نحن هنا وصف بروتوكول لتوليد الخلايا الجذعية المستحثة متعددة الإمكانات البشرية من synoviocytes تشبه الخلايا الليفية المستمدة من المريض، وذلك باستخدام نظام lentiviral دون الخلايا المغذية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نحن هنا وصف بروتوكول لتوليد الخلايا الجذعية المستحثة متعددة الإمكانات البشرية من synoviocytes تشبه الخلايا الليفية المستمدة من المريض، وذلك باستخدام نظام lentiviral دون الخلايا المغذية.
الخلايا الجسمية الناضجة يمكن عكسها إلى المحفزة تشبه الخلايا الجذعية دولة باستخدام مجموعة محددة من العوامل برمجة. لقد ولدت العديد من الدراسات التي يسببها الخلايا الجذعية المحفزة (iPSCs) من مختلف أنواع الخلايا الجسدية من قبل transducing أربعة عوامل النسخ ياماناكا: Oct4، Sox2، Klf4 وج. Myc على. تبقى دراسة iPSCs في طليعة من الأبحاث البيولوجية والسريرية. على وجه الخصوص، iPSCs المريض محددة يمكن أن تستخدم كأداة رائدة لدراسة البيولوجيا المرضية المرض، منذ iPSCs يمكن أن يتسبب من الأنسجة من أي فرد. التهاب المفاصل الروماتويدي (RA) هو مرض التهابي مزمن، مصنفة حسب تدمير الغضروف والهيكل العظمي في مفصل. تضخم الزليلي هي واحدة من الأسباب الرئيسية أو الأعراض التي تؤدي إلى هذه النتائج في التهاب المفاصل الروماتويدي. Synoviocytes تشبه الخلايا الليفية (FLSs) هي الخلايا المكونة الرئيسية في الغشاء الزليلي التصنع. FLSs في مفصل تتكاثر دون حدود، في نهاية المطاف غزو cartil المجاورةالعمر والعظام. حاليا، الغشاء الزليلي التصنع يمكن إزالتها إلا عن طريق إجراء العمليات الجراحية. يتم استخدام الغشاء الزليلي إزالة للبحث RA كمادة يعكس حالة التهاب المفصل. كما لاعبا رئيسيا في التسبب في التهاب المفاصل الروماتويدي، FLSs يمكن استخدامها كمادة لتوليد والتحقيق في iPSCs من مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي. في هذه الدراسة، استخدمنا FLSs لمريض التهاب المفاصل الروماتويدي لتوليد iPSCs. باستخدام نظام lentiviral، اكتشفنا أن FLSs يمكن أن تولد RA المريض محددة التوجيهية. وiPSCs الناتجة عن FLSs يمكن مواصلة استخدامها كأداة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لالتهاب المفاصل الروماتويدي في المستقبل.
الخلايا الجذعية المحفزة هي منصة الجيل القادم في مختلف المجالات السريرية والبيولوجية. وهي أداة الواعدة التي يمكن استخدامها في النمذجة المرض، وفحص المخدرات، والعلاج الطبي على التجدد. تم استخدام الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESCs) بشكل رئيسي إلى دراسة وفهم الخلايا المحفزة. ومع ذلك، معزولة عن تدمير الكيسة الإنسان، وترتبط hESCs مع العديد من المخاوف الأخلاقية. في عام 2007، والدكتور شينيا ياماناكا وفريقه عكس عملية برمجة الخلية وتطوير الخلايا الجذعية من البالغين البشري الخلايا الجسدية 1،2. وبالتالي، فخلافا hESCs، التي يسببها الخلايا الجذعية المحفزة (iPSCs) يمكن أن تتولد من الخلايا الجسمية الناضجة، وتجنب العقبات الأخلاقية.
عادة، يتم إنشاؤها iPSCs قبل تسليم أربع جينات الخارجية: Oct4، Sox2، Klf4، وج. Myc على. يتم تسليم هذه العوامل ياماناكا أصلا باستخدام أنظمة lentiviral وفيروسات. وقد استمدت هذه iPSCs الأولى من الماوس جسدية جملتعلمي اللغة اإلنكليزية 3. بعد ذلك، تم تطبيق هذه التقنية لالليفية الجلدية الإنسان 1،2. دراسات لاحقة إنشاء بنجاح iPSCs من مصادر مختلفة، مثل البول 4، والدم 5،6، الكيراتينية 7، والعديد من أنواع الخلايا الأخرى. ومع ذلك، هناك بعض الخلايا الجسدية التي لم يتم استخدامها في إعادة برمجة، وفحص إمكانيات إعادة برمجة مختلف أنواع الخلايا من أنسجة معينة في حالة المرض، لا تزال هناك حاجة.
