כאן אנו מתארים פרוטוקול להפקת תאי גזע פלוריפוטנטיים נגרם אדם מן synoviocytes חולה נגזרת כמו-פיברובלסטים, באמצעות מערכת lentiviral ללא תאים מזינים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן אנו מתארים פרוטוקול להפקת תאי גזע פלוריפוטנטיים נגרם אדם מן synoviocytes חולה נגזרת כמו-פיברובלסטים, באמצעות מערכת lentiviral ללא תאים מזינים.
תאי סומטיים בוגרים יכולים להיות הפוכים לתוך גזע פלוריפוטנטיים דמוי תא מדינה באמצעות סט של גורמי תכנות מחדש מוגדר. מחקרים רבים יצרו תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSCs) סוגי תאים שונים סומטיים ידי transducing ארבעה גורמי שעתוק יאמאנאקה: Oct4, Sox2, Klf4 ו- c-Myc. המחקר של iPSCs נשאר בחוד החנית של מחקר ביולוגי וקליני. בפרט, iPSCs המטופל ספציפי יכול לשמש ככלי חלוצים למחקרי של pathobiology מחלה, מאז iPSCs יכול להיגרם מן הרקמה של כל אדם. דלקת מפרקים שגרונית (RA) היא מחלה דלקתית כרונית, אשר סווגו על ידי הרס הסחוס ומבנה העצם במפרק. היפרפלזיה הסינוביאלי הוא אחד הסיבות העיקריות או סימפטומים שיובילו לתוצאות אלה ב- RA. Synoviocytes פיברובלסטים דמויי (FLSs) הם התאים המרכיבים העיקריים הסינוביום hyperplastic. FLSs במפרק להתרבות ללא הגבלה, בסופו של דבר פולש cartil סמוךגיל ועצמות. נכון לעכשיו, synovium hyperplastic ניתן להסיר רק על ידי הליך כירורגי. הסינוביום שהוסר משמש למחקר RA כחומר המשקף את המצב הדלקתי של המפרק. כשחקן מרכזי בפתוגנזה של RA, FLSs יכול לשמש כחומר ליצור ולחקור את iPSCs של חולי RA. במחקר זה, השתמשנו FLSs של חולה RA כדי ליצור iPSCs. באמצעות מערכת lentiviral, גילינו כי FLSs יכול ליצור iPSC המטופל הספציפי RA. IPSCs המופק FLSs ניתן להשתמש כדי להמשיך ככלי ללמוד בפתופיזיולוגיה של RA בעתיד.
תאי גזע פלוריפוטנטיים הם הפלטפורמה של הדור הבא בתחומים קליניים וביולוגיים שונים. הם כולים מבטיחים כי ניתן להשתמש ב דוגמנות מחלה, הקרנת סמים, וטיפול רפואי רגנרטיבית. אדם תאי גזע עוברי (hESCs) שמשו בעיקר כדי ללמוד ולהבין תאים פלוריפוטנטיים. עם זאת, מבודד על ידי הרס של הבלסטוציסט האנושי, hESCs המשויכים מספר שיקולים אתיים. בשנת 2007, ד"ר שיניה יאמאנאקה וצוות הפכו את תהליך תכנות תא ופתחו תאי גזע תאי סומטיים אדם בוגרי 1,2. לכן, בניגוד hESCs, נגרמת pluripotent בתאי גזע (iPSCs) ניתן להפיק מן התאים הסומטיים בוגרים, הימנעות המכשולים המוסריים.
בדרך כלל, iPSCs מופקים על ידי משלוח של ארבעה גנים אקסוגניים: Oct4, Sox2, Klf4, ו- c-Myc. גורמי יאמאנאקה אלה מועברים במקור באמצעות מערכות lentiviral ו retroviral. IPSCs הראשון נגזרו ג סומטיים העכבראמות 3. לאחר מכן, הטכניקה יושמה כדי fibroblasts עורי האנושי 1,2. מחקרים מאוחרים יותר שנוצרו iPSCs בהצלחה ממקורות שונים, כגון שנתן 4, דם 5,6, קרטינוציטים 7, סוגי תאים כמה אחרים. עם זאת, ישנם כמה תאים סומטיים שלא היה בשימוש תכנות מחדש, והקרנת יכולות תכנות מחדש של תאים מסוגים שונים ברקמות ספציפיות במצב מחלה, עדיין נדרש.
דלקת מפרקים שגרונית (RA) היא מחלה שיכולה לפגוע בכל המפרקים להוביל מחלות אוטואימוניות באיברים אחרים. RA המשפיעה על כ -1% מהמבוגרים בעולם המפותח. זוהי מחלה די נפוצה שכיחותה גדלה מידי שנת 8. עם זאת, דלקת מפרקים שגרונית היא קשה לזהות בשלבים מוקדמים oncebone הרס מתרחשת אין טיפול שיכול לשחזר את הנזק. יתר על כן, יעילות תרופה שונה מחולה לחולה, וזה קשה לחזות את החובשine כי נדרש. לכן, הפיתוח של שיטת סמי הקרנה יש צורך, ואת חומר תא זה יכול לשקף את התנאים של RA נדרש.
