هنا، نقترح بروتوكولا للتمايز غضروفي من خلايا الدم الجذعية المحفزة التي يسببها الإنسان الخلايا الجذعية المحفزة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هنا، نقترح بروتوكولا للتمايز غضروفي من خلايا الدم الجذعية المحفزة التي يسببها الإنسان الخلايا الجذعية المحفزة.
الغضروف المفصلي الإنسان يفتقر إلى القدرة على إصلاح نفسها. وبالتالي يتم علاج انحطاط الغضروف ليس عن طريق العلاجية ولكن عن طريق العلاجات المحافظة. حاليا، تبذل جهود لتجديد الغضروف التالفة مع السابقين فيفو توسيع غضروفية أو الخلايا الجذعية الوسيطة المستمدة من نخاع العظم (بمسك). ومع ذلك، فإن قابلية محدودة وعدم استقرار هذه الخلايا تحد تطبيقها في إعادة بناء الغضروف. وقد تلقت الخلايا الجذعية المحفزة البشرية (هيبسس) اهتماما علميا كبديل جديد للتطبيقات التجدد. مع القدرة على التجديد الذاتي غير محدود والتعدد، وقد تم تسليط الضوء على هيبسس كمصدر بديل خلية جديدة لإصلاح الغضاريف. ومع ذلك، والحصول على كمية عالية من الكريات تشوندروجيك عالية الجودة هو التحدي الرئيسي لتطبيق السريري. في هذه الدراسة، استخدمنا الخلايا الجنينية (إب) - خلايا النمو المكتشفة للتمايز غضروفي. وأكدت تشوندروجينيسيس الناجحة عن طريق ير أد تلطيخ مع الأزرق ألسيان، الأزرق تولويدين، والأجسام المضادة ضد أنواع الكولاجين الأول والثاني (COL1A1 و COL2A1، على التوالي). نحن نقدم طريقة مفصلة لتفريق الدم الحبل النوى أحادي النواة إيبسس المستمدة من الخلايا (كبمك-هيبسس) في الكريات تشوندروجينيك.
استخدام هيبسس يمثل استراتيجية جديدة لفحص المخدرات والدراسات الميكانيكية من مختلف الأمراض. من منظور التجدد، هيبسس هي أيضا مصدر محتمل لاستبدال الأنسجة التالفة التي لديها القدرة على الشفاء محدودة، مثل الغضروف المفصلي 1 ، 2 .
كان تجديد الغضروف المفصلي الأصلي تحديا لعدة عقود. غضروف المفصلي هو لينة، والأنسجة البيضاء التي تغلف نهاية العظام، وحمايتها من الاحتكاك. ومع ذلك، فقد قدرة التجدد محدودة عندما تضررت، الأمر الذي يجعل إصلاح الذاتي يكاد يكون من المستحيل. ولذلك، فإن الأبحاث التي تركز على تجديد الغضروف مستمرة منذ عدة عقود.
سابقا، في التمايز المختبر في النسب غضروفية عادة ما يتم تنفيذ مع بمسكس أو غضروفية الأصلي معزولة من مفصل الركبة 3 . بسبب tس إمكانات تشوندروجينيك، بمسكس والغضروفية الأصلية لديها العديد من المزايا دعم استخدامها في تشوندروجينيسيس. ومع ذلك، بسبب التوسع المحدود والنمط الظاهري غير المستقر، تواجه هذه الخلايا عدة قيود في إعادة بناء عيوب الغضروف المفصلي. تحت ظروف الثقافة في المختبر ، وهذه الخلايا تميل إلى فقدان خصائصها بعد 3-4 الممرات، والتي تؤثر في نهاية المطاف قدراتهم التمايز 4 . أيضا، في حالة غضروفية محلية، أضرار إضافية إلى مفصل الركبة أمر لا مفر منه عند الحصول على هذه الخلايا.
على عكس بمسكس أو غضروفية الأم، يمكن هبسس توسيع إلى أجل غير مسمى في المختبر . مع ظروف الثقافة المناسبة، هبسس لديها إمكانات كبيرة كمصدر بديل للتمايز غضروفي. ومع ذلك، فإنه من الصعب تغيير الخصائص الجوهرية لل هيبس 5 . وعلاوة على ذلك، فإنه يأخذ عدة تعقيدا في المختبر ستيبس لتوجيه مصير هيبس إلى نوع خلية محددة. على الرغم من هذه المضاعفات، لا يزال ينصح باستخدام هيبسس بسبب قدراتهم الذاتية التجديد الذاتي وقدرتها على التفريق في الخلايا المستهدفة، بما في ذلك غضروفية 6 .
