מטרת מאמר זה היא לספק פרוטוקול מקיף ומפורט כיצד ליצור עור אורגנוטיפי אנושי מהונדס גנטית מקרטינוציטים אפידרמליים ודרמיס אנושי נטול חיוניות.
מאמר שיטה
מטרת מאמר זה היא לספק פרוטוקול מקיף ומפורט כיצד ליצור עור אורגנוטיפי אנושי מהונדס גנטית מקרטינוציטים אפידרמליים ודרמיס אנושי נטול חיוניות.
תרבויות organotypic לאפשר הכינון מחדש של סביבת 3D קריטית עבור אינטראקציות מגע תאי תאים ותא-מטריצה אשר מחקה את הפונקציה ופיזיולוגיה של עמיתיהם בvivo רקמה. זה בא לידי ביטוי על ידי תרבויות עור organotypic שנאמנות מסכמת את בידול אפידרמיס ותכנית ריבוד. קרטינוציטים אפידרמיס אנושיים עיקריים הם גנטי מניפולציה באמצעות רטרווירוסים שבו ניתן ביטוי יתר בקלות או הפילו את הגנים. קרטינוציטים מהונדסים גנטי אלה לאחר מכן ניתן להשתמש כדי להתחדש האפידרמיס אנושי בתרבויות עור organotypic מתן מודל רב עוצמה כדי לחקור מסלולים גנטיים צמיחה להשפיע אפידרמיס, בידול, והתקדמות מחלה. הפרוטוקולים שהוצגו כאן לתאר שיטות להכנת עור אנושי חסר חיוניות, כמו גם לבחינה גנטית לתפעל קרטינוציטים אדם ראשיים, במטרה ליצור תרבויות עור organotypic. עור אדם מחדש ניתן להשתמש בdownstrיישומי EAM כגון פרופיל ביטוי גנים, immunostaining, וimmunoprecipitations הכרומטין אחרי רצף תפוקה גבוה. כך, דור של תרבויות עור organotypic אלה מהונדסים גנטיים יאפשר הקביעה של גנים שהם קריטיים לשמירה על הומאוסטזיס עור.
האפידרמיס האנושי הוא אפיתל מרובדת המתחבר לדרמיס הבסיס באמצעות מטריקס הידוע כהאפידרמיס zone.The הקרום במרתף לא רק משמש כמחסום בלתי חדיר כדי למנוע אובדן הלחות, אלא גם כקו הגנה ראשון כדי להגן על גוף מחומרים זרים ורעילים 1. שכבת הבסיס, המהווה את השכבה העמוקה ביותר של האפידרמיס, מכילה תאי גזע אפידרמיס ואב שיוצרים צאצאים המובחנים שמהווים את שאר האפידרמיס 2. כתאי אפידרמיס להבדיל הם נודדים כלפי מעלה כדי ליצור את השכבה הראשונה של תאים מובחנים הידועים כשכבת spinous 3. בשכבת spinous, תאים להפעיל את הביטוי של keratins 1 ו -10, אשר לאחר מכן לספק הכוח לעמוד בפני לחץ פיזי לשכבות מובחנות של האפידרמיס. כתאי שכבת spinous נוספים להבדיל, הם עוברים כלפי מעלה באפידרמיס למ 'שכבת גרגרים אשר מאופיינת על ידי ההיווצרות של גרגרי keratohyalin ושבשבת כמו גם חלבונים מבניים שהם התאספו מתחת קרום הפלזמה. כמו התאים להמשיך בתהליך ההתמיינות, החלבונים מתחת קרום הפלזמה הם צלב מקושרים זה לזה בזמן שגרגרי שבשבת נמתחים מהתאים ליצירת שומנים מחסום עשיר נקרא השכבה קרנית 4.
מחלות שקשורים לשינויים בצמיחת אפידרמיס והשפעת בידול ~ 20% מהאוכלוסייה 5. לפיכך, הבנת המנגנונים של תהליך זה היא בעל חשיבות רבה. מאז גילוים של רבים ממחלות אלה מותנה קשר תאי תאים או תא-מטריקס, תרבויות organotypic בי האפידרמיס האנושי מחדש בסביבת 3D נוצרו 6-10. שיטות אלו בדרך כלל כרוכות בשימוש בקרטינוציטים ראשוניים או הפכו זרע על מטריקס כגון אדם חסר חיוניותדרמיס, Matrigel, או קולגן.
כדי להבין את מנגנוני רגולציה גן שהם חשובים בגדילה באפידרמיס ובידול, ניתן להשפיע קרטינוציטים גנטיים באמצעות וקטורי retroviral למציאה או ביטוי יתר הגנים בתרבות 2D ולאחר מכן מחדש ב3D. שיטות אלה היו בשימוש נרחב כדי לאפיין את הגנים מעורבים בגזע אפידרמיס והתחדשות עצמית תא אב ובידול, כמו גם התקדמות לגידולים 11-21. כאן, פרוטוקול מעמיק על איך לשנות ביטוי גנים בתרבויות organotypic אפידרמיס באמצעות רטרווירוסים מסופק.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול העור האנושי נערך בהתאם להנחיות של אוניברסיטת קליפורניה, ועדת האתיקה של המחקר בסן דייגו. ניתן להשיג עור אדם מדגימות כירורגית שהושלכו או שנרכש מבנקי עור (בנק עור נזכר בטבלת חומר / ציוד). המיקום שבו העור נגזר מאו גיל של התורם אינו קריטי לניסוי עוד חלבוני אזור קרום במרתף (קולגן / laminin) בדרמיס אינם מושפלים.
