$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يحدد هذا البروتوكول التفريق بين hiPSCs في iHOs وفائدتها كنموذج لمحاكاة التهابات المعوية. وفيما يلي ، نقدم الخطوط العريضة للخطوات الحاسمة في البروتوكول وأي تعديلات أو تحسينات قمنا بها.
هذا البروتوكول يبسط عمليه التمايز من hiPSCs مقارنه بالعمل المنشور سابقا25. الأساليب المستخدمة سابقا تتطلب نقل hiPSCs من نظم الثقافة Hipscs الأخرى (علي سبيل المثال ، المغذية Hipscs الثقافة) إلى المتوسطة المحددة كيميائيا-البولي فينيل الكحول (اليه-بفا). هذا النقل إلى اليه المعالجة النظيفة-بولي يستغرق عاده 2-3 أسابيع ويتطلب التغذية اليومية لل hiPSCs. كما ان هذا البروتوكول لم يكن فعالا باستمرار ، مع عدم وجود بعض الاختلافات ؛ ولذلك ، فاننا التمايز الثلاثي باستخدام نفس عوامل النمو ولكن بدءا من hiPSCs نمت في ثقافة الخلايا الجذعية المتوسطة (بدلا من اليه التنمية النظيفة-بولي) واستبدال اليه-بولي مع متوسط ثقافة الخلايا الجذعية خلال أيام التمايز 0-3. وقد نجح هذا الأمر بالنسبة للخطوط الخمسة لأفراس النهر المستقلة الثلاثة حتى الآن ، مما يجعل عمليه التمايز أكثر سرعه وكفاءه. وهذا يسمح أيضا لقضاء عطله نهاية الأسبوع خاليه من hiPSCs قبل التمايز ، مما يتيح المزيد من المرونة في ثقافة Hipscs. خطوط الهيدروغرافي التي تنتجها هذه الطريقة وقد تم النمط الظاهري لعلامات ظهاره المعوية كما وصفنا سابقا لخطوط hiPSC Kolf2 ، Yemz1 ، و Lise116 وتظهر تمييز ظاهريا من ihos المنتجة باستخدام السابق البروتوكول.
بعد البذر ، iHOs تتطلب ما لا يقل عن 1 شهر من المرور الروتيني ، مع تقسيم كل 4-7 أيام لتسهيل النضج. لاحظ انه سيكون هناك بعض الاختلاف في تطوير المعهد الهيدروغرافي الكتروني اعتمادا علي خط iPSC المستخدمة وكثافة الثقافة الاوليه. خلال المقاطع القليلة الاولي ، سيكون هناك تلوث واضح الخلايا التي ليست iHOs. هذه سوف يموت في نهاية المطاف ، وترك ثقافة نظيفه كرويه و ، بعد حوالي 4 أسابيع ، المبرعمه ihos. الاضافه إلى ذلك ، يمكن استخدام نظام التصوير في هود لتحديد ومرور iHOs فقط مع المورفولوجية المطلوب. وبما ان iHOs ناضجه ، فانها سوف تتطلب تقسيم كل 6-7 أيام ، تعتمد علي معدل النمو والكثافة. إذا حدث اي مما يلي ، يجب تقسيم iHOs قبل هذه النقطة: تجاويف الاناره من iHOs تبدا لملء مع الخلايا الميتة ، مصفوفة غشاء الطابق السفلي يبدا في التفكك ، و iHOs تبدا في النمو من مصفوفة غشاء الطابق السفلي ، أو الثقافة هي أيضا كثيفه ووسائل الاعلام تبدا في الذهاب الصفراء بسرعة كبيره.
وبمجرد ان يتم تاسيس ثقافة المعهد الهيدروغرافي الوطني ، إذا كان ظهور التغيرات في اي وقت أو يختلف عن المتوقع (علي سبيل المثال ، تظل الثقافات كرويه ، بدلا من المهد) ، يجب ان يكون التنميط الظاهري عبر مناعي ومؤشرات الخلايا المتكررة للتاكد من ان التفريق بين أنواع الخلايا داخل iHOs (علي سبيل المثال ، الخلايا القدح ، الخلايا Paneth) لا تزال سليمه. إذا كان iHOs لم تعد التفريق ، ثم ينبغي التخلص منها والتفريق أو المرور في وقت سابق من iHOs يجب ان تكون أذابه وأعاده تشكيلها. إذا توقف iHOs للتمييز ، والأسباب المحتملة هي عصر الثقافة (إذا كان أكثر من 6 أشهر من العمر) ، ونشاط عوامل النمو (ضمان ان يتم أعاده تشكيل هذه وفقا لتعليمات الشركات المصنعة وابقي المجمدة في الارصفه الصغيرة لتجنب عده دورات تجميد الذوبان) ، والممرات المتكررة جدا أو العنيفة (بشكل عام ، يجب ان يحدث المرور مره واحده في الأسبوع فقط ، وإذا تم فصل iHOs يدويا بقوة جدا علي أساس منتظم ، فانها سوف تتوقف عن التفريق بشكل كامل).
