כאן מוצגת שיטה חדשה המאפשרת המרה של פיברובלסטים בעור בוגרים לתאים המפרישי אינסולין. טכניקה זו מבוססת על המרה אפיגנטית, אינה כרוכה בשימוש בווקטורים רטרו-ויראליים או ברכישת מצב פלוריפוטנטי יציב. לכן זה מבטיח מאוד עבור יישומי רפואה תרגומית.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן מוצגת שיטה חדשה המאפשרת המרה של פיברובלסטים בעור בוגרים לתאים המפרישי אינסולין. טכניקה זו מבוססת על המרה אפיגנטית, אינה כרוכה בשימוש בווקטורים רטרו-ויראליים או ברכישת מצב פלוריפוטנטי יציב. לכן זה מבטיח מאוד עבור יישומי רפואה תרגומית.
רפואה רגנרטיבית דורשת תאים חדשים ומתפקדים לחלוטין המועברים לחולים על מנת לתקן רקמות מנוונות או פגומות. כאשר תאים כאלה אינם זמינים, ניתן להשיג אותם באמצעות גישות שונות הכוללות, בין הרבות, תכנות מחדש וטרנס-דיפרנציאציה, עם יתרונות ומגבלות ספציפיים לטכניקות השונות. כאן מתוארת אסטרטגיה חדשה להמרה של פיברובלסטים בוגרים לתא מפריש אינסולין, המוגדר באופן שרירותי כתאים מומרים אפיגנטיים (EpiCC). השיטה פותחה על בסיס ההבנה הגוברת של המנגנונים השולטים בוויסות אפיגנטי של גורל התא והתמיינותו. בפרט, הצעד הראשון משתמש במשנה אפיגנטי, כלומר 5-aza-cytidine, כדי להניע תאים בוגרים למצב "מתירני מאוד". לאחר מכן הוא מנצל את החלון הקצר וההפיך הזה של פלסטיות אפיגנטית, כדי לפנות מחדש לתאים לעבר שושלת אחרת. הגישה מכונה "המרת תאים אפיגנטיים". זוהי דרך פשוטה וחזקה להשיג מתג בין-שושלת סלולרי יעיל, מבוקר ויציב. מכיוון שהפרוטוקול אינו כרוך בשימוש בטרנספקציה של גנים כלשהם, הוא נקי מווקטורים ויראליים ואינו כרוך במצב פלוריפוטנטי יציב, הוא מבטיח מאוד עבור יישומי רפואה תרגומית.
מטרה בסיסית של רפואה רגנרטיבית הוא הדור של תאים חדשים, פונקציונלי, שניתן להשתמש בהם כדי לתקן או להחליף פגום, הידרדר רקמות. Remaking תאי בוגרים זמינים בקלות לתוך חדש, על ידי המרה אותם סוג תא אחד למשנו, היא גישה במיוחד מושכת, במיוחד כאשר אוכלוסיית התא הנדרשת אינה שופעת או קשה לגישה. עם זאת, תאים בוגרים הם יציב להפליא. הם רוכשים מדינת הבדיל שלהם באמצעות הגבלה הדרגתית האפשרויות שלהם, ברגע שהם מגיעים התמחות המסוף הבוגרת, הם ביציבות לשמור אותו 1.
בשנים האחרונות במספר הפרוטוקולים פותחו, המאפשרות תכנות מחדש מגוונת" של תא סומטי (שב"ס) מושג באמצעות הביטוי הכפוי של סט של שעתוק גורמי 2,3. לחלופין, מרת תא ניתן להשיג על ידי transdifferentiation שושלת הישיר, מציגה אחת 4 p> או שילוב של שעתוק גורמי 5-7. אסטרטגיה זו אינה כרוכה במעבר דרך מדינת בדיל-דה אבל דורשת ביטוי גבוה של השעתוק הספציפי גורמי 8.
