توليد وتوسيع خلايا القلب البشرية من خلايا الدم المحيطية المريض أحادية النووية

Shiqiao Ye; Xiaoping Wan; Juan Su; Akshar Patel; Blake Justis; Isabelle Deschênes; Ming-Tao Zhao

doi:10.3791/62206

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

توليد وتوسيع خلايا القلب البشرية من خلايا الدم المحيطية المريض أحادية النووية

4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/62206

⸱

فبراير 12, 2021

Shiqiao Ye¹^,² , Xiaoping Wan³ , Juan Su¹^,² , Akshar Patel¹^,²^,⁴ , Blake Justis¹^,²^,⁵ , Isabelle Deschênes³ , Ming-Tao Zhao¹^,²^,⁵^,⁶

¹Center for Cardiovascular Research, The Abigail Wexner Research Institute, Nationwide Children’s Hospital, ²The Heart Center, Nationwide Children’s Hospital, ³Department of Physiology and Cell Biology, The Ohio State University College of Medicine, ⁴Department of Anatomy, The Ohio State University College of Medicine, ⁵MCDB Graduate Program, The Ohio State University, ⁶Department of Pediatrics, The Ohio State University College of Medicine

في هذه المقالة

ملخص

هنا، نقدم بروتوكولا لتوليد وتوسيع خلايا القلب البشرية بقوة من خلايا الدم المحيطية أحادية النووية المريض.

الملخص

وقد اجتذب توليد خلايا القلب المريض محددة من سحب الدم واحد اهتماما هائلا في الطب الدقيق على أمراض القلب والأوعية الدموية. يتم تعديل التمايز القلبي عن الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من قبل الإنسان (iPSCs) من خلال مسارات إشارات محددة ضرورية لنمو القلب الجنيني. تم تطوير العديد من طرق التمايز القلبي على منصات 2-D و 3-D بكفاءات مختلفة وغلة خلايا القلب. وقد حير ذلك المحققين خارج الميدان لأن تنوع هذه الأساليب قد يكون من الصعب اتباعه. هنا نقدم بروتوكول شامل يوضح توليد قوي وتوسيع خلايا القلب الخاصة بالمرضى من خلايا الدم الأحادية النووية الطرفية (PBMCs). نحن أول وصف بروتوكول إعادة برمجة iPSC عالية الكفاءة من عينة دم المريض باستخدام ناقلات فيروس سينداي عدم التكامل. ثم نقوم بتفصيل طريقة تمايز أحادية الطبقة صغيرة بوساطة الجزيء يمكن أن تنتج بقوة ضربات خلايا القلب من معظم خطوط iPSC البشرية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إدخال بروتوكول توسيع خلايا القلب القابلة للتطوير باستخدام جزيء صغير (CHIR99021) يمكن أن يوسع بسرعة خلايا القلب المشتقة من المريض للتطبيقات الصناعية والسريرية. وفي النهاية، يتم تصوير بروتوكولات مفصلة لتحديد الهوية الجزيئية والتوصيف الكهربي لهذه iPSC-CMs. نتوقع أن يكون هذا البروتوكول عمليا للمبتدئين ذوي المعرفة المحدودة حول تطوير القلب والأوعية الدموية وبيولوجيا الخلايا الجذعية.

المقدمة

اكتشاف الخلايا الجذعية المستحثة من قبل الإنسان متعدد القدرات قد أحدثت ثورة في طب القلب والأوعية الدموية الحديث¹^،². iPSCs الإنسان قادرون على تجديد الذات وتوليد جميع أنواع الخلايا في القلب، بما في ذلك خلايا القلب والخلايا البطانية وخلايا العضلات الملساء والخلايا الليفية القلبية. يمكن أن تعمل خلايا القلب المشتقة من iPSC (iPSC-CMs) كموارد غير محددة الأجل لنمذجة أمراض القلب والأوعية الدموية الموروثة وراثيا (CVDs) واختبار سلامة القلب للأدوية الجديدة³. على وجه الخصوص ، يستعد المريض iPSC-CMs جيدا للتحقيق في الارتطولوجيا الوراثية والجزيئية للأمراض القلبية الوعائية المشتقة من عيوب في خلايا القلب ....