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

مقالة منهجية

عضويات الأمعاء البشرية ذات بذور خلية واحدة لأبحاث الأورجينويدات

741 مشاهدة

DOI:

10.3791/69265

فبراير 6, 2026

في هذه المقالة

ملخص

نقدم بروتوكولا لتوليد عضويات معوية مشتقة من المرضى ذات بذور خلية واحدة، موفرين زراعة موحدة تقلل من التباين وتحسن قابلية التكرار في الفحوصات اللاحقة وتطبيقات الطب الدقيق.

الملخص

مكنت التطورات الحديثة في تكنولوجيا الأورجينويدات من إنشاء عضويات معوية مشتقة من المرضى (PDIOs) تعيد تلخيص الخصائص البنيوية والوظيفية والوراثية والوراثية لأنسجتها الأصلية. ومع ذلك، فإن العضويات التقليدية المشتقة من الممر تنتج حتما تجمعات غير متجانسة في الحجم والعدد، مما يؤدي إلى نتائج غير متسقة حتى في ظروف متطابقة. لمعالجة ذلك، تم إنشاء نهج موحد يشار إليه هنا باسم "PDIOs ذات بذور خلية واحدة". في هذه الطريقة، تم تفكيك PDIOs الناضجة إنزيميا إلى خلايا مفردة وزرع بذرع بعدد محدد في آبار فردية من صفيحة تحتوي على 96 بئرا. هذا الزرع المتحكم به كان يطبع حجم وعدد PDIOs. مقارنة بالعضويات المشتقة من الممر، أظهرت PDIOs المبذرة من خلايا واحدة تباينا أقل في أعداد الأعضاء وتغيرات داخل البئر في أحجام العضويات، مما يمكن من تحديد كفاءة التوليد ويحسن من قابلية تكرار اختبارات القابلية للحياة. علاوة على ذلك، تتوافق هذه المنصة مع التحليل اللاحق، بما في ذلك تحليل النسخ النصي وتحليل تعبيرات البروتين. بشكل جماعي، قد يعزز هذا النهج اتساق التجارب ويوفر أساسا عمليا للدراسات القابلة لإعادة الإنتاج القائمة على PDIO.

المقدمة

الأمعاء البشرية نظام بيئي معقد للغاية يعرف بتفاعلات دقيقة بين ميكروبيوم الأمعاء، وظهارة الأمعاء،والجهاز المناعي. تحافظ هذه المكونات على توازن الأمعاء من خلال شبكات إشارات منظمة بدقة. على سبيل المثال، تتفاعل ميكروبيوم الأمعاء، التي تتكون من أكثر من عشرة تريليونات كائن ميكروبي، مع الخلايا المناعية لتنظيم نشاط الجهاز المناعي وتحافظعلى بيئة معوية متوازنة. الظهارة المعوية لها دور أساسي في التوسط في هذا التفاعل بين الميكروبيونات والجهاز المناعي 3,4. الخلايا الجذعية المعوية (ISCs)، المحرك الرئيسي لتجديد الظهارة، تتجدد باستمرار وتتمايز إ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

جميع المواد والكواشف المطلوبة للتجربة مدرجة في جدول المواد.

1. تحضير المواد والكواشف

  1. قم بتسخين طبق زراعة العضوية مسبقا في حاضنة بدرجة حرارة 37 درجة مئوية لأكثر من 90 دقيقة.
    ملاحظة: تسخين لوحة الزراعة مسبقا يساعد في تثبيت ECM والحفاظ على شكل القبة. 90 دقيقة هو الحد الأدنى المطلوب لبلمرة ECM. ينصح بشدة بتسخين الطبق مسبقا لأكثر من 12 ساعة.
  2. استخدم وسط نمو العضويات (EXP) مع 0.5٪ بنسلين-ستربتوميسين (PS) كوسط لزراعة العضويات.
  3. لتمييز PDIOs ذات بذور خلية واحدة، استخدم وسط تمايز (DIF) مكون من وسط قاعدي مدعوم بعوامل نمو (الجدول 1). ي....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

لتوليد PDIO ذات بذور خلية واحدة، تم جمع خزعات الضغط المخاطي من اللفائفي النهائي والقولون الصاعد من أشخاص أصحاء موافقين أثناء تنظير القولون باستخدام ملقط خزعة قياسية بقطر 2.8 مم، وذلك ضمن مجلس مراجعة مؤسسة كلية غروسمان للطب بجامعة نيويورك (تحليل المناعة المخاطية لدى مرضى مرض الأمعاء الالتهابي؛ S12-01137). ثم تم توليد PDIOs ذات بذور خلية واحدة عن طريق تفكيك 6,000 خلية معزولة من PDIOs ناضجة إلى ECM، تلتها الزراعة في DIF. نشأت العضويات من خلايا مفردة وبدأت في تكوين هياكل شبيهة بالبراعم في ال.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تحمل PDIOs وعدا هائلا لنمذجة الأمراض الدقيقة، وفحص الأدوية، والطب التجديدي، حيث تحافظ بأمانة على المشهد الجيني والوراثي للمرضى الفرديين. ومع ذلك، غالبا ما تعيق تطبيقاتها العملية صعوبات توحيد إنتاج وتوصيف العضويات. لتجاوز هذه التحديات، تم تقديم نهج يستخدم PDIOs مشتقة من تعليق الخلية الواحدة أو الخلايا المفردة في دراسات حديثة 45,48,49,50,51,52,53,54.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

حصل جوردان إي. أكسلراد على منح بحثية من BioFire Diagnostics، وGenentech، وJanssen، وTakeda؛ رسوم الاستشارات، أو رسوم الأجر، أو رسوم المجلس الاستشاري من AbbVie، Abivax، Adiso، Biomerieux، Bristol-Myers Squibb، Celltrion، Ferring، Fresenius، Janssen، Merck، Pfizer، Sanofi، Takeda، وVedanta. ك.س. مخترع في براءة الاختراع الأمريكية رقم 10,722,600 وبراءات الاختراع المؤقتة 62/935,035 و63/157,225.

شكر وتقدير

وقد تم دعم هذا العمل جزئيا من خلال منحة المؤسسة الوطنية للبحوث الكورية (NRF) الممولة من الحكومة الكورية (MSIT) (RS-2025-0057588، RS-2024-00411768، RS-2025-18362970، وRS-2025-02214844، كيونغ كو جانغ); منحة من مشروع البحث والتطوير لتكنولوجيا الصحة في كوريا عبر معهد تطوير صناعة الصحة الكورية (KHIDI) الممول من وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية في جمهورية كوريا (RS-2024-00406488، كيونغ كو جانغ); منح DK093668 المعاهد الوطنية للصحة (NIH) (كين كادويل)؛ K23DK124570 (جوردان إي. أكسلراد)؛ مؤسسة كرون والتهاب القولون (جوردان إي. أكسلراد). لم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة، أو جمع البيانات وتحليلها، أو قرار النشر، أو إعداد المخطوطة.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
[ليو<سوب>15]-غاسترين أنا إنسانسيغما-ألدرتشG91450-0.1 ملغ
أنبوب مخروطي بحجم 15 ملSPL50015
20X PBS، درجة حموضة 7.4بيوسيسانغP2007-7.4
أنبوب مخروطي بحجم 50 ملSPL50050
A 83-01توكريس2939-10 ملغ
DMEM/F-12 المتقدمةجيبكو12634010
أكسجين 1000 وميكرو؛ رؤوس الماصة L، واسعة التجويف، شفافة، غير معقمةأكسجينT-1005-WB-C
أكسجين 200 وميكرو؛ رؤوس الماصة L، واسعة التجويف، شفافة، غير معقمةأكسجينT-205-WB-C
مكمل B-27 (50X) خالي من المصلجيبكو17504044
مصل البقر الألبومينروش10735078001
ألواح بوليسترين شفافة بسعة 96 بئر من كورنينغكورنينغ3599
حل استرداد خلايا كورنينغكورنينغ354253
مصفوفة كورنينج ECM (كورنينغ ماتريجيل) كورنينغ356231
ألواح بئر متعددة معالجة ب TC شفافة ببئر كوستار 24 بئراكورنينغ3526
ارتفاع الجلوكوز في DMEM مع جلوتامين مستقر مع بيروفات الصوديومبيوويستL0103-500
جنتاميسينجيبكو15750060
كاشف تفكك الخلايا اللطيفالخلايا الجذعية100-0485
بروتين إعادة تركيب FGF البشري الأساسي (FGF-2/bFGF) (154 aa)جيبكو100-18B-100UG
IGF-I البشري، بروتين مؤتلف خال من الحيواناتجيبكوAF-100-11-500UG
بروتين نوجين البشرينظام الأكرو بيولوجيغير H5219-1 ملغ
بروتين R-Spondin 1 / RSPO1 البشري (21-146)نظام الأكرو بيولوجيRS6-H4220-1mg
وسط نمو العضوية IntestiCult (الإنسان)الخلايا الجذعية6010
إل-جلوتامين 100XبيوويستX0550-100
بروتين EGF المؤتلف في الفأرجيبكو315-09-100UG
ن-أسيتيل-إل-سيستينسيغما-ألدرتشA9165-5 g
محلول البنسلين-ستربتوميسين 100XبيوويستL0022-100
بديل البشري المؤتلاف Wnt3aنظام الأكرو بيولوجيWNE-W5253-50ug
TrypLE (كاشف التفكك الإنزيمي) يعبر عن إنزيم (1X)، بدون فينول أحمر جيبكو12604013
Y-27632 ديهيدروكلوريدتوكريس1254-10MG

المراجع

  1. Kaiko, G. E., Stappenbeck, T. S. Host-microbe interactions shaping the gastrointestinal environment. Trends Immunol. 35 (11), 538-548 (2014).
  2. Zheng, D., Liwinski, T., Elinav, E. Interaction between microbiota and immunity in health and disease. Cell Res. 30 ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم