המחקר הנוכחי מתאר גישה בידול מכוון של גרימת הבחנה הלבלב של בתאי גזע עובריים אנושיים. חשיבות רבה היא מציאת תא האנדותל שיתוף תרבות מתווכת ההבשלה של תא גזע עובריים אנושיים נגזר אבות לתאי הלבלב אינסולין המבטאים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
המחקר הנוכחי מתאר גישה בידול מכוון של גרימת הבחנה הלבלב של בתאי גזע עובריים אנושיים. חשיבות רבה היא מציאת תא האנדותל שיתוף תרבות מתווכת ההבשלה של תא גזע עובריים אנושיים נגזר אבות לתאי הלבלב אינסולין המבטאים.
לתאי גזע עובריים (ESC) יש שני מאפיינים עיקריים: הם יכולים להיות מופצים ללא הגבלת זמן במבחנה במצב מובחן והם pluripotent, ובכך שיש פוטנציאל להתמיין שושלות רבות. מאפיינים אלה להפוך ESCs אטרקטיבי ביותר עבור טיפול בתאי מבוסס, במהלך טיפולים משובי 1. עם זאת עבור מלוא הפוטנציאל שלו להתממש התאים צריך להיות מובחן לתוך פנוטיפים בוגרים ופונקציונלי, שהוא משימה מרתיעה. גישה מבטיחה בגרימת התמיינות הוא לעקוב מקרוב לחקות את דרך organogenesis בסביבה חוץ גופית ב. התפתחות הלבלב ידוע להתרחש בשלבים מסוימים 2, החל האנדודרם, אשר יכול להתפתח לאיברים שונים, לרבות הכבד והלבלב. אינדוקציה האנדודרם ניתן להשיג על ידי אפנון של מסלול קטרי באמצעות תוספת של Activin 3 בשילוב עם גורמי גידול מספר 4-7 במבחנה על ידי תוספת של cyclopamine 8. התבגרות הלבלב מתווך על ידי אירועים מקבילים מספר כולל עיכוב של חריץ איתות, מצטבר של אבות הלבלב לתוך 3-dimentional אשכולות: אינדוקציה של כלי הדם, עד כמה שם. ללא ספק המצליחה ביותר הבשלה חוץ גופית של חברתיות ותרבותיות ובתאים הנגזרות הלבלב הושגו באמצעות עיכוב ברמה הגבוהה מאותתת על ידי תוספת DAPT 9. אמנם מוצלח, הדבר גורם התשואה הנמוכה של הפנוטיפ בוגרת עם פונקציונליות מופחתת. אזור למד פחות היא ההשפעה של תא האנדותל איתות ההתבגרות הלבלב, אשר יותר ויותר מוערך כגורם תורם חשוב ההתבגרות in-vivo הלבלב איון 10,11.
המחקר הנוכחי בוחן אפקט כזה של endothelתא ial איתות ההבשלה של האדם חברתיות ותרבותיות ובתאים הנגזרות הלבלב לייצר אינסולין תוך איון דמויי תאים. אנו מדווחים על פרוטוקול רב שלבית בידול מכוון שבו ESCs האדם הנגרמת על ידי 1 Activin יחד עם עיכוב של מסלול PI3K כלפי האנדודרם. מפרט הלבלב של תאים האנדודרם מושגת על ידי עיכוב של סוניק הקיפוד איתות ידי Cyclopamine יחד עם אינדוקציה retinoid על ידי תוספת של החומצה הרטינואית. השלב האחרון של ההתבגרות הוא המושרה על ידי איתות תא האנדותל מושגת על ידי תצורת שיתוף תרבות. בעוד בתאי האנדותל כמה נבדקו בתרבות משותפת, כאן אנו מציגים הנתונים שלנו בלב החולדה תאים אנדותל כלי הדם (RHMVEC), בעיקר על מנת להקל על ניתוח.
1. תא תחזוקה
2. הכנת מאגר פתרונות
3. האנדודרם מכריע (DE) ו אבי הלבלב (PP) אינדוקציה
4. הלבלב ההבשלה
5. qRT-PCR ניתוח
6. Immunocytochemistry
7. נציג תוצאות
תוספת של Activin ו Wortmannin כדי hESC מובחן במשך 4 ימים גורם האנדודרם סופי כמו אושר על ידי ניתוח qRT-PCR עבור סמנים דה Sox17, CXCR4 ו Foxa2 ו immunostaining עבור Sox17 כפי שמודגם באיור 2. התמיינות לתאי אבות הלבלב לאחר תוספת של חומצה cyclopamine ו retinoic אושרה על ידי qRT-PCR של אב סמנים הלבלב ו Immunostaining עבור Pdx1 כפי שמודגם באיור 3.
בשלב הסופי של בידול, פנה שיתוף תרבות עם תאים RHMVEC המושרה מאוד upregulation הביטוי אינסולין hESC את התאים שמקורם בלבלב אב. היעילות של בידול שיתוף תרבות בתיווך נותח על ידי שיתוףmparing עם מצב שליטה באמצעות DAPT. DAPT שימש פקד חיובי שכן הוא נמצא כעת באחת השיטות בשימוש נרחב ביותר להשגת ההתבגרות הלבלב. מאז שיתוף תרבות בוצעה מדיה שונה בתוספת גורמים תומכים בתאי אנדותל, שליטה נוספת בוצעה עם התקשורת על העדר בתאי האנדותל כדי לאמת את ההשפעה של התקשורת על בידול. פרטים של ניתוח זה מוצגים באיור 4.

באיור 1. רב שלבית פרוטוקול התמיינות לתאים hESC אינסולין המבטאים.

איור 2. אינדוקציה האנדודרם מכריע של בתאי גזע עובריים אנושיים. א) qRT-PCR ניתוח של סמנים נציג דה hESC תאים שנחשפו Activin ו Wortmannin למשך 4 ימים. תוצאות ar דואר מנורמל ביחס hESC מובחן. ב) Sox17 מכתים (ירוק) ו DAPI (כחול) הצג ביטוי הגרעין של Sox17. סרגל קנה מידה: 50 מיקרומטר.

3. איור הלבלב אבי אינדוקציה של תא גזע עוברי נגזר תאים האנדודרם. א) qRT-PCR ניתוח של סמנים מוקדמים הלבלב שמקורם בתאי hESC האנדודרם שנחשפו חומצה cyclopamine ו retinoic במשך 4 ימים לאחר הגיוס DE. תוצאות מנורמל ביחס hESC מובחן. ב) Pdx1 מכתים (סגול) ו DAPI (כחול) מראים ביטוי של Pdx1 גרעינית. סרגל קנה מידה: 50 מיקרומטר.

איור 4. התבגרות בשלב הלבלב) qRT-PCR ניתוח של הורמוני הלבלב ב hESC לאחר ההבשלה הלבלב באמצעות DAPT, פנה לתקשורת ושיתוף תרבות או תרבות משותפת (שליטה). תוצאות מנורמל ביחס hESC מובחן. עמ 'ערכים מתקבל על ידי התלמיד מבחן t. ב) משותף עם התרבות דיל-AC-LDL RHMVEC שכותרתו (האדום) הצג באזורים בהם ECS לצרף צלחת אם יש חללים ריקים (למעלה), RHMVEC השני ניתן למצוא קשר ישיר עם ESC הבחנה (למטה). ג) C-peptide (ירוק) מכתים עבור תאים המבדילות באמצעות שיתוף תרבות השיטה. סרגל קנה מידה: 12.5 מיקרומטר (למעלה) ו -50 מיקרומטר (למטה) D) Immunostaining של RHMVEC מדגים שום ביטוי אינסולין RHMVEC.
| סמן | Primer1 (5 'ל 3') | Primer2 (5 'ל 3') | Ref |
| SOX17 | CTCTGCCTCCTCCACGAA | CAGAATCCAGACCTGCACAA | 12 |
| CXCR4 | CACCGCATCTGGAGAACCA | GCCCATTTCCTCGGTGTAGTT | 4 |
| FOXA2 | GGAGCGGTGAAGATGGAA | TACGTGTTCATGCCGTTCAT | 12 |
| PDX1 | AAGTCTACCAAAGCTCACGCG | GTAGGCGCCGCCTGC | 4 |
| PTF1 | CATAGAGAACGAAACCACCCTTTGAG | GCACGGAGTTTCCTGGACAGAGTTC | 12 |
| HLXB9 | CACCGCGGGCATGATC | ACTTCCCCAGGAGGTTCGA | 4 |
| HNF6 | TGTGGAAGTGGCTGCAGGA | TGTGAAGACCAACCTGGGCT | 5 |
| PAX6 | CGAATTCTGCAGGTGTCCAA | ACAGACCCCCTCGGACAGTAAT | 5 |
| NKX6.1 | AGACCCACTTTTTCCGGACA | CCAACGAATAGGCCAAACGA | 5 |
| ISL1 | GATCTATGTCACCTCGCAAGG | TACAACCACCATTTCACTG | 12 |
| גלוקגון | AGGCAGACCCACTCAGTGA | AACAATGGCGACCTCTTCTG | 4 |
| אינסולין | AAGAGGCCATCAAGCAGATCA | CAGGAGGCGCATCCACA | 12 |
Primers לוח 1. המשמש תגובות QPCR.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במהלך התפתחות הלבלב, תאים בלבלב המבדילים נמצאים בסמיכות עם לתאי אנדותל של אבי העורקים, יתר על כן, איים הלבלב הם בצפיפות vascularized לקדם חילופי מהירה של רמת הסוכר בדם והורמונים איון. לאור עובדות אלה, אין זה מפתיע כי תאי אנדותל למלא תפקיד חשוב בתהליך של organogenesis הלבלב. למרות החשיבות של בתאי האנדותל במהלך פיתוח לבלב היא יותר ויותר להיות מוערך, תפקידה של התמיינות של תאים עובריים במבחנה נחקר פחות. בדו"ח הקודמת שלנו הקמנו את התפקיד החיובי של בתאי האנדותל על...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין לנו מה למסור.
אנו מכירים תמיכה פרס חדש ממציא NIH DP2 116520 ו ORAU ראלף powe שיפור Junior פרס הפקולטה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | ריכוזים |
| mTeSR1 (עם תוספת) | גזע התא טכנולוגיות | 5850 | |
| hESC מוסמך matrigel | BD Biosciences | 354277 | |
| DMEM: F12 | Invitrogen | 11330-032 | |
| MCDB-131 | Invitrogen | 10372019 | |
| MCDB-131 (השלם) | VEC טכנולוגיות | MCDB-131 | |
| B27 מוסף | Invitrogen | 17504044 | |
| Activin | R & D | 338-AC | 100ng/ml |
| Wortmannin | Invitrogen | W3144 | 1μM |
| KAAD-Cyclopamie | Sigma-Aldrich | C4116 | 0.2μM |
| כל טרנס retinoic חומצה | Sigma-Aldrich | R2625 | 2μM |
| DAPT | Sigma-Aldrich | D5942 | 30μM |
| Nicotinamide | Sigma-Aldrich | N0636 | 10 mM |
| נתרן סלניום | Sigma-Aldrich | S5261 | 30 ננומטר |
| אינסולין | Sigma-Aldrich | I1882 | 25 מיקרוגרם / מ"ל |
| Transferrin | Sigma-Aldrich | T8158 | 50 מיקרוגרם / מ"ל |
| EGF | R & D | 236-EG | 10ng/ml |
| EndoGro | VEC טכנולוגיות | ENDOGRO | 10 מ"ג |
| הפרין | Sigma-Aldrich | H3149 | 90μg/ml |
| הידרוקורטיזון | Sigma-Aldrich | H0888 | 1μg/ml |
| NucleoSpin RNA II | Macherey נגל | 740955 | |
| ImProm שעתוק II הפוכה מערכת | Promega | A3800 | |
| מבריק II SYBR גרין QPCR מאסטר מיקס | Straragene | 600548 | |
| Sox17 עז IgG polyclonal | סנטה קרוז | SC-17355 | 1/500 |
| PDX1 עז polyclonal IgG | סנטה קרוז | SC-14662 | 1/500 |
| C-peptide polyclonal הארנב | התא איתות | 4593 | 1/500 |
| Alexa פלואוריד 488 נגד ארנב החמור IgG | Invitrogen | A-21206 | 1/1000 |
| Alexa פלואוריד 647 חמור נגד עז IgG | Invitrogen | A-21447 | 1/1000 |
טבלה 2. ריאגנטים וערכות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.