Synoviocytes פיברובלסטים דמויים (FLSs) מהווה השתתף הסלולר פעיל בפתוגנזה של 9,10 RA. FLSs להתקיים רירית intimal הסינוביאלי בין קופסית מפרק ואת החלל, אשר גם הוא המכונה הסינוביום. על ידי תמיכה במבנה המשותף ומתן מזיני הסחוס שמסביב, FLSs בדרך כלל לשחק תפקיד מכריע בתפקוד ותחזוקה משותפים. עם זאת, FLSs ב- RA יש פנוטיפ פולשני. יש RA FLSs פנוטיפ סרטן דמוי, בסופו של דבר להרוס את העצם שמסביב ב -10 התפשטות אינסופית. עם מאפיין ייחודי זה, יכול לשמש FLSs כחומר מבטיח שיכול לשקף את pathobiology של RA. עם זאת, תאים אלו הם לעתים נדירות מיוצרים, ואת פנוטיפים התא לשנות כמו התאים לעבור כמה קטעים במבחנה תנאים. לכן, זה יכול להיות מסובך להשתמש RA FLSs ככלי שיכול לייצג את מצבו של החולה.
באופן תיאורטי, iPSCs החולה נגזר RA (RA-iPSCs) יכול להיות כלי אידיאלי עבור הקרנת סמים ומחקר נוסף. יצר iPSCs יכולת התחדשות עצמית והוא יכול להישמר והרחיב במבחנה. עם pluripotency, תאים אלה יכולים להיות מובחנים לתוך שושלות הכונדרוציטים ו osteocyte בוגרות, אשר יכול לתרום חומר תא של מחקרים ספציפיים ב- RA ומחלות הקשורות עצם אחרים 11.
במחקר זה, אנו מדגימים כיצד לבודד להרחיב FLSs מתוך synovium הוסר בניתוח, וכיצד ליצור RA-iPSCs מ FLSs באמצעות lentiviruses המכיל גורמים יאמאנאקה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
משפט ואתיקה: זה פרוטוקול מחקר אושר על ידי דירקטוריון הסקירה המוסדי של האוניברסיטה הקתולית של קוריאה (KC12TISI0861).
1. בידוד Synoviocyte ורחב
2. FLSs Reprogramming שימוש Lentiviruses קידוד גורמים יאמאנאקה
3. Immunofluorescence מכתים
4. תגובת שרשרת פולימראז בזמן אמת (RT-PCR)
5. אלקליין phosphatase (AP) מכתים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, אנו מתארים פרוטוקול ליצור iPSCs מ FLSs באמצעות מערכת lentiviral. איור 1 א מציג תוכנית פשוטה של פרוטוקול בידוד FLS. בעקבות הסרה כירורגית של synovium, הרקמה היה קצוץ לחתיכות קטנות באמצעות מספריים כירורגיות. Collagenase התווסף לבודד את התאים מן הגושים של רקמות. תאי הודגרו במשך 14 ימים לפני עיבוד נוסף. 1B האיור מראה את המורפולוגיה של FLSs המבודד. תאים נשמרו למשך 3 קטעים לפני השימוש. FLSs לשתף...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לפני גילוי iPSCs, מדענים משמשים בעיקר ESCs ללמוד ביולוגית גזע תא שושלות תאים אחרות באמצעות בידול. עם זאת, ESCs מקורן המסה הפנימית של הבלסטוציסט, המהווה העובר בשלב מוקדם. כדי לבודד ESCs, הרס של הבלסטוציסט הוא בלתי נמנע, העלאת סוגיות אתיות כי ניתן להתגבר. יתר על כן, למרות שיש ESCs מאפייני stemness ו pluripotency, הם לא יכולים לקבל מיחידים הם לפעמים לא כלי אידיאלי לניתוח אישי והקרנת מחלה.
