קשה להמיר תאי אפיתל ראשוניים של הסימפונות האנושיים. פרוטוקול זה מתאר את ייצור הלנטי-וירוסים וריכוזם, כמו גם את תנאי התרבית האופטימליים הדרושים להשגת טרנסדוקציות יעילות ביותר בתאים אלה לאורך התמיינות לאפיתל פסאודוסטטי.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
קשה להמיר תאי אפיתל ראשוניים של הסימפונות האנושיים. פרוטוקול זה מתאר את ייצור הלנטי-וירוסים וריכוזם, כמו גם את תנאי התרבית האופטימליים הדרושים להשגת טרנסדוקציות יעילות ביותר בתאים אלה לאורך התמיינות לאפיתל פסאודוסטטי.
בתרבות במבחנה של אפיתל הסימפונות אדם מן המעלה הראשונה (HBE) תאים באמצעות תנאים ממשק אוויר נוזלי מספקת מודל שימושי כדי לחקור את התהליכים של התמיינות תאים בדרכי הנשימה ותפקוד. בשנים האחרונות, השימוש וקטורים lentiviral למסירה transgene הפך לנוהל קבוע. אמנם ישנם דיווחים על התמרה של תאי אפיתל דרכי נשימת בדיל באופן מלא עם lentiviruses פסאודו הקלדה מסוים ללא HIV, את יעילות התמרה הכללית היא בדרך כלל פחות מ -15%. הפרוטוקול המובא כאן מספק שיטה אמינה ויעילה לייצר lentiviruses וכדי transduce תאי אפיתל סימפונות אדם מן המעלה ראשונה. שימוש בתאי אפיתל סימפונות מובחנים, התמרו בתקשורת צמיחת אפיתל סימפונות, בעוד התאים לצרף, עם ריבוי של גורם זיהום של 4 מספק יעילות קרובה ל -100%. פרוטוקול זה מתאר, צעד-אחר-צעד, ההכנה וריכוז וקטורי lentiviral גבוהה כיילו ו התהליך התמרת דואר. הוא דן ניסויים אשר קבעו את תנאי התרבות האופטימליים להשגת transductions היעילה ביותר של תאי אפיתל סימפונות אדם מן המעלה הראשון.
פיתוח שכפול פגום, lentiviruses Pseudotyped (LV) סיפקה לחוקרים שיטה בטוחה ויעילה כדי לספק transgenes במבחנה 1. בשל הביטוי שלהם לטווח הארוך, LV אלה יכולים לשמש גם עבור המשלוח ממוקד של תרופות in vivo 2,3. ההפקה של LV דורשת שיתוף transfection של כליה עוברית אנושית (HEK) תאים עם כמה פלסמידים: העברת וקטור, איסור פרסום אריזה / pol, rev אריזה, ומעטפת גליקופרוטאין וירוס stomatitis שלפוחי (VSV-G) פלסמידים. מערכות אריזת דור שלישי נחשבים בטוחים יותר מאשר מערכות דור השני בגלל גן rev מקודד על פלסמיד אריזה נפרד, ובכך להפחית את האפשרות של רקומבינציה לייצר lentivirus שכפול מוסמכות. בעוד שמערכות אריזת דור השני להניב חמש יחידות תמרה הכולל גבוהות פי, הפיצול של הגנום הויראלי המקורי כדי ליצורמערכת הדור השלישי ירד לרמה של תמרה רק 3,4 מינימאלית.
בעוד שורות תאים ניתן transduced יותר בקלות וביעילות, חוקרים הסיט את המוקד שלהם תאים ראשוניים, כי אלה הם יותר נציג in vivo רקמות 5,6. עם זאת, תאים ראשוניים הם עקשנים תמרה. בעוד התמרה של תאים בדרכי הנשימה אפיתל הבדיל באופן מלא דווחו, את היעילות הכוללת כאמור לא עלתה על 15% 7.
המתואר כאן הוא פרוטוקול המאפשר ייצור של LVS גבוהה כייל. גישה צעד-אחר-צעד המתואר להשיג כמעט 100% יעילות התמרה לתאים HBE העיקרי. באופן ספציפי יותר, הפרוטוקול מתאר את תנאי התרבות האופטימליים אינסטרומנטלי להצליח 3. בקצרה, תאי 293T HEK הם transfected באמצעות pCDH וקטור ביטוי lentiviral עם ביטוי נהיגת האמרגן EF-1 של פלואורסצנטי ירוק משופר חלבון (eGFP) או mCherry, חלבון פלואורסצנטי אדום, ומערכת אריזה מדור שלישי. LVS מתפזרת התקשורת נאספת 24 עד 72 שעות מאוחר יותר. את חלקיקי הנגיף מרוכזים עם פוליאתילן גליקול (PEG), שיטה נוחה וקלה של ריכוז נגיפי, לפני האמידה כייל באמצעות אנטיגן p24 assay immunosorbent אנזים צמוד ערכה (ELISA). כתוצאה מכך, התאים HBE העיקרי מובחן הם transduced במדיה התפשטות (מדיום הגידול אפיתל הסימפונות או BEGM) 8, תוך הצמדת (לאחר trypsinized), על ריבוי של זיהום (משרד הפנים) גורם של 4, הוספת ברומיד hexadimethrine דוגרים במשך 16 שעות ( בין לילה). התאים מותר אז להבדיל. מאז transgene ויראלי מתבטא לטווח ארוך (באמצעות האמרגן המתאים, ראה דיון), הביטוי יישמר לאורך בידול לתוך האפיתל בדרכי הנשימה pseudostratified או יכול להיגרם (באמצעות האמרגן מושרה) לאחר התמיינות.
תחת = "jove_content"> פרוטוקול זה הוא עניין רחב לחוקרים שרוצים להשתמש בתאי HBE עיקריים במקום שורות תאים, והוא עשוי להיות להתאמה קשה אחרים כדי transduce סוגי תאים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. שלב 1: תרבות של HEK 293T
2. שלב 2: הפקה וריכוז של Lentiviruses (LVS) בתאים HEK
הערה: הפרוטוקולים צריכים להיות מוצאים להורג בקנה אחד עם תקנות מוסדיות וממשלתיות תחת BSL-2 + (BSL-2 משופר) תנאים בארצות הברית.
3. שלב 3: תאי HBE הראשי התרבות
4. שלב 4: התמרה של תאים HBE
| משטח | שטח פנים | תא ספירה | כְּלֵי תִקְשׁוֹרֶת | נפח (מדיה) |
| 10 ס"מ צלחת | 52.7 ס"מ 2 | 1 x 10 6 | BEGM | 10 מ"ל |
| 12 מ"מ מסנן | 1.13 ס"מ 2 | 2 x 10 5 | BEGM | 400 μl |
| 24 מ"מ מסנן | 4.52 ס"מ 2 | 8 x 10 5 | BEGM | 800 μl |
טבלה 2: אקסטרפולציה מדיה לכל ספירת תאים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 מתאר שלבים עיקריים שונים של הערכת תאים ופתרונות במהלך תהליך transfection. איור 1 א מציג את confluency האופטימלי של תאי HEK293T לפני transfection לייצור וירוס. חשוב כי התאים מופצים באופן שווה על פני הצלחת. איור 1b חושף את המשקע בטיפה את תערובת transfection באמצעות אופטיקה בשדה בהירה מטרת 10X. ככל המשקעים נראים כמו גרגרי חול ולא agglomerates, את יהיה transfection היעיל יותר. בתמונה זו, המשקע ה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המתואר כאן מבטיח קרוב יעילות התמר 100%. עם זאת, ישנם צעדים בתהליך שחשובים להשיג מטרה זו. למשל, במהלך תהליך transfection, הנוכחות של משקעים בתמהיל התמרה (ירידה) או בצלחת מחרתיים התמרה (1b הדמוי ד) שהן גם רלוונטיות עבור transfection טוב. היעדרה של משקע או בנוכחות agglomerates יכול להיות בגלל השמטה של אחד ריאגנטים transfection, סוגית pH, או הכנת פלסמיד רעה. אם המשקע חסר, קיימת סבירות גבוהה כי אף יהיה גלוי למחרת. יתר על כן, הוספת לערבב tra...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים הסוכנות שחזור איברים חיים הברית של אוניברסיטת מיאמי למתן הריאות. כמו כן, אנו מודים לד"ר ליסה Künzi לעריכת DNA המשמש הניסויים שמוצג באיור 2B ו 3-D, ד"ר בן Gerovac וליסה נובאק עבור וירוס mCherry המשמש הניסויים איורים 3A ל C. אנו מודים גם גבריאל Gaidosh ממתקן הדמיה, מחלקת עיניים באוניברסיטת מיאמי.
מחקר זה כבר ממומן על ידי תרומות של NIH, קרן CF והמכון למחקר הרפואי הדיילת אל ד"ר מתיאס Salathe.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| HEK293T/17 תאים | ATCC | CRL-11268 | |
| סרום בקר עוברי (FBS) | ב-Sigma | 12306C | ב-10% |
| DMEM | Thermo Scientific | 11995-040 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין (100x) | Thermo Scientific | 15140-122 | שימוש ב-1x |
| קולגן I | BD Biosciences | 354231 | לדלל 1:75 במים מזוקקים |
| Calphos | Clontech | 631312 | ערכת טרנספקציה המכילה 2 M תמיסת סידן, 2x תמיסת HEPES-Buffered (HBS) ו-H2O |
| פוליתילן גליקול 8000 | VWR scientific | 101108-210 | מלאי של 40% |
| אמפוטריצין B | Sigma | A9528 | שימוש ב-1x |
| Trypsin | Sigma | T4799 | |
| מעכב טריפסין פולי סויה | Sigma | T9128 | |
| Transwell 12 מ"מ | Corning | 3460 | |
| Collagen IV | Sigma | C7521 | מדלל 1:10 במים מזוקקים |
| Hexadimethrine bromide | Sigma | H9268 | מלאי של 2 מ"ג/מ"ל |
| Puromycin (10.000x) | Thermo Scientific | A11138-03 | שימוש ב-1x |
| Alliance HIV-1 p24 ELISA | PerkinElmer | NEK050001KT | |
| F12 | Thermo מדעי | 11765-054 | |
| pCDH-EF1-MCS-IRES-Puro | System Biosciences | CD532A-2 | וקטור ביטוי לנטי-ויראלי |
| pMD2-VSVG | Addgene | 12259 | אריזת DNA |
| pMDLg/pRRE | Addgene | 12251 | אריזה DNA |
| pRSV-rev | Addgene | 12253 | אריזה DNA |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.