طريقة صيانة PGCLC البشرية الموضحة في هذه المقالة بسيطة نسبيا دون الحاجة إلى أي أجهزة محددة أو مواد غير قياسية. تتطلب الطرق المنشورة سابقا لصيانة PGCLC البشرية فرزا متكررا ل FACS بسبب الانحراف الكبير للخلايا عن الحالة الشبيهة ب PGCLC38. تتطلب هذه الطرق أيضا خط خلية طبقة تغذية غير قياسي (m220-5) ، وهو غير متاح بسهولة من خلال المستودعات المتاحة للجمهوروالدولي 39،40. يؤدي إدراج FCS في وسائطهم إلى عدم اليقين بسبب الاعتماد على أداء مجموعة معينة من المصل. في المقابل ، تحصل الطريقة المعروضة حاليا بسهولة على عدة ملايين من PGCLCs البشرية ، والتي يمكن تخزينها مجمدة مع الحفاظ على قابلية عالية (> 90٪) ، دون الحاجة إلى مصل أو كواشف حيوانية أخرى. يتطلب البروتوكول خط خلية طبقة تغذية STO القياسي ، والذي يتوفر بشكل شائع من العديد من المستودعات العامة. توفر الطريقة مستوى غير مسبوق من الراحة للتعامل مع PGCLCs البشرية كما لو كانت خطوط خلايا تقليدية. سيؤدي الإمداد غير المحدود من PGCLCs البشرية التي تم تحقيقها باستخدام هذه الطريقة إلى توسيع نطاق تطبيقات PGCLC البشرية في مجالات مثل الإنتاج التجريبي للخلايا الجرثومية البشرية و / أو الأمشاج ، وتقييمات اضطرابات الخلايا الجرثومية البشرية مثل العقم (بما في ذلك محاولات تكوين الأمشاج في المختبر ) أو أورام الخلايا الجرثومية ، والتقييمات السمية للمواد السامة المحتملة للخلايا الجرثومية.
تستبعد الطريقة FCS في S-CM لتقليل ظهور أنواع غير مرغوب فيها من الخلايا من PGCLCsالبشرية 41. تميل العديد من استنساخ iPSC إلى إنتاج أنواع غير مرغوب فيها من الخلايا خلال المرحلة المعتمدة على وحدة التغذية أو بعد ذلك ، وكان على بعضها أن يمر بجولات أو ثلاث جولات من تنقية FACS ل PGCLCs. ومع ذلك ، بمجرد إنشاء ثقافة LTC-PGCLC مع أكثر من 50٪ من التقاء ، عادة ما تتضاءل ضرورة تنقية FACS. يعتمد نمو PGCLCs البشرية في المختبر بشكل صارم على وجود SCF41. إذا تضاءل معدل نمو LTC-PGCLCs ، فمن المستحسن اختبار الكثير المختلفة أو كواشف SCF الخاصة بالشركات المصنعة. نظرا لأن PGCLCs البشرية تعبر عن التيلوميراز ، فإنها لا تعاني من الشيخوخة أثناء التوسع طويل المدى في المختبر41. لقد تم استخدامه بنجاح لإنشاء LTC-PGCLCs مشتقة من iPSCs بشرية من الذكور والإناث من خلفيات عرقية مختلفة41. تشمل الأمثلة على التطبيق الناجح للطريقة المعروضة حاليا استنساخ iPSC البشري الذكور A4 و A5 (حديثي الولادة القوقازيين) ، PGP1 (البالغين القوقازيين) ، و 9A13 (البالغين اليابانيين) ، المستنسخة من iPSC الإناث ATCC-BXS0116 (القوقازية) و ATCC-BXS0115 / ACS-1029 (من أصل إسباني). يجب تحديد التطبيق العام لهذه الطريقة وعلامات التنبؤ في الدراسات المستقبلية.