التهاب المفاصل الروماتويدي (RA) هو المرض الذي يمكن أن يصيب جميع المفاصل ويؤدي إلى الظروف الذاتية في الأجهزة الأخرى. RA يصيب حوالي 1٪ من البالغين في العالم المتقدم. وهو مرض شائع نوعا ما، وانتشاره يزيد كل سنة 8. ومع ذلك، RA من الصعب تحديد في المراحل المبكرة وoncebone تدمير يحدث هناك أي علاج يمكن أن استرداد الضرر. وعلاوة على ذلك، نجاعة الأدوية تختلف من مريض لآخر، وأنه من الصعب التنبؤ مسعفالمعهد الوطني للإحصاء ما هو مطلوب. لذلك، هناك حاجة إلى تطوير طريقة فحص المخدرات، ومطلوب مادة الخلية التي يمكن أن تعكس ظروف RA.
Synoviocytes تشبه الخلايا الليفية (FLSs) هي مشاركا نشطا الخلوي في التسبب في التهاب المفاصل الروماتويدي 9،10. توجد FLSs في بطانة باطنة الزليلي بين الكبسولة المشتركة وتجويف، الذي يشار إليه أيضا باسم الغشاء الزليلي. من خلال دعم الهيكل المشترك وتوفير المواد الغذائية للغضروف المحيطة بها، FLSs عادة ما تلعب دورا حاسما في وظيفة مشتركة والصيانة. ومع ذلك، FLSs في الاتحاد الإقليمي لها النمط الظاهري الغازية. RA FLSs يكون النمط الظاهري للسرطان مثل، في نهاية المطاف تدمير العظام المحيطة بها من انتشار لانهائي 10. مع هذه الخاصية الفريدة، FLSs يمكن استخدامها كمادة الواعدة التي يمكن أن تعكس البيولوجيا المرضية من التهاب المفاصل الروماتويدي. ومع ذلك، ونادرا ما يتم إنتاج هذه الخلايا، والظواهر خلية يغير مثل خلايا تذهب من خلال العديد من المقاطع في في المختبر الظروف. وبالتالي، فإنه يمكن أن يكون معقدا لاستخدام RA FLSs كأداة التي يمكن أن تمثل حالة المريض.
نظريا، يمكن RA iPSCs المستمدة من المريض (RA-iPSCs) تصبح أداة مثالية لفحص المخدرات وإجراء مزيد من البحوث. iPSCs ولدت لديها قدرة التجديد الذاتي ويمكن الحفاظ على وتوسعت في المختبر. مع تعدد القدرات، وهذه الخلايا يمكن أن تكون متباينة في ناضجة خلية غضروفية وخلية عظمية الأنساب، التي يمكن أن تسهم المواد خلية للبحوث محددة في RA وغيرها من الأمراض المرتبطة العظام 11.
في هذه الدراسة، ونحن لشرح كيفية عزل وتوسيع FLSs من الغشاء الزليلي ازالتها جراحيا، وكيفية توليد RA-iPSCs من FLSs باستخدام lentiviruses التي تحتوي على عوامل ياماناكا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بيان الأخلاق: وافق هذا البروتوكول الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية للجامعة الكاثوليكية في كوريا (KC12TISI0861).
1. عزل خلية زليلية والتوسع
2. إعادة برمجة FLSs عن طريق ترميز Lentiviruses العوامل ياماناكا
3. المناعي تلطيخ
4. في الوقت الحقيقي تفاعل البلمرة المتسلسل (RT-PCR)
5. الفوسفاتاز القلوية (ا ف ب) تلطيخ
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة، وصفنا بروتوكول لتوليد iPSCs من FLSs باستخدام نظام lentiviral. ويبين الشكل 1A مخطط بسيط للبروتوكول العزلة FLS. وبعد الاستئصال الجراحي للالزليلي، والمفروم النسيج الى قطع صغيرة باستخدام مقص جراحي. وأضاف كولاجيناز لعزل الخلايا من كتل من الأنسجة. وحضنت الخلايا لمدة 14 يوما قبل مزيد من المعالجة. ويبين الشكل 1B مورفولوجية FLSs معزولة. واستمرت الخلايا لمدة 3 مقاطع قبل الاستخدام. مشاركة FLSs...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قبل اكتشاف iPSCs والعلماء تستخدم أساسا المجالس الاقتصادية والاجتماعية لدراسة بيولوجيا الخلايا الجذعية والأنساب الخلية الأخرى من خلال التمايز. ومع ذلك، المجالس الاقتصادية والاجتماعية تنشأ من الكتلة الداخلية من الكيسة، وهو الجنين في مرحلة مبكرة. لعزل المجالس الاقتصادية والاجتماعية، وتدمير الكيسة أمر لا مفر منه، ورفع القضايا الأخلاقية التي من المستحيل التغلب عليها. وعلاوة على ذلك، على الرغم من أن المجالس الاقتصادية والاجتماعية لها خصائص stemness وتعدد القدرات، التي لا يمكن الحصول علي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل برنامج البحث الممول من المراكز الكورية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (HI13D2188).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| طبق 100 مم | TPP | 93100 | |
| 6 آبار لوحة | TPP | 92006 | |
| 50 مل أنبوب كورنيكال | SPL | 50050 | |
| 15 مل أنبوب كورنيكال | SPL | 50015 | |
| 10 مل ماصة يمكن التخلص | فالكون 7551 | ||
| 5 مل ماصة فالكون | 7543 | ||
| 12 بئر لوحة | TPP | 92012 | |
| FLS مواد العزل< / قوي> | |||
| مقص | |||
| ملقط | |||
| جراحي DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
| DMEM | Life Technologies | 11995-073 | |
| Penicilin Streptomycin | سيجما ألدريتش | P4333 | |
| مصل الأبقار الجنيني (FBS) | Life Technologies | 16000-044 | |
| كولاجيناز | سيجما ألدريتش | C6885-100MG | |
| بارافيلم | سيجما ألدريتش | 54956 | |
| PBS / 1 ملي مولار EDTA | Life Technologies | 12604-039 | |
| <مواد توليد القوية >iPSC < / قوية> | |||
| DMEM | Life Technologies | 11885 | |
| MEM محلول الأحماض الأمينية غير الأساسية (100x) | Life Technologies | 11140-050 | |
| & beta - Mercaptoethanol | Sigma Aldrich | M3148 | |
| Polybrene | Chemicon | TR-1003-G | |
| Penicilin Streptomycin | Life Technologies | P4333 | |
| مصل الأبقار الجنيني (FBS) | Life Technologies | 16000-044 | |
| DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
| Lentivirus | |||
| DMEM / F12 ، HEPES | Life Technologies | 11330-057 | مكون وسائط iPSC (500 مل) مكونات |
| بيكربونات الصوديوم | 25080-094 | iPSC (Conc.: 543 & mu; جم / مل) | |
| سيلينيت الصوديوم | سيجما ألدريتش | S5261 | iPSC مكون وسائل الإعلام (Conc.: 14 نانوغرام / مل) |
| ترانسفيرين | سيجما ألدريتش | T3705 | iPSC (Conc.: 10.7 & mu; ز / مل) |
| أساسي FGF2 | Peprotech | 100-18B | iPSC المكون الوسائط (Conc.: 100 نانوغرام / مل) |
| حياة | الأنسولين البشري | 12585-014 | مكون وسائط iPSC (Conc.: 20 & mu; جم / مل) |
| TGF البشري & بيتا ؛ 1 | Peprotech | 100-21 | iPSC مكون الوسائط (Conc.: 2 نانوغرام / مل) حمض |
| الأسكوربيك | سيجما ألدريتش | A8960 | iPSC مكون الوسائط (Conc.: 64 & mu ؛ جم / مل) |
| Polybrene | Chemicon | TR-1003 | |
| زبدات الصوديوم | Sigma Aldrich | B5887 | |
| Vitronectin | Life Technologies | A14700 | |
| ROCK Inhibitor | Sigma Aldrich | Y0503 | |
| guality Control Materials< / قوي > | |||
| 18 مم غطاء زجاجي | متفوق | HSU-0111580 | |
| 4٪ بارافورمالديهايد (PFA) | التكنولوجيا & ابتكار | BPP-9004 | |
| Triton X-100 | BIOSESANG | 9002-93-1 | |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | Vector Lab | SP-5050 | |
| Anti-SSEA4 الأجسام المضادة | Millipore | MAB4304 | |
| الأجسام المضادة | Oct4 سانتا كروز | SC9081 | |
| الأجسام المضادة TRA-1-60 | Millipore | MAB4360 | |
| الأجسام المضادة المضادة ل Sox2 | Biolegend | 630801 | |
| الأجسام المضادة للأجسام المضادة TRA-1-81 | Millipore | MAB4381 | |
| الأجسام المضادة المضادة ل Klf4 | Abcam | ab151733 | |
| Alexa Fluor 488 الماعز المضاد للفأر IgG (H + L) الأجسام المضادة | المسبار الجزيئي | A11029 | |
| Alexa Fluor 594 الماعز المضاد للأرانب IgG (H + L) | مسبار جزيئي | A11037 | |
| DAPI | Molecular Probe | D1306 | |
| إطالة كاشف الذهب المضاد للبهتان | Invitrogen | P36934 | |
| زجاج منزلق ، مطلي | Hyun Il Lab-Mate | HMA-S9914 | |
| Trizol | Invitrogen | 15596-018 | |
| الكلوروفورم | سيجما ألدريتش | 366919 | |
| إيزوبريبيل كحول | ميليبور | 109634 | |
| الإيثانول | دوكسان | 64-17-5 | |
| RevertAid First Strand (كدنا) مجموعة | توليف Thermo Scientfic | K1622 | |
| i-Taq DNA Polymerase | iNtRON BIOTECH | 25021 | |
| UltraPure 10x TBE Buffer | Life Technologies | 15581-044 | |
| نجم التحميل | داين بيو | A750 | |
| أغاروز | سيجما ألدريتش | 9012-36-6 | |
| 1 كيلو بايت (+) علامة سلم الحمض النووي | Enzynomics | DM003 | |
| الفوسفاتيز القلوية | Millipore | SCR004 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.