Name: ביים הבידול של אבות Hematopoietic פרימיטיבי, מהווים הסופית מתאי גזע Pluripotent אנושי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-01T12:30:00.000+00:00
Duration: 14 min 37 s
Description: למדו להבדיל תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים לתאי אב המטופויטיים CD34+ באמצעות מניפולציה של מסלול WNT בשלבים ספציפיים. שיטה זו מאפשרת חקר הבידול ההמטופויטי האנושי והבנת מנגנוני הרגולציה התאית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו בתמיכתם של המחלקה לרפואה פנימית, המחלקה להמטולוגיה, באוניברסיטת וושינגטון בית הספר לרפואה. תקליטור נתמכה על ידי T32HL007088 מן הלאומי ללב, ריאות, מכון דם. CMS נתמכה על ידי האגודה האמריקאית של המטולוגיה מלומד בפרס.

<ol><li>Thomson, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic+stem+cell+lines+derived+from+human+blastocysts%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts.</a> Science. 282 (5391), 1145-1147 (1998).</li>
<li>Murry, C. E., Keller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+embryonic+stem+cells+to+clinically+relevant+populations%3A+lessons+from+embryonic+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development.</a> Cell. 132 (4), 661-680 (2008).</li>
<li>Ditadi, A., Sturgeon, C. M., Keller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+view+of+human+haematopoietic+development+from+the+Petri+dish%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">A view of human haematopoietic development from the Petri dish.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 18 (1), 56-67 (2017).</li>
<li>Chen, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Erythroid%2Fmyeloid+progenitors+and+hematopoietic+stem+cells+originate+from+distinct+populations+of+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Erythroid/myeloid progenitors and hematopoietic stem cells originate from distinct populations of endothelial cells.</a> Cell Stem Cell. 9 (6), 541-552 (2011).</li>
<li>McGrath, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+Sources+of+Hematopoietic+Progenitors+Emerge+before+HSCs+and+Provide+Functional+Blood+Cells+in+the+Mammalian+Embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Distinct Sources of Hematopoietic Progenitors Emerge before HSCs and Provide Functional Blood Cells in the Mammalian Embryo.</a> Cell Rep. 11 (12), 1892-1904 (2015).</li>
<li>McGrath, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+transient+definitive+erythroid+lineage+with+unique+regulation+of+the+beta-globin+locus+in+the+mammalian+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">A transient definitive erythroid lineage with unique regulation of the beta-globin locus in the mammalian embryo.</a> Blood. 117 (17), 4600-4608 (2011).</li>
<li>Palis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+temporal+emergence+of+high+proliferative+potential+hematopoietic+precursors+during+murine+embryogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Spatial and temporal emergence of high proliferative potential hematopoietic precursors during murine embryogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (8), 4528-4533 (2001).</li>
<li>Palis, J., Robertson, S., Kennedy, M., Wall, C., Keller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+erythroid+and+myeloid+progenitors+in+the+yolk+sac+and+embryo+proper+of+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Development of erythroid and myeloid progenitors in the yolk sac and embryo proper of the mouse.</a> Development. 126 (22), 5073-5084 (1999).</li>
<li>Boiers, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lymphomyeloid+contribution+of+an+immune-restricted+progenitor+emerging+prior+to+definitive+hematopoietic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Lymphomyeloid contribution of an immune-restricted progenitor emerging prior to definitive hematopoietic stem cells.</a> Cell Stem Cell. 13 (5), 535-548 (2013).</li>
<li>Bertrand, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haematopoietic+stem+cells+derive+directly+from+aortic+endothelium+during+development%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Haematopoietic stem cells derive directly from aortic endothelium during development.</a> Nature. 464 (7285), 108-111 (2010).</li>
<li>Hadland, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+requirement+for+Notch1+distinguishes+2+phases+of+definitive+hematopoiesis+during+development%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">A requirement for Notch1 distinguishes 2 phases of definitive hematopoiesis during development.</a> Blood. 104 (10), 3097-3105 (2004).</li>
<li>Kumano, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Notch1+but+not+Notch2+is+essential+for+generating+hematopoietic+stem+cells+from+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">Notch1 but not Notch2 is essential for generating hematopoietic stem cells from endothelial cells.</a> Immunity. 18 (5), 699-711 (2003).</li>
<li>Medvinsky, A., Rybtsov, S., Taoudi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic+origin+of+the+adult+hematopoietic+system%3A+advances+and+questions%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Embryonic origin of the adult hematopoietic system: advances and questions.</a> Development. 138 (6), 1017-1031 (2011).</li>
<li>Robert-Moreno, A., Espinosa, L., de la Pompa, J. L., Bigas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RBPjkappa-dependent+Notch+function+regulates+Gata2+and+is+essential+for+the+formation+of+intra-embryonic+hematopoietic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">RBPjkappa-dependent Notch function regulates Gata2 and is essential for the formation of intra-embryonic hematopoietic cells.</a> Development. 132 (5), 1117-1126 (2005).</li>
<li>Chadwick, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytokines+and+BMP-4+promote+hematopoietic+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Cytokines and BMP-4 promote hematopoietic differentiation of human embryonic stem cells.</a> Blood. 102 (3), 906-915 (2003).</li>
<li>Davis, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+a+GFP+reporter+gene+to+the+MIXL1+locus+of+human+embryonic+stem+cells+identifies+human+primitive+streak-like+cells+and+enables+isolation+of+primitive+hematopoietic+precursors%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Targeting a GFP reporter gene to the MIXL1 locus of human embryonic stem cells identifies human primitive streak-like cells and enables isolation of primitive hematopoietic precursors.</a> Blood. 111 (4), 1876-1884 (2008).</li>
<li>Kaufman, D. S., Hanson, E. T., Lewis, R. L., Auerbach, R., Thomson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematopoietic+colony-forming+cells+derived+from+human+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Hematopoietic colony-forming cells derived from human embryonic stem cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98 (19), 10716-10721 (2001).</li>
<li>Kennedy, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T+lymphocyte+potential+marks+the+emergence+of+definitive+hematopoietic+progenitors+in+human+pluripotent+stem+cell+differentiation+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">T lymphocyte potential marks the emergence of definitive hematopoietic progenitors in human pluripotent stem cell differentiation cultures.</a> Cell Rep. 2 (6), 1722-1735 (2012).</li>
<li>Ledran, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+hematopoietic+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+on+stromal+cells+derived+from+hematopoietic+niches%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Efficient hematopoietic differentiation of human embryonic stem cells on stromal cells derived from hematopoietic niches.</a> Cell Stem Cell. 3 (1), 85-98 (2008).</li>
<li>Ng, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+primitive+streak+gene+Mixl1+is+required+for+efficient+haematopoiesis+and+BMP4-induced+ventral+mesoderm+patterning+in+differentiating+ES+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">The primitive streak gene Mixl1 is required for efficient haematopoiesis and BMP4-induced ventral mesoderm patterning in differentiating ES cells.</a> Development. 132 (5), 873-884 (2005).</li>
<li>Pick, M., Azzola, L., Mossman, A., Stanley, E. G., Elefanty, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+in