تعتمد ضرورة تنقية FACS العرضية ل PGCLCs البشرية على استنساخ iPSC. في حين أن عددا قليلا من استنساخ iPSC لم يتطلب أبدا إثراء FACS بعد العزل الأولي ل PGCLCs كخلايا إيجابية CD38 ، كان لابد من إثراء بعض PGCLCs كخلايا إيجابية CD38 حتى ثلاث مرات بواسطة FACS خلال المرحلة المعتمدة على وحدة التغذية. تم تلقيح PGCLCs المخصبة ب FACS في مغذيات MMC-STO معدة حديثا. لا يلزم تخصيب FACS عادة في كل ممر بمجرد أن تبدأ PGCLCs في تضخيم مستقر على BME بدون وحدة التغذية.
بيانات مفصلة عن نسبة الخلايا التي تحافظ على الخصائص الشبيهة ب PGC مقابل الخلايا التي تنحرف إلى أنواع الخلايا غير المرغوب فيها لاستنساخ iPSC الفردي في كل مرور غير متوفرة حاليا. بشكل عام ، يتم تثبيت ثقافة LTC-hPGCLC بعد 2-4 أسابيع من الثقافة مع المرور المتكرر. عندما تميل PGCLCs البشرية إلى توليد أنواع غير مرغوب فيها من الخلايا ، فإن طريقة الالتصاق التفاضلي قد تثري بشكل فعال PGCLCs ، حيث تميل معظم الخلايا غير المرغوب فيها إلى الالتصاق بطبق المزرعة بقوة أكبر من PGCLCs. إذا لم تساعد المحاولات المتكررة للالتصاق التفاضلي في تخصيب PGCLC ، فإن إثراء FACS ل PGCLCs البشرية كخلايا إيجابية CD38 غالبا ما يزيل الخلايا غير المرغوب فيها ، وبعد ذلك ، يمكن الحفاظ على LTC-hPGCLC النقي باستخدام طريقة الالتصاق التفاضلي فقط. كان إنشاء ثقافة طويلة الأجل من PGCLCs البشرية التي تم إنشاؤها باستخدام الطريقة ثنائية الأبعاد التي وصفها Overeem et al. أمرا صعبا في بعض الأحيان. ومع ذلك ، فإن نفس PGCLCs البشرية التي اكتسبت مقاومة لموت الخلايا المبرمج من خلال خروج كريسبر بالضربة القاضية للجينات المؤيدة لموت الخلايا المبرمج تم توسيعها بسهولة إلى LTC-hPGCLCs. يجب فحص تفاصيل توافق هذه الطريقة مع كل iPSCs و PGCLCs بشرية فردية في الدراسات المستقبلية.
في حين أن خلايا طبقة تغذية STO المعالجة ب MMC تدعم في البداية بقاء وتكاثر PGCLCs البشرية المعزولة حديثا ، فإن PGCLCs سريعة الانتشار تتوسع في المختبر بدون طبقة تغذية طالما أنها مدعومة بالوسط المكيف STO وطلاء BME للأطباق. تتمثل الفائدة الفريدة للطريقة المعروضة حاليا على الأساليب الأخرى في القدرة على إنشاء LTC-hPGCLCs كثقافة خالية من المغذيات. تظهر خلايا طبقة التغذية MMC-STO علامات أولية للتدهور في وسط S-CM بعد 5-6 أيام من الثقافة. بحلول اليوم 6-7 (الشكل 1A-D) ، تظهر طبقة التغذية ضررا متواضعا ، والذي يصبح أكثر وضوحا بحلول اليوم 14-15 (الشكل 1E ، F). في حالة عدم وجود الخلايا المغذية ، عادة ما يكون معدل بقاء PGCLCs البشرية المعزولة حديثا منخفضا ، ويرجع ذلك على ما يبدو إلى ضعف كفاءتها في الالتصاق بقاع أطباق زراعة الخلايا. من المتوقع أن بروتينات المصفوفة خارج الخلية التي ترسبها خلايا MMC-STO تسهل التصاق وبقاء PGCLCs حتى بعد تدهور خلايا MMC-STO. بمجرد أن يصبح عدد PGCLCs البشرية كبيرا بما يكفي لتشكيل مجموعات مرئية بحلول اليوم 14-15 ، قد تكون المصفوفة خارج الخلية المودعة بواسطة PGCLCs نفسها كافية لدعم بقائها وانتشارها. دعما لهذا الافتراض ، غالبا ما يؤدي تلقيح PGCLCs البشرية المعزولة حديثا بكثافة عالية (على سبيل المثال ، 100,000 خلية في بئر من صفيحة مكونة من 12 بئرا) إلى الآبار الخالية من المغذيات والمغلفة ب BME إلى التوسع الناجح لثقافة LTC-hPGCLC. من ناحية أخرى ، فإن استخدام الوسيط المكيف MMC-STO مطلوب للغاية في جميع أنحاء ثقافة PGCLC البشرية ، مع التأكيد على أهمية التكييف المستمر بواسطة خلايا MMC-STO.
من المهم الحفاظ على كثافة عالية نسبيا من ثقافة LTC-PGCLC على BME لقمع ظهور أنواع غير مرغوب فيها من الخلايا. يوصى بتمرير PGCLCs عند أكثر من 25٪ من التقاء التقاء. يزيد تلقيح PGCLCs بكثافة أقل من خطر إنتاج خلايا غير مرغوب فيها. نظرا لأن وقت مضاعفة عدد سكان PGCLCs البشري هو حوالي 4.5 يوما41 ، فإن المرور الأسبوعي الروتيني عادة ما يكون كافيا للحفاظ على الثقافة طويلة الأجل. إذا انحرف جزء كبير من PGCLCs عن خصائصها الشبيهة ب PGC ، وإذا كانت تقنية الالتصاق التفاضلي أو FACS غير كافية لإزالة الخلايا غير المرغوب فيها ، ففكر في تلقيح طبقة تغذية MMC-STO للآبار المغلفة ب BME بدلا من طلاء الجيلاتين ، و / أو إطالة زراعة خلايا MMC-STO إلى 3 أو 4 أيام قبل تلقيح PGCLCs.
تختلف خصائص التعبير المورفولوجية والعلامة بين أنواع الخلايا غير المرغوب فيها اختلافا كبيرا ، على الرغم من أنه يمكن تحديدها بسهولة تحت الفحص المجهري القياسي لتباين الطور (الشكل 2). تنحرف الخلايا التي تظهر خصائص نمو مجمعة أو مظهر مسطح عن الخصائص الشبيهة ب PGC. عادة ما يتضاءل التعبير عن علامات PGC القياسية مثل PRDM1 أو TFAP2C في مثل هذه الخلايا غير المرغوب فيها ، على الرغم من عدم توفر معايير واضحة حاليا لتمييز مجموعة الخلايا غير المرغوب فيها عن مجموعة الخلايا الشبيهة ب PGC بشكل مقنع ، والتي يمكن تأكيدها عن طريق تلطيخ التألق المناعي أو FACS أو تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية. اعتبارا من اليوم ، فإن هويات أو أهمية أنواع الخلايا غير PGC التي تظهر أثناء توسع LTC-hPGCLCs غير معروفة.
على الرغم من أن الطريقة المعروضة في هذه المقالة تستخدم خلايا طبقة تغذية STO ، إلا أنه يمكن أيضا استخدام خلايا SNL 76/7 لإنتاج الوسط المكيف وطبقة التغذية. تمكنت بعض مزارع PGCLC من التكيف مع الثقافة طويلة المدى دون المرور بالثقافة المعتمدة على المغذي ، خاصة عند بدء المزرعة بحجم لقاح كبير (>100,000 خلية). من ناحية أخرى ، قد يكون إنشاء ثقافة LTC-PGCLC أمرا صعبا عندما يكون حجم البدء أصغر من 10,000 خلية. على الرغم من أن المكونات الرئيسية للوسيط المشروط STO قد تم وصفها مسبقا ، إلا أن المكونات التي تدعم توسع PGCLC على المدى الطويل لم يتم تحديدهابعد 44.