בשנת 2007, טקהאשי et al...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר הממומנת על ידי המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן בקוריאה (HI13D2188).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צלחת 100 מ"מ | TPP | 93100 | |
| צלחת 6 בארות | TPP | 92006 | |
| 50 מ"ל צינור קורניקל | SPL | 50050 | |
| 15 מ"ל צינור קורניקל | SPL | 50015 | |
| 10 מ"ל פיפטה חד פעמית | פלקון | 7551 | |
| 5 מ"ל פיפטה חד פעמית | פלקון | 7543 | |
| צלחת 12 בארות | TPP | 92012 | |
| <חזק>FLS חומרי בידוד | |||
| מספריים | |||
| מלקחיים | |||
| DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
| DMEM | Life Technologies | 11995-073 | |
| פניצילין סטרפטומיצין | Sigma Aldrich | P4333 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | Life Technologies | 16000-044 | |
| קולגנאז | סיגמא אולדריץ' | C6885-100MG | |
| פרפילם | סיגמא אולדריץ' | 54956 | |
| PBS/1 מ"מ EDTA | Life Technologies | 12604-039 | |
| <חזק>iPSC דור חומרים | |||
| DMEM | Life Technologies | 11885 | |
| MEM תמיסת חומצות אמינו לא חיוניות (100x) | Life Technologies | 11140-050 | |
| β-מרקפטואתנול | סיגמא אולדריץ' | M3148 | |
| פוליברן | כימיקון | TR-1003-G | |
| פניצילין סטרפטומיצין | לייף טכנולוגיות | P4333 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | Life Technologies | 16000-044 | |
| DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
| Lentivirus | |||
| DMEM/F12, HEPES | Life Technologies | 11330-057 | רכיב מדיה iPSC (500 מ"ל) |
| נתרן ביקרבונט | Life Technologies | 25080-094 | רכיב מדיה iPSC (Conc.: 543 μ גרם/מ"ל) |
| נתרן סלניט | סיגמא אולדריץ' | S5261 | iPSC מרכיב (קונקציונלי: 14 ננוגרם/מ"ל) |
| רכיב מדיה אנושי Transfferin | Sigma Aldrich | T3705 | iPSC (Conc.: 10.7 μ גרם/מ"ל) |
| רכיב מדיה בסיסי FGF2 | Peprotech | 100-18B | iPSC (קונקטיבי: 100 ננוגרם/מ"ל) |
| Human Insulin | Life Technologies | 12585-014 | מרכיב מדיה iPSC (Conc.: 20 μ גרם/מ"ל) |
| TGF ובטא אנושיים; 1 | רכיב מדיה Peprotech | 100-21 | iPSC (כולל: 2 ננוגרם/מ"ל) |
| חומצה אסקורבית | Sigma Aldrich | A8960 | רכיב מדיה iPSC (Conc.: 64 μ גרם/מ"ל) |
| Polybrene | Chemicon | TR-1003 | |
| נתרן בוטיראט | סיגמא אולדריץ' | B5887 | |
| Vitronectin | Life Technologies | A14700 | |
| מעכב ROCK | סיגמא אולדריץ' | Y0503 | |
| <חזק>חומרי בקרת גואליות | |||
| 18 מ"מ כיסוי זכוכית | מעולה | HSU-0111580 | |
| 4% פרפורמלדיהיד (PFA) | טכנולוגיה & חדשנות | BPP-9004 | |
| Triton X-100 | BIOSESANG | 9002-93-1 | |
| אלבומין סרום בקר (BSA) | Vector Lab | SP-5050 | |
| Anti-SSEA4 נוגדן | Millipore | MAB4304 | |
| נוגדן Anti-Oct4 Santa | Cruz | SC9081 | |
| Anti-TRA-1-60 נוגדן | Millipore | MAB4360 | |
| נוגדן Anti-Sox2 | Biolegend | 630801 | |
| Anti-TRA-1-81 נוגדן | Millipore | MAB4381 | |
| נוגדן Anti-Klf4 | Abcam | ab151733 | |
| Alexa Fluor 488 נוגדן עז נגד עכבר IgG (H+L) בדיקה | מולקולרית | A11029 | |
| Alexa Fluor 594 נוגדן עז נגד ארנב IgG (H+L) | בדיקה מולקולרית | A11037 | |
| DAPI | בדיקה מולקולרית | D1306 | |
| Prolong זהב נוגד דהייה מגיב | Invitrogen | P36934 | |
| זכוכית שקופיות, מצופה | Hyun Il Lab-Mate | HMA-S9914 | |
| Trizol | Invitrogen | 15596-018 | |
| כלורופורם | סיגמא אולדריץ' | 366919 | |
| איזופריפיל אלכוהול | Millipore | 109634 | |
| אתנול | דוקסן | 64-17-5 | |
| RevertAid ערכת סינתזה cDNA גדיל ראשון | Thermo Scientfic | K1622 | |
| i-Taq DNA פולימראז | iNtRON BIOTECH | 25021 | |
| UltraPure 10x TBE Buffer | Life Technologies | 15581-044 | |
| טוען כוכב | Dyne Bio | A750 | |
| Agarose | Sigma-Aldrich | 9012-36-6 | |
| 1 kb (+) סמן סולם DNA | Enzynomics | DM003 | |
| אלקליין פוספטאז | Millipore | SCR004 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.