יצירת תאים דמויי תאי Schwann מתאי סטרומה של מח עצם
JoVE Encyclopedia of Experiments
מדעי המוח
0 צפיות • 3:58 דק' • July 8th, 2025
התחל בתרבית דבקה של תאי סטרומה של מח עצם.
לחשוף את התאים להיפוקסיה, מצב המאופיין ברמות חמצן מופחתות, למשך זמן נדרש.
בודד את התאים המותנים מראש להיפוקסיה, ואז צנטריפוגה והסר את הסופרנטנט. השעו מחדש את התאים במצע אב עצבי המכיל גורמי גדילה עצביים.
העבירו את התאים לצלחת תרבית בעלת התקשרות נמוכה ודגרו.
התניה מוקדמת של היפוקסיה וגורמי גדילה עצביים גורמים להתמיינות תאי סטרומה לאבות עצביים.
משטח הלוח בעל ההצמדה הנמוכה שומר על האבות הקדמונים בתרחיף, ומקל על התפשטותם וצבירתם לנוירוספרות תלת מימדיות.
קצור את הנוירוספרות, הצנטריפוגה והסר את הסופרנטנט. השעו מחדש את התאים באמצעי אינדוקציה גליאלי המכיל גורמי גדילה ספציפיים לגליה.
העבירו את הנוירוספרות לצלחת תרבית המצופה בלמינין, רכיב מטריצה חוץ-תאית, ופולי-D-ליזין, פולימר סינתטי טעון חיובית.
המשטח המצופה מקדם הידבקות תאים, ומקל על התקשרות נוירוספרה.
גורמי הגדילה הספציפיים לגליה מעוררים התמיינות אב עצבי לתאים דמויי תאי שוואן המציגים את המורפולוגיה המחודדת האופיינית לתאי שוואן.
למיזוג מוקדם היפוקסי, ראשית, שחרר את מהדק הטבעת ונקה את החלקים החשופים עם 70% אתנול. יתר על כן, פרק את תא ההיפוקסיה לרכיבים והנח אותם במכסה זרימה למינרי לעיקור באור UV למשך 15 דקות.
לאחר מכן, שטפו תרבית MSC משולבת של 80% עד 90% עם 10 מיליליטר PBS כפי שהודגם זה עתה, וטפלו בתרביות עם מדיום גידול MSC טרי בתוספת HEPES של 25 מילי-מולרי. הנח את התרבית המטופלת בתא ההיפוקסיה שהורכב מחדש והדק את מהדק הטבעת. אטום את קצוות החיבור של החדר כדי להבטיח שאין דליפת גז ושטוף תערובת גז של 99% חנקן ו-1% חמצן לתא בקצב זרימה של 10 ליטר לדקה.
לאחר חמש דקות, הכניסו את החדר לחממת תרבית התאים למשך 16 שעות. למחרת בבוקר, נתק את התאים כפי שהודגם זה עתה, ואסוף אותם באמצעות צנטריפוגה. השעו מחדש את הגלולה במדיום אב עצבי וזרעו 6 x 103 תאים לסנטימטר רבוע על צלחות שש בארות בעלות חיבור נמוך לתרבית שלהם ב-37 מעלות צלזיוס ו-5% CO2 למשך 12 יום.
יש לצפות בכדורים גדולים שאינם נצמדים של תאים עד יום 6 עד 7 עם יותר נוירוספרות ניכרות בתרבויות מותנות היפוקסיה מאשר אלה תחת נורמוקסיה בימים 10 עד 12. ביום ה-12, השתמשו בפיפטה של 10 מיליליטר כדי להעביר את הנוירוספרות לצינור חרוטי של 15 מיליליטר ולאסוף את הנוירוספרות על ידי צנטריפוגה.
השעו מחדש את הכדורים ב-DMEM/F12 וצלחו 5 עד 10 נוירוספרות לסנטימטר רבוע על צלחות מצופות שש בארות מצופות פולי-D-ליזין ב-1.5 מיליליטר של מדיום אינדוקציה גליאלי לבאר. שמרו על תרבית תאי הכדור למשך שבעה ימים לפחות, רעננו את המדיום כל שלושה ימים.