وعادة ما يتم التمايز غضروفية مع نظم الثقافة ثلاثية الأبعاد، مثل ثقافة بيليه أو الثقافة ميكروماس، وذلك باستخدام الخلايا السلف مثل مسك. إذا كان استخدام هيبس، بروتوكول لتوليد الخلايا السلف مثل مسك يختلف عن البروتوكولات الموجودة. بعض المجموعات تستخدم ثقافة أحادي الطبقة من هبسس لتحويل مباشرة النمط الظاهري إلى الخلايا مثل مسك 7 . ومع ذلك، فإن معظم الدراسات تستخدم إبس لتوليد خلايا النمو التي تشبه مسس 8 ، 9 ، 10 ، 11 .
وتستخدم أنواع مختلفة من عوامل النمو للحث على تشوندروجnesis. عادة، يتم استخدام البروتينات الأسرة بمب و TGF،، وحدها أو في تركيبة. وقد تم تحفيز التمايز أيضا مع عوامل أخرى، مثل GDF5، FGF2، و IGF1 12 ، 13 ، 14 ، 15 . وقد تبين TGFβ1 لتحفيز غضروفية في طريقة تعتمد على الجرعة في اللجان الدائمة 16 . بالمقارنة مع النمط النظري الآخر، TGFβ3، TGFβ1 يدفع تشوندروجينيسيس عن طريق زيادة الغضروف الخلية الوسيطة التكثيف.TGFβ3 يدفع تشوندروجينيسيس عن طريق زيادة كبيرة في انتشار الخلايا الوسيطة 17 . ومع ذلك، TGFβ3 يستخدم بشكل متكرر أكثر من الباحثين من TGFβ1 7 ، 10 ، 18 ، 19 . BMP2 يعزز التعبير عن الجينات المتعلقة مكونات مصفوفة غضروفية في الإنسانغضروفي مفصلي تحت ظروف المختبر 20 . BMP2 يزيد من التعبير عن الجينات الحيوية لتشكيل الغضروف في اللجان الدائمة في تركيبة مع البروتينات TGF 21 21 . وقد تبين أيضا أن PMP2 يعزز بشكل تعاوني تأثير TGFβ3 من خلال مسارات سماد و مابك 22 .
في هذه الدراسة، تم تجميع كبمك-هيبسس في إبس باستخدام المتوسطة إب في طبق بتري منخفضة المرفقات. وكانت الخلايا الناتجة عن إرفاق إبس إلى طبق المغلفة الجيلاتين. تم إجراء تمايز غضروفي باستخدام خلايا النمو بواسطة ثقافة بيليه. العلاج مع كل من BMP2 و TGFβ3 تكثف بنجاح الخلايا وتسببها المصفوفة خارج الخلية (إسم) تراكم البروتين لتشكيل بيليه تشوندروجينيك. وتقترح هذه الدراسة بروتوكول التمايز تشوندروجيك بسيطة ولكنها فعالة باستخدام كبمك-هيبسس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل مجلس الاستعراض المؤسسي للجامعة الكاثوليكية في كوريا (KC12TISI0861). تم الحصول على كبمكس المستخدمة لإعادة البرمجة مباشرة من بنك الدم الحبل في مستشفى سانت سانت ماري.
1. تشوندروجينيك التمايز من إيبسس
2. تشوندروجينيك بيليه توصيف بواسطة تلطيخ
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه الدراسة، ولدت لدينا الكريات تشوندروجيك من كبمك-هيبسس عن طريق حفز خلايا نمو من إبس. تم التسبب في التمايز غضروفية باستخدام كبمك-هيبسس مع ارتفاع القدرة على التحمل عالية 11 . ويرد مخطط بسيط للبروتوكول لدينا في الشكل 1A . قبل التمايز، تم توسيع المستعمرات إبسك ( الشكل 1B ). تم تجميع إيبسس موسعة كما إبس لبدء التمايز ( الشكل 1C ). تم إرف...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هذا البروتوكول ولدت بنجاح هيبسس من كبمس. نحن إعادة برمجة كبمكس ل هبسس باستخدام ناقلات الفيروسية سينداي التي تحتوي على عوامل ياماناكا 24 . تم استخدام ثلاث حالات في التمايز، وجميع التجارب ولدت بنجاح الكريات تشوندروجيك باستخدام هذا البروتوكول. وقد ذكرت العديد من الدراسات بروتوكولات للتمايز هيبس في غضروفية 25 ، 26 ، 27 ، 28 . ومع ذلك،...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وأيد هذا العمل منحة من مشروع البحث والتطوير في مجال الرعاية الصحية الكورية، وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية وشؤون الأسرة، جمهورية كوريا (HI16C2177).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي > أدوات بلاستيكية < / قوي > | |||
| 100 مم طبق | 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 | |
| <قوية>الاسم< / قوي> | <قوي>الشركة< / قوي> | <قوي>رقم الكتالوج< قوي> | <قوي>الوصف< قوي> |
| <قوي>E8 مواد متوسطة< قوية> | |||
| DMEM / F12، HEPES | Life Technologies | 11330-057 | E8 متوسط (500 مل) |