פתחנו לאחרונה פרוטוקול המרה המבוסס על החשיפה הקצרה של תאי בוגרי מאפייני demethylating של-azacytidine 5 cytidine האנלוגי (5-עז-CR), מעכב methyltransferase DNA היטב מאופיין. הצעד demethylation ומיד אחריו פרוטוקול התמיינות ספציפית 9-11 המאפשר להשיג את הפנוטיפ מסוף נדרש. שיטה זו היא מסוגלת להמיר תאים בוגרים, בדיל לתוך תאים של באים ממשפחות שונות ויש לו את היתרון המשמעותי כדי למנוע הוא את שימוש וקטורים ויראליים ואת transfection של כל גורמי שעתוק אקסוגניים. הרכישה של מדינת pluripotent יציבה, ואת הרגישות המוגברת הקשורים לתא חוסר יציבות הוא נמנע גם.
"Jove_content"> הפרוטוקול המפורט מאפשר המרה של פיברובלסטים עור אנושיים בוגרים לתאי אינסולין מפריש מתפקדים במלואה מוצג כאן. עם זאת, ראוי לציין כי הטכניקה יושמה תאים מסוגים שונים יצרה תוצאות חיוביות, כאשר הם פונים תאים כלפי מסלולי בידול שונים. יתר על כן, מרת אפיגנטיים נוצלה בעבר בהצלחת המין האנושי חזירי 9-13 וכן את הכלב (כתב יד) שנמסר המצביע על יעילות וחוסנם רחבות של הגישה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הנהלים המתוארים להלן חייב להתבצע מתחת למכסה המנוע זרימה למינרית בתנאים סטריליים. ודא כי כל הליכי התרבות מבוצעים על במות נשלטו תרמוסטטית ותאים נשמרים על 37 מעלות צלזיוס לאורך כל הטיפול שלהם.
1. עור בידוד פיברובלסטים
2. פיברובלסטים תרבות
3. ציפוי פיברובלסטים לגיור אפיגנטיים
4. פלסטי תא גדל שימוש הסוכן דה-methylating 5-העז-CR
5. פרוטוקול בידול הלבלב
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הקמת התרבות העיקרית ביופסיות עור
ביופסיות עור נחתכו שברים קטנים והניחו במנות ג'לטין מצופים מראש. לאחר 6 ימים, פיברובלסטים התחילו לצמוח מתוך שברי הרקמה ויצרו monolayer תא (איור 1 א). תאים הראו צורה מאורכת טיפוסית, כצפוי, הפגינו חיסונית-חיוביות אחידה vimentin הסמן הספציפי פיברובלסטים (Vim, איור 1B).
שינויי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כתב היד הנוכחי מתארת שיטה מאפשרת המרה של פיברובלסטים עור אנושיים לתוך תאים מייצרי אינסולין, באמצעות חשיפה חולפת וקצרה עד 5-עז-CR, ואחריו פרוטוקול אינדוקצית רקמות ספציפי. גישה זו מאפשרת מעבר מ mesoderm לתאים הקשורים endoderm, ללא ביטוי בכפייה של גורמי שעתוק או מיקרו-רנ"א ולא רכישת מדינה pluripotent יציבה, כי גורם לתאים יותר יציבים ונוטים טעויות 14.