סקירה כללית
מחקר זה בוחן את הדיפרנציאציה של תאי סטרומה ממח העצם לתאי אב עצביים ולתאים דמויי תאי שוואן תחת תנאי היפוקסיה. המתודולוגיה כוללת התנייה מוקדמת להיפוקסיה ולאחריה תרבית במדיומים ספציפיים לקידום צמיחת התאים והדיפרנציאציה שלהם.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- מדעי המוח
- ביולוגיה של התא
- מחקר תאי גזע
רקע
- תאי סטרומה של מח המגורים יכולים להתמיין לסוגי תאים שונים.
- ידוע כי היפוקסיה משפיעה על התנהגותם ועלהבידלותם של תאי גזע.
- גורמי גדילה נוירונליים הם קריטיים להתפתחותם של תאי אב נוירונליים.
- תרבית נוירוספרות תלת-ממדית משפרת את שגשוג התאים.
מטרת המחקר
- לבחון את השפעות ההיפוקסיה עלהביה של תאי סטרומה של מח עצם.
- להעריך את הפוטנציאל של תאים אלו להפוך לתאי אב נוירונליים ולתאים דמויי תאי שוואן.
- לבסס שיטה מהימנה לייצור סוגי תאים אלה in vitro.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- התניה מוקדמת של תאי סטרומה ממח העצם בתנאי היפוקסיה.
- בידוד וריספנסיה של תאים במצע גידול לתאי אב עצביים.
- גידול תאים בצלחות בעלות היצמדות נמוכה ליצירת נוירוספירות.
- השראה של דיפרנציאציה גליאלית באמצעות מצע השראה גליאלי בצלחות מצופות.
תוצאות עיקריות
- תאים שעברו התניית היפוקסיה הראו התמיינות מוגברת לתאי אב עצביים.
- נוירוספירות נוצרו בשכיחות גבוהה יותר בתנאי היפוקסיה בהשוואה לתנאי נורמוקסיה.
- תאים דמויי תאי שוואן הציגו מורפולוגיה אופיינית לאחר השראה גליאלית.
- בוססו שיטות יעילות לתרבית והתמיינות של נוירוספירות.
מסקנות
- היפוקסיה היא אסטרטגיית עיבוד מוקדם (preconditioning) מועילה עבורה התמיינות של תאי גזע.
- המחקר מספק מסגרת ליצירת סוגי תאי עצב ותאי דבקה מתאי סטרומה.
- יישומים עתידיים עשויים לכלול רפואה רגנרטיבית ומחקר בביולוגיה של מערכת העצבים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
שיטה זו מאפשרת יצירת תאים דמויי תאי שוואן (Schwann cell-like cells) מתאי סטרומה של מח עצם, ובכך מספקת מקור ניתן להרחבה למידול מחלות של מערכת העצבים ההיקפית ולישומים ברפואה רגנרטיבית. התניית היפוקסיה מקדימה משפרת את יעילות הדיפרנציאציה, ובכך תומכת בתיקוף של מטרות במודלים של כאב נוירופתי ופגיעות עצביות. הגישה תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי ייצור תאי גליה רלוונטיים למחלה עבור סקרים פרה-קליניים וגילוי סמנים ביולוגיים.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של אינטראקציות גליאליות-נוירונליות במודלים של פתולוגיה של עצבים פריפריאליים.
- ערך תפעולי: מספק מקור מתחדש של תאים דמויי תאי שוואן (Schwann cell-like cells) למחקרי מעורבות מטרה (target engagement).
- ערך חיזוי: תומך בתיקוף פונקציונלי של מטרות המעורבות במסלולי דמיאלינציה ורמיאלינציה.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: ייצור תאי גליה בעלי מורפולוגיה אופיינית לצורך סריקה מבוססת בדיקות (assays) של תרכובות נוירופרוטקטיביות.
- ערך תפעולי: היווצרות של נוירוספירות מאפשרת ייצור הניתן להרחבה ולשחזור של תאי אב המוכנים לדיפרנציאציה.
- מוכנות לבדיקה: היצמדות למשטחים מצופים ב-laminin/poly-D-lysine תומכת בזריעה סטנדרטית עבור בדיקות תגובה לתרופות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- רלוונטיות למחלה: תאים דמויי תאי שוואן מדמים תפקוד גליאלי פריפריאלי במודלים של פגיעות נוירופתיות ומחלות דמיאליניזציה.
- המשכיות תרגומית: מגשר בין מקורות תאי סטרומה לפנוטיפים גליאליים הרלוונטיים למחקרי רגנרציה של עצבים פריפריאליים.