1. הכנת עור אדם חסר חיוניות
2. גנטי שינוי קרטינוציטים
הערה: תאי פניקס amphotropic שימוש גדלו בתקשורת DMEM המלאה [DMEM + 10% בסרום שור (FBS) + עט / סטרפטוקוקוס העוברי] לייצר וירוסים להדביק קרטינוציטים אדם עיקריים. גני האריזה ויראלי, מקודדי חלבונים כגון איסור פרסום-Pol ומעטפה משולבים ביציבות לתוך הגנום של תאי הפניקס המאפשר לייצור וירוס כאשר transfected עם וקטור retroviral. ניתן transfected תאי פניקס עם יעילות גבוהה המאפשרת ייצור כייל נגיף גבוה. וירוס המופק מקו אריזה זה יכול להדביק גם מגוון גדול של תאי יונקים, כולל אדם.
3. הגדרת תרבויות עור Organotypic
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הצעד הראשון ביצירת העור אנושי organotypic הוא להסיר את העור מהעור. הדגירה של השבועיים של העור על 37 מעלות צלזיוס ב4x העט / סטרפטוקוקוס / PBS צריכה לאפשר ההפרדה של הדרמיס מהאפידרמיס (איור 1 א). אם מפריד את האפידרמיס והדרמיס הוא קשה ואז למקם את הרקמה על 37 מעלות צלזיוס בעט / סטרפטוקוקוס 4x / PBS לעוד שבוע ולאחר מכן נסה שוב קילוף באמצעות מלקחיים.
אחד המפתחות להתחדשות עור אנושי בדרמיס חסר חיוניות הוא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מניפולציה גנטית בעור אנושי תרבויות organotypic מציעות יתרונות רבים ללמדה נפוצה 2D תאים בתרבית וכן מודלים של עכברים. תרבויות 2D חסרות שלוש אינטראקציות מטריצת ממדי תא-תא ותא-תאי נמצאות ברקמות ואיברים שלמים. גם מחקרים שנעשו לאחרונה מצאו הבדלים עצומים בין תאי סרטן העור תרבותיים 2D and 3D עם התאים בתרבית 3D מראים הרבה יותר דמיון ביטוי גנים לעור אנושי ראשוני גידולים 16. תרבויות עור organotypic אדם יש גם כמה יתרונות על פני מודלים עכבר. מודלים עכבר הם זמן רב ויקר להפקה, כמו גם ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין לנו מה לחשוף.
עבודה זו הייתה supportedby האמריקאי למלחמה בסרטן אגודת מחקר החוקרים גרנט (RSG-12-148-01-DDC) ופרס CIRM יסוד הביולוגיה (RB4-05779).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עור אנושי | ניו יורק כבאים בנק עור | http://www.cornellsurgery.org/pro/services/burn-surgery/skin-bank.html | |
| PEN/STREP | GIBCO | 15140-122 | |
| קווי תאי עוף החול אמפוטרופיים | ATCC | CRL-3213 | |
| FUGENE 6 transfection מגיב | Promega | E2691 | |
| Keratinocyte Media (KCSFM) | Life Technologies | 17005042 | |
| DMEM | GIBCO | 11995 | |
| Ham's F12 | Cambrex | 12-615F | |
| FBS | GIBCO | 10437-028 | |
| אדנין | סיגמא | A-9795 | |
| כולרה טוקסין | סיגמא | C-8052 | |
| הידרוקורטיזון | Calbiochem | 3896 | |
| אינסולין | סיגמא | 1882 | |
| EGF | Invitrogen | 13247-051 | |
| טרנספרין | Sigma | T-0665 | |
| Ciprofloxacin Hydrochloride | Serologicals | 89-001-1 | |
| צריבה | Bovie Medical Corporation | AA01 | |
| Matrigel | Corning | 354234 | |
| Keratin 1 נוגדן | Biolegend | PRB-149P | |
| יתדות מרובעות | אומנות ומלאכת יד | ||
| אנושית קרטינוציטים יילודים | ATCC | PCS-200-010 | |
| קרטינוציטים ילודים אנושיים | יישומי תאים | 102K-05n | |
| MSCV וקטור רטרו-ויראלי | Clontech | 634401 | |
| LZRS וקטור רטרו-ויראלי | Addgene | ||
| pSuper.Retro.Puro וקטור רטרו-ויראלי | Oligoengine | VEC-PRT-0002 | |
| הקסדימתרין ברומיד | סיגמא | H9268-5G |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה