تم إنشاء 10/06. هذه الطرق تشمل عادة استخدام الخلايا الكيراتينية الأولية أو تحويلها المصنف على المصفوفة خارج الخلية مثل الإنسان مماتالأدمة، Matrigel، أو الكولاجين.
لفهم الآليات التنظيمية الجينات التي تعتبر مهمة في نمو البشرة والتمايز، الخلايا الكيراتينية يمكن التلاعب بها وراثيا من خلال ناقلات فيروسات لضربة قاضية أو بإفراط عن الجينات في الثقافة 2D ثم إعادة تشكيل في 3D. وقد استخدمت هذه الأساليب على نطاق واسع لوصف الجينات المسؤولة عن الجذعية البشرة والخلايا الاصلية تجديد الذات والتمايز، وكذلك التقدم إلى الأورام 11-21. هنا، يتم توفير بروتوكول معمقة حول كيفية تغيير التعبير الجيني في الثقافات عضوي النمط البشرة من خلال استخدام الفيروسات القهقرية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ بروتوكول جلد الإنسان وفقا للمبادئ التوجيهية للجامعة كاليفورنيا، جنة أخلاقيات البحوث سان دييغو. ويمكن الحصول على جلد الإنسان من العينات الجراحية التخلص منها أو شراؤها من البنوك الجلد (يتم سرد بنك الجلد في جدول المواد / المعدات). الموقع حيث يتم اشتقاق الجلد من أو سن المتبرع ليست حرجة إلى التجربة طالما أن البروتينات منطقة الغشاء القاعدي (الكولاجين / laminin) في الأدمة ليست متدهورة.
1. إعداد ممات الأدمة الإنسان
2. وراثيا التعديل الابتدائية الخلايا الكيراتينية الإنسان
ملاحظة: استخدام الخلايا طائر الفينيق amphotropic تزرع في كامل وسائل الاعلام DMEM [DMEM + 10٪ الجنين مصل بقري (FBS) + القلم / بكتيريا] لإنتاج فيروسات أن تصيب الخلايا الكيراتينية الإنسان الأساسية. يتم دمج الجينات التعبئة والتغليف الفيروسية التي ترميز البروتينات مثل هفوة-POL والظرف مستقر في جينوم الخلية طائر الفينيق الذي يسمح لإنتاج فيروس عندما مع transfected متجه فيروسات. خلايا طائر الفينيق يمكن مع transfected كفاءة عالية تتيح لإنتاج عالية عيار الفيروسية. فيروس تنتج من هذا خط التعبئة والتغليف ويمكن أيضا أن تصيب مجموعة كبيرة ومتنوعة من خلايا الثدييات بما فيها الإنسان.
3. إعداد الثقافات الجلد عضوي النمط
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الخطوة الأولى في توليد جلد الإنسان عضوي النمط لإزالة البشرة من الأدمة. حضانة لمدة أسبوعين من الجلد عند 37 درجة مئوية في 4X القلم / بكتيريا / PBS ينبغي أن يسمح للفصل الأدمة من البشرة (الشكل 1A). إذا فصل البشرة والأدمة من الصعب ثم ضع الأنسجة عند 37 درجة مئوية في 4x والقلم / بكتيريا / برنامج تلفزيوني لمدة أسبوع آخر ثم حاول مرة أخرى تقشير باستخدام ملقط.
واحد من مفاتيح لتجديد البشرة الإنسان في الأدمة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التلاعب الجيني في جلد الإنسان الثقافات عضوي النمط توفر العديد من المزايا لدرس عادة 2D الخلايا المستزرعة وكذلك نماذج الماوس. ثقافات 2D تفتقر إلى خلية خلية وخلية الخلية التفاعلات مصفوفة ثلاثية الأبعاد الموجودة في الأنسجة والأعضاء السليمة. وقد وجدت الدراسات الحديثة أيضا اختلافات هائلة بين 2D و 3D خلايا سرطان الجلد مثقف مع الخلايا 3D مثقف تظهر أكثر من ذلك بكثير التشابه التعبير الجيني لجلد الإنسان الأساسي الأورام 16. يكون الجلد الثقافات عضوي النمط الإنسان أيضا العديد من المز...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدينا ما نكشف عنه.
وكان هذا العمل supportedby الأمريكية سرطان جمعية أبحاث علماء جرانت (RSG-12-148-01-DDC) وجائزة البيولوجيا CIRM الأساسية (RB4-05779).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| جلد الإنسان | بنك الجلد لرجال الإطفاء | في نيويوركhttp://www.cornellsurgery.org/pro/services/burn-surgery/skin-bank.html< / a> | |
| PEN / STREP | GIBCO | 15140-122 | |
| خطوط خلايا العنقاء البرمائية | ATCC | CRL-3213 | |
| FUGENE 6 التعداء الكاشف | Promega | E2691 | |
| وسائط الخلايا الكيراتينية (KCSFM) | Life Technologies | 17005042 | |
| DMEM | GIBCO | 11995 | |
| Ham's F12 | Cambrex | 12-615F | |
| FBS | GIBCO | 10437-028 | |
| Adenine | Sigma | A-9795 | |
| Cholera Toxin | Sigma | C-8052 | |
| هيدروكورتيزون | كالبيوكيم | 3896 | |
| الأنسولين | سيجما | I-1882 | |
| EGF | Invitrogen | 13247-051 | |
| Transferrin | سيجما | T-0665 | |
| سيبروفلوكساسين هيدروكلوريد | المصلية | 89-001-1 | |
| كي | Bovie Medical Corporation | AA01 | |
| Matrigel | Corning | 354234 | |
| الكيراتين 1 الجسم المضاد | Biolegend | PRB-149P | |
| أوتاد مربعة مخازن | الفنون والحرف | ||
| البشرية الخلايا الكيراتينية لحديثي الولادة | ATCC | PCS-200-010 | |
| الخلايا الكيراتينية لحديثي الولادة البشرية | تطبيقات الخلايا | 102K-05n | |
| MSCV ناقل الفيروسات القهقرية | Clontech | 634401 | |
| LZRS ناقل الفيروسات القهقرية | Addgene | ||
| pSuper.Retro.Puro ناقلات الفيروسات القهقرية | Oligoengine | VEC-PRT-0002 | |
| سداسي ديميثرين بروميد | سيجما | H9268-5G |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن