מטרת דו"ח זה היא לתאר את הפרוטוקולים לגזור את האפיתל רשתית פיגמנט (RPE) מתאי גזע pluripotent מושרה (iPS) באמצעות גדלים שונים של גופי embryoid.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מטרת דו"ח זה היא לתאר את הפרוטוקולים לגזור את האפיתל רשתית פיגמנט (RPE) מתאי גזע pluripotent מושרה (iPS) באמצעות גדלים שונים של גופי embryoid.
לתאי גזע פלוריפוטנטיים יש את היכולת להתרבות ללא הגבלת זמן ולהתמיין כמעט לכל סוג תא. בנוסף, פיתוח טכניקות לתכנות מחדש של תאים סומטיים לתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPS) יצר עניין והתרגשות לקראת האפשרות של רפואה רגנרטיבית אישית מותאמת אישית. עם זאת, היעילות של התמיינות תאי גזע לקראת שושלת רצויה נותרה נמוכה. מטרת מחקר זה היא לתאר פרוטוקול להפקת אפיתל פיגמנט רשתית (RPE) מתאי iPS (iPS-RPE) על ידי יישום גישת הנדסת רקמות ליצירת אוכלוסיות הומוגניות של גופים עובריים (EBs), מתווך נפוץ במהלך התמיינות במבחנה. הפרוטוקול מיישם היווצרות גודל ספציפי של EBs באמצעות טכנולוגיית לוחות מיקרובאר. מוסברות גם השיטות לזיהוי חלבונים וסמני גנים של RPE על ידי אימונוציטוכימיה ותגובת שרשרת פולימראז שעתוק הפוך (RT-PCR). לבסוף, מתוארת יעילות ההתמיינות בגדלים שונים של EBs המנוטרים על ידי ניתוח מיון תאים מופעל פלואורסצנטי (FACS) של סמני RPE. טכניקות אלה יקלו על התמיינות תאי iPS ל-RPE ליישומים עתידיים.
גזע pluripotent תאים (iPS) מושרה הם סוג של תאי גזע pluripotent נגזר על ידי תכנות מחדש של תאים בוגרים עם גורמים חיצוניים 1. בניגוד לכך, תאי גזע עובריים (ESCs), סוג אחר של תאי גזע pluripotent, נוצרים ממסת התאים הפנימית של הבלסטוציסט 2-3. למרות מקורותיהם השונים, תאי iPS וESCs הם דומים בקיבולת בלתי מוגבלת שלהם לשכפל במבחנה וביכולתם להתמיין לכל סוג תא 4-5. מאפיינים אלו של תאי iPS להפוך אותם למועמדים אידיאליים עבור יישומים ברפואת רגנרטיבית אישית. מאמצי המחקר אחרונים מתמקדים בפיתוח פרוטוקולי בידול חזקים להפקת תאים בוגרים מיוחדים כוללים אפיתל הפיגמנט ברשתית (RPE) 6-11.
עבור יישומים קליניים פוטנציאליים של תאי iPS נגזרים, בידול מכוון עבור אותו סוג תא מסוים הוא חיוני. ישנן שיטות שונותפורסם לבידול מכוון של שני תאי iPS ESCs ולרשתית שמשתנית מאוד ביעילות שלהם 6-7, 12-16. אנחנו עדיין לא יודעים שרבים מן האירועים המולקולריים הקובעים את גורל תא / רקמה במהלך פיתוח או בידול. בשנים האחרונות, נעשו מאמצים לפתח פרוטוקול הבידול שיכול לחקות ההתפתחות העוברית ככל האפשר. בשלב הבלסטוציסט, אוכלוסייה לא מחויבת של תאי גזע נמצא יחד במייקרו-סביבה תלת ממדים. אז, אסטרטגיות שונות יושמו על מנת להפוך את תאי ESC / iPS התאספו יחד ולגדל אותם בשלושה ממדים. אגרגטים של תאי גזע אלה נקראים גופי embryoid (EBS). מחקרים הראו כי ההבחנה EB של תאי גזע לחקות שלב המוקדם של התפתחות עובר ואופן ספונטני יכולה להצמיח האנדודרם פרימיטיווי על פני השטח החיצוניים שלה. מאוחר יותר, כפיתוח EB מתקדם, פנוטיפים תאים מובחנים של כל שלוש השושלות נבט מופיעים 17-18. הerefore, פרוטוקולי בידול המבוסס EBS משכו הרבה תשומת לב לבידול במבחנה של תאי ESC / iPS ומועמד טוב לדור הרשתית מתאי גזע pluripotent 13.
EBS יכול להתבצע באמצעות מספר שיטות מESC תאים / iPS. בתחילה, EBS נעשה על ידי גירוד את מושבות חסיד ושמירתם בתרבות השעיה שאינה חסיד. עם זאת, גישה זו מניבה אוכלוסייה הטרוגנית של EBS שגורם לשחזור נמוך. תרבות תליית ירידת תא וmicrowell היווצרות EBS מבוססת טכניקות פופולריות אחרות להיווצרות EBS שיניבו EBS הומוגנית בגדלים מוגדרים, כי הם מאוד לשחזור. יתר על כן, טכניקת microwell יכולה להניב מספר רב של אגרגטים בפחות מאמץ.
התמיינות של תאים בתוך EBS מוסדרת על ידי זמנית רמזי morphogenic ממייקרו-הסביבה התאית ו תאי. בניגוד לבידול ביום שניפורמט olayer, EBS לתת במה להרכבה מורכבת של תאים ואיתות בין תאית להתרחש 17. מעניין לציין, כי מספר תאי גזע pluripotent המשמשים לייצור EBS הבודד נצפה להשפיע על גורלם של תאים. לדוגמא, במחקר בידול hematopoietic של ESCs אדם, זה היה ציין כי 500 התאים EB קידמה בידול כלפי שושלת מיאלואידית ואילו 1,000 התאים EB דחפה כלפי שושלת erythroid 20. במחקר אחר, EBS הקטן העדיף בידול האנדודרם אילו EBS הגדול קידם לבידול נוירו-האאקטודרם 11, 17.
המחקרים האחרונים ממליצים כי מספר תאי ESC / iPS המשמשים לייצור EBS הפרט להשפיע על EBS בידול המבוסס על כל סוגי תאים. עם זאת, למיטב ידיעתנו, אין מחקרים הנוכחיים שהובהרו ההשפעה של גודל EBS בנטייה שלה כדי לבדל את כיוון הרשתית. מטרתו של מחקר זה היא לאפיין את ההשפעה שלגודל EB על גזע pluripotent מושרה תאים (iPS) - אפיתל הפיגמנט ברשתית בידול (iPS-RPE) ולזהות את המספר הסלולרי האופטימלי על מנת להפוך את EBS לבידול מכוון לשושלת הרשתית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת ריאגנטים תרבות וצלחות תרבות
2. iPS תרבות
3. Passaging של תאי iPS
4. דור של EBS שימוש צלחות microwell
5. ציפוי EBS ובידול ייזום
6. הפקת RNA וPCR
7. Immunocytochemistry
8. מכתים לניתוח FACS
בידוד 9. iPS-הרשתית ותרבות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בניסוי זה, תאי iPS היו בתרבית ומובחנת לשושלת הרשתית מEBS. EBS בגדלים מבוקרים נוצר באמצעות צלחות microwell. כפי שניתן לראות באיור 1 EB ההיווצרות היה הומוגני בצלחות microwell. EBS אלה ולאחר מכן נאסף ומצופה על 6 צלחות היטב (איור 2).
ניתן לזהות על ידי מורפולוגיה הרשתית, פיגמנטציה, וביטוי המשושה הקלסי של סמני הרשתית. לאחר 12 שבועות של תרבות, 200 התאים EBS פיתח astrocyte ומורפולוגיה פי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
על מנת לממש את ההבטחה המלאה של תאי גזע pluripotent לטיפול בתאים, יש צורך להסדיר הבידול שלהם באופן עקבי לשחזור. דו"ח זה מתאר פרוטוקולים כדי ליצור EBS-נשלט באמצעות טכנולוגיית גודל צלחת microwell, ליזום בידול כלפי הרשתית ולזהות סמני חלבון וגן של הרשתית. כדי לסנכרן את הבידול במבחנה, בגדלים אחידים של EBS נוצרו על ידי מספרים ידועים של תאי iPS centrifuged בצלחות microwell על ידי צבירת כפייה. Immunocytochemistry ותגובה הפוך שעתוק השרשרת של פולימראז (RT-PCR) משמשים כדי לפקח ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
הדעות או הטענות הכלולות כאן הן דעותיהם הפרטיות של המחברים ואין לפרש אותן כרשמיות או כמשקפות את העמדות של משרד הצבא או משרד ההגנה. מחקר זה בוצע בזמן שהמחברים אלברטו מוניז, ראמש ר. קאיני, וויטני א גרין וג'ה-הייק צ'וי החזיקו בפוסט-דוקטורט של המועצה הלאומית למחקר ב-USAISR. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר לרפואה שיקומית קלינית של צבא ארה"ב (CRMRP) ותוכנית המחקר לרפואה מבצעית צבאית (MOMRP).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| mTeSR1 מדיה + תוסף 5x | טכנולוגיות תאי גזע | 5850 | |
| Y-27632 (מעכב סלעים) | טכנולוגיות תאי גזע | 72304 | |
| DMEM/F12 | Life Technologies | 11330-032 | |
| 2-מרקפטואתנול | סיגמא | M-7154 | |
| חומצות אמינו לא חיוניות | היקלון (פישר) | SH30853.01 | |
| החלפת סרום נוקאאוט | Life Technologies | 10828-028 | |
| Gentamicin | Life Technologies | 15750-060 | |
| L-גלוטמין | Life Technologies | 25030-081 | |
| MEM מדיה | Life Technologies | 10370-021 | |
| תוסף N1 | סיגמא | N-6530-5ML | |
| טאורין | סיגמא | T-8691-25G | |
| הידרוקורטיזון | סיגמא | H0888-1G | |
| בקר עוברי | סרום היקלון (פישר) | SH3008803HI | |
| טריודו-L-תירונין נתרן מלח | סיגמא | T6397 | |
| נתרן הידרוקסיד | סיגמא | S5881 | |
| Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
| Matrigel | BD Biosciences | 354277 | |
| פוספט מלח חוצץ | היקלון (פישר) | 10010-023 | |
| Aggrewell 400 צלחת | טכנולוגיות תאי גזע | 27940 | |
| AggreWell | טכנולוגיות תאי גזע | 5893 | |
| טכנולוגיות תאי גזע | Accutase | 7920 | |
| BD ערכת קיבוע/פרמיביליזציה ציטופיקס/ציטופרם BD | Biosciences | 554714 | |
| עכבר אנטי-PAX6 | מחקרים התפתחותיים Hybridoma Bank | ||
| Rabbit Anti-RX נוגדן Abcam | Ab23340 | ||
| עכבר נוגדן נגד MITF | תרמו מדעי | MS-772-P | |
| ארנב אנטי-ZO-1 נוגדן | Invitrogen | 40-2200 | |
| RNeasy פלוס מיני ערכת | Qiagen | 74134 | |
| PCR מאסטר מיקס | Promega | M7502 | |
| קיבולת גבוהה RNA ל-cDNA ערכת | Life Technologies | 4387406 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.