בשלב הראשון, פלסטיות תא הוא גדלו בזכות צירוף סינ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
עבודה זו מומנה על ידי קרן Carraresi והאירופי קרן לחקר הסוכרת (EFSD). GP הוא נתמך על ידי מענק פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת מילאנו. הכותבים הם חברי פעולת COST FA1201 Epiconcept: סביבת אפיגנטיקה Periconception ואת פעולת COST BM1308 שיתוף מקדם על מודלים של בעלי חיים גדולים (סלאם). טאלב הוא חבר ביולוגית עלות פעולת CM1406 אפיגנטיים הכימי (EPICHEM).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Sigma | D5652 | PBS של Dulbecco | ; לשטיפת תאים והכנת תמיסה |
| אנטיביוטית תמיסה אנטי-מיקוטית | Sigma | A5955 | רכיב של פיברובלסטים, HP ומדיה לבלב |
| 100 מ"מ צלחת פטרי | Sarstedt | 83.3902 | לבידוד פיברובלסטים |
| ג'לטין חזיר | Sigma | G1890 | לציפוי כלים |
| Water | Sigma | W3500 | להכנת תמיסה |
| 35 מ"מ צלחות פטרי | Sarstedt | 83.39 | לבידוד פיברובלסטים |
| DMEM, גלוקוז גבוה, פירובט | Life Technologies | 41966052 | למדיום תרבית פיברובלסטים |
| Fetal Bovine | Serum Life Technologies | 10500064 | FBS; רכיב של תמיסת L-גלוטמין של פיברובלסטים ומדיה של HP |
| Sigma | G7513 | רכיב של פיברובלסטים, HP וחומרי לבלב | |
| תמיסת טריפסין-EDTA | Sigma | T3924 | לדיסוציאציה של פיברובלסטים |
| KOVA GLASSTIC SLIDE 10 עם רשתות | Hycor Biomedical | 87144 | ספירת תאים |
| 5-Azacytidine | Sigma | A2385 | 5-aza-CR, עבור תא increrase פלסטיות בפיברובלסטים |
| F-10 Nutrient Mix | Life Technologies | 31550031 | של Ham עבור |
| טכנולוגיות חיים של HP בינוני, גלוקוז נמוך, פירובט | Life Technologies | 31885023 עבור HP | |
| בינוני KnockOut Serum | Replacement Life Technologies | 10828028 | רכיב של HP |
| medium MEM Non-Essential Amino Acids Solution | Life Technologies | 11140035 | רכיב של HP וחומרי הדפסה בזאליים של הלבלב |
| 2-מרקפטואתנול | Sigma | M7522 | רכיב של HP וחומרי הדפסה בזאליים של הלבלב |
| Guanosine | Sigma | G6264 | רכיב מלאי תערובת נוקלאוזיד של HP |
| medium Adenosine | Sigma | A4036 | רכיב מלאי תערובת נוקלאוזידים של HP medium |
| Cytidine | Sigma | C4654 | Nucleoside mix component של HP medium |
| Uridine | Sigma | U3003 | רכיב מלאי תערובת נוקלאוזידים של HP |
| בינוני Thymidine | Sigma | T1895 | רכיב מלאי תערובת נוקלאוזיד של HP |
| בינוני Millex-GS 0,22 ומיקרו; m | Millipore | SLGS033SB | לעיקור תמיסה |
| FGF-Basic (AA 1-155) Recombinant Human Protein | Life Technologies | PHG0261 | bFGF; רכיב של HP ומדיום בסיסי |
| אלבומין | סיגמא | A3311 | BSA; רכיב של מדיום בסיסי |
| לבלב DMEM/F-12 | Life Technologies | 11320074 | עבור מדיום בסיסי לבלב |
| תוסף B-27 מינוס ויטמין A | Life Technologies | 12587010 | רכיב של מדיום הלבלב |
| N-2 תוסף | Life Technologies | 17502048 | רכיב של מדיום בסיסי לבלב |
| Activin A רקומביננטי חלבון | אנושי Life Technologies | PHG9014 | עבור מדיום הלבלב |
| חומצה רטינואית | Sigma | R2625 | עבור מדיום הלבלב |
| דימתיל סולפוקסיד | Sigma | D2650 | DMSO; להכנת מלאי חומצה רטינואית |
| Insulin-transferrin-Selenium | Life Technologies | 41400045 | ITS; עבור נוגדן אנטי-וימנטין בינוני סופי בלבלב |
| Abcam | ab8069 | לאנליזה אימונוציטוכימית. דילול עבודה 1:100 | |
| 4′,6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride | Sigma | 32670 | DAPI. לניתוח אימונוציטוכימי. דילול עבודה 1 ומיקרו; גרם/מ"ל |
| 5-מתילציטידין | Eurogentec | MMS-900P-B | לאנליזה אימונוציטוכימית. דילול עבודה 1:500 |
| נוגדן פפטיד Anti-C | Abcam | ab14181 | לאנליזה אימונוציטוכימית. דילול עבודה 1:100 |
| נוגדן נגד PDX1 | Abcam | ab47267 | לאנליזה אימונוציטוכימית. דילול עבודה 1:500 |
| אינסולין Mercodia ELISA | Mercodia | 10-1113-10 | לזיהוי שחרור אינסולין |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.