- הפחתת סיכונים חזויה: מאפשר הערכה מוקדמת של השפעות תרכובות על התמיינות גליאלית ועל פוטנציאל מיאליניזציה.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד
השיטה משתלבת בתהליכי עבודה של גילוי מוקדם על ידי המרה של תאי סטרומה מזנכימליים נגישים לתאים משושלת גליאלית לצורך סריקת מטרות ופנוטיפים בהמשך התהליך.
- ביולוגיה של גילוי: התניה מוקדמת של היפוקסיה משפרת את תנובת התאים הפרוגניטורים, ובכך תומכת בתיקוף מטרות ברמת קנה מידה רחב במסלולים גליאליים.
- סריקה: תרביות נוירוספירה מאפשרות הרחבה ואגירה של תאים פרוגניטורים לצורך הכנת תאים המוכנים לבדיקה.
- אנליטיקה: מדדים מורפולוגיים ומבוססי סמנים מאפשרים כימות של יעילות הדיפרנציאציה לצורך סריקת תרכובות.
- מחקר תרגומי: תאים דמויי תאי שוואן שיוצרו תומכים בהערכה פרה-קלינית של אסטרטגיות לרימיאלניזציה במודלים של עצבים פריפריאליים.
- שימוש חוזר ארגוני: ניתן להתאים את הפרוטוקול לתורמי MSC שונים ולתנאי אינדוקציה גליאליים שונים, לצורך שימוש חוזר בפלטפורמה לגילוי טיפולים נוירולוגיים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית את התלות בתאי גליה ראשוניים על ידי אספקת מקור של תאי סטרומה הניתנים לגזירה.
- ערך תפעולי: מצעי גידול מוגדרים ותנאי ציפוי משפרים את השחזוריות בין מעבדות ואתרים שונים.
- ערך אסטרטגי: מאפשר קבלת החלטות לגבי המשך הפרויקט (go/no-go) על בסיס יכולת גזירה גליאלית ומודולציה של המטרה בתאים רלוונטיים למחלה.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בהשקעה מותאמת סיכון במטרות של מערכת העצבים ההיקפית באמצעות מודלים תאיים מתוהקים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בתרביות של תאי גזע, טיפול בתנאי היפוקסיה וטכניקות של דיפרנציאציה גליאלית.
- תלוי בתשתית של תא היפוקסיה ובמערכות ערבוב גזים סטריליות לצורך התנייה מוקדמת.
- מחייב פרוטוקולי ציפוי סטנדרטיים באמצעות laminin ו-poly-D-lysine להבטחת היצמדות עקבית של נוירוספירות.
- התאמה בין מקורות שונים של MSC עשויה לדרוש אופטימיזציה של משך ההיפוקסיה ושל ריכוזי גורמי גדילה.
- מוגבל בשל הצורך בלוחות זמנים ממושכים לתרבית (12+ ימים) ובניטור קפדני של היווצרות ודיפרנציאציה של נוירוספירות.
שאלות נפוצות בביופארמה
תאי בידוד ובתאי Mesangiogenic (MPCs) מן האדם מח עצם
סרטונים קשורים
0 צפיות
בידול ואפיון של אבות עצביים ונוירונים מתאי גזע עובריים של עכבר
סרטונים קשורים
0 צפיות
יצירת אורגנואידים ברשתית מתאי גזע פלוריפוטנטיים בריאים וספציפיים למחלות רשתית הנגרמים על ידי בני אדם
סרטונים קשורים
0 צפיות
שימוש בתאי גזע לשחזור עצם Perivascular
סרטונים קשורים
0 צפיות
יצירת בועיות קרום פלזמה מתאי גזע מח עצם
סרטונים קשורים
0 צפיות
בידוד של נוירוני DRG והתרבות משותפת עם מבשרי תאי Schwann ליצירת תאי Schwann
סרטונים קשורים
0 צפיות
דור של Myospheres מhESCs על ידי תכנות מחדש אפיגנטיים
סרטונים קשורים
0 צפיות
גזירה של fibroblasts אדם הבוגר וההמרה ישירה שלהם לתאים להרחבה עצבי אב
סרטונים קשורים
0 צפיות
תרבות משלוח Cell mesenchymal סטרומה ב עצמי תנאים: גישה חכמה עבור יישומים אורתופדיות
סרטונים קשורים
0 צפיות
Hypoxic Preonditioning של תאים יליד מארו נגזר כמקור לדור של תאים שוואן בוגרת
סרטונים קשורים
0 צפיות
עודכן לאחרונה: 29 אוגוסט 2026