انشانا عن طريق التسلسل RNA ان آيل-22 التحفيز 18 ح قبل العدوى اوبريجولاتيس الجينات المضادة للميكروبات وتلك المشاركة في النمط الظاهري الدفاع الحاجز. قبل استخدام ihso الجديدة لمقايسات تنطوي علي المسبق مع rhil-22 (أو خلوي بديل إذا كان النظام قيد الاستخدام لهذا) ، فانه من المستحسن للتحقق من نشاط الجينات المعروف ان اوبريجولاتيد من قبل السايسيسين (في حاله IL-22 ، استخدمنا DUOX2 و LCN2) عبر Qpcr بعد تحفيز ihos ، لضمان التعبير مستقبلات والإشارات سليمه. قبل أول استخدام ل IL-22 ، ونحن أيضا نفذت مناعي لتحديد موقع مستقبلات IL-22 علي iHOs لإثبات ان التعبير عن مستقبلات IL-22 كان القاعدية ، وهذا يعني انه يمكن تحقيق التحفيز ببساطه عن طريق أضافه rhIL-22 إلى ثقافة الهيدروغرافي المتوسطه. ومع ذلك ، إذا تم التعبير عن مستقبلات بشكل غير ملائم ، قد يكون هذا البروتوكول ليتم تكييفها لتقديم يغاندس بشكل غير صحي.
وترتبط المزالق المتعلقة بنظام الحقن المجهري عموما بحساسية الابر المطلوبة للحقن. هنا ، ونحن نستخدم نصائح الحفر المتاحة تجاريا مع تجويف 6 μm. فمن الممكن لسحب ابر الحقن من الشعيرات الدموية الزجاجية26 علي الرغم من ان هذا قد يكون اقل موحده ، مما يؤدي إلى تسرب من طرف ابره أو احجام غير متناسقة يجري حقنها في ihos. ومن المهم التاكد من ان الحقن قد وقعت في تجويف الهيدروغرافي ، وهو سبب واحد لاستخدام الفينول الأحمر كصبغه ؛ سيتم توسيع iHOs بشكل واضح وعقد الاحمرار الأحمر ، مما يسمح اليقين حول التي تم حقن iHOs. في بعض الأحيان سوف تسد الابر مع الحطام من جدار الهيدروغرافي الخاص. إذا كانت هذه هي الحالة ، قم بازاله طرف الابره من داخل الشبكة الهيدروغرافية الكترونيه واضغط علي زر التنظيف علي نظام الحقن المجهري. وهذا سوف تنتج فتره وجيزة من ارتفاع ضغط الهواء الذي ينبغي ان مسح الانسداد. وسوف تحفز أيضا بعض تسرب من البكتيريا البكتيرية علي لوحه; لذلك ، إذا حدث هذا ، يجب ان تتكرر الإجراءات النظيفة علي جميع لوحات لضمان المساواة في البكتيريا البكتيرية لكل لوحه. واحده من المزايا الكبيرة لل iHOs المشتقة من hiPSC هي حجمها. العضوية المعوية من الفئران والعضوية البشرية الاوليه هي أصغر بكثير (قياس ما يصل إلى ~ 100 ميكرون و 100-300 ميكرومتر ، علي التوالي27، مقابل 250-1500 μm لل ihos المشتقة hipsc) ، وهذا يعني ان حقن كميات كبيره من organoids سيكون إبطا. وهذا يسمح لتجارب الحقن علي نطاق أوسع ان تكون ثلاثية في iHOs المشتقة hiPSC. ومن الممكن أيضا لدراسة محتويات الاناره من iHOs عن طريق حصاد لهم ما بعد الاصابه وفصل يدويا iHOs إلى DPBS ، والإفراج عن محتوياتها الاناره. للحقن المجهري ، نوصي باستخدام تركيز عال من البكتيريا. وجدنا ان تركيزات اقل لم تكن كافيه لتوليد استجابه من IECs تتالف من iHOs. بالاضافه إلى ذلك ، كان من الصعب في وقت لاحق تحديد موقع البكتيريا المستوعبة باستخدام المجهر. قد يكون من الممكن الحصول علي الأمثل لسلالات بكتيرية مختلفه.
وباختصار ، فان iHOs المشتقة من hiPSC توفر نموذجا واعدا لتشريح الاستجابة الظهاريه للالتهابات المعوية مباشره ، سواء عن طريق دراسة حسابات الغزو داخل الخلايا ، أو التصوير ، أو قياس مستويات السايسيسين في سوبرناتانتس الهيدروغرافي ، أو حصاد الجيش النيبالي الريبي دراسة التغيرات العابرة بعد التعرض لمسببات الامراض. وسوف تكون فائدتها أكثر وضوحا في المستقبل لإنشاء نماذج العدوى لمسببات الامراض المقيدة للإنسان وفي استغلال إمكانيات استخدام هذه التكنولوجيا لتخصيص البحوث عن طريق دراسة الطفرات الوراثية المرتبطة بالامراض المحددة والتصدي للمخدرات.