| بيكربونات الصوديوم | Life Technologies | 25080-094 | E8 Medium (Conc.: 543 & mu; جم / مل) |
| سيلينيت الصوديوم | سيجما ألدريتش | S5261 | E8 متوسط ؛ (Conc.: 14 نانوغرام / مل) |
| ترانسفيرين بشري | سيجما ألدريتش | T3705 | E8 متوسط (Conc.: 10.7 & mu; جم / مل) |
| أساسي FGF2 | Peprotech | 100-18B | E8 متوسط ؛ (Conc.: 100 نانوغرام / مل) |
| تقنيات حياة | الأنسولين البشري | 12585-014 | E8 Medium (Conc.: 20 & mu; جم / مل) |
| TGF البشري & بيتا ؛ 1 | Peprotech | 100-21 | E8 متوسط (Conc.: 2 نانوغرام / مل) حمض |
| الأسكوربيك | Sigma Aldrich | A8960 | E8 Medium ؛ (Conc.: 64 & mu ؛ جم / مل) |
| DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
| Vitronectin | Life Technologies | A14700 | |
| ROCK Inhibitor | Sigma Aldrich | Y0503 | |
| Name | Company | Catalog Number | Description |
| <مواد مراقبة الجودة القوية> < / قوي > 18 | |||
| مم غطاء زجاجي | متفوق | HSU-0111580 | |
| 4٪ Paraformaldyhyde | Tech & amp ابتكار | BPP-9004 | |
| Triton X-100 | BIOSESANG | 9002-93-1 | |
| مختبر ناقلات | الألبومين في مصل الأبقار | SP-5050 | |
| Anti-SSEA4 الأجسام المضادة | Millipore | MAB4304 | |
| الأجسام المضادة Oct4 | سانتا كروز | SC9081 | |
| Anti-TRA-1-60 الأجسام المضادة | 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 | |
| 4٪ Paraformaldyhyde | Tech & ابتكار | BPP-9004 | |
| Tween 20 | BIOSESANG | T1027 | |
| مختبر ناقلات | الألبومين الأبقار | SP-5050 | |
| الأجسام المضادة للكولاجين II | abcam ؛ | ab34712 | 1:100 |
| Alcian blue | Sigma Aldrich | A3157-10G | |
| أخضر سريع FCF | سيجما ألدريتش | F7252-25G | |
| Safranin O | Sigma Aldrich | 090m0039v | |
| نووي سريع أحمر | أمريكي STNFR100 | ||
| الزيلين | دوكسان | 115 | |
| الإيثانول | دوكسان | 64-17-5 | |
| الهيماتوكسيلين من ماير | واكو الصناعات الكيماوية النقية | LAK7534 | |
| DAP | VECTOR LABORATORIES | SK-4100 | |
| زجاج منزلق ، مطلي | Hyun Il Lab-Mate | HMA-S9914 | |
| Trizol | Invitrogen | 15596-018 | |
| Chloroform | Sigma Aldrich | 366919 | |
| Isoprypylalcohol | Millipore | 109634 | |
| الإيثانول | Duksan | 64-17-5 | |
| RevertAid First Strand cDNA | Synthesis Kit Thermo Scientfic | K1622 | |
| Name | Company | Catalog Number | الوصف< / قوي > |
| < قوي > مواد التمايز الغضروفي < / قوي > | |||
| DMEM | Life Technologies | 11885 | مكون الوسائط الغضروفية (500 مل) |
| Penicilin Streptomycin | Life Technologies | P4333 | مكون الوسائط الغضروفية (Conc: 1٪) حمض |
| الأسكوربيك | سيجما ألدريتش | A8960 | مكون الوسائط الغضروفية (Conc.: 64 & mu; جم / مل) |
| محلول الأحماض الأمينية غير الأساسية MEM (100x) | Life Technologies | 11140-050 | مكون الوسائط الغضروفي (Conc.: 100 mM) |
| rhBMP-2 | R & D | 355-BM-050 | مكون الوسائط الغضروفي (Conc.: 100 نانوغرام / مل) |
| المؤتلف Hman TGF-beta3 | R & D | 243-B3-002 | مكون الوسائط الغضروفية (Conc.: 10 نانوغرام / مل) |
| KnockOut مصل استبدال | Life Technologies | 10828-028 | مكون الوسائط الغضروفية (Conc.: 1٪) |
| ITS + Premix | BD | 354352 | مكون الوسائط الغضروفي (Conc.: 1٪) |
| ديكساميثازون قابل للذوبان في الماء | سيجما ألدريتش | D2915-100MG | مكون الوسائط الغضروفي (Conc.: 10-7< / sup> M) |
| GlutaMAX | Supplement Life | Technologies 35050-061 | مكون الوسائط الغضرورية (Conc: 1٪) |
| محلول بيروفات الصوديوم | Sigma Aldrich | S8636 | مكون الوسائط الغضروفية (Conc.: 1٪) |
| L-Proline | Sigma Aldrich | P5607-25G | الوسائط الغضروفية المكون (40 & mu; جم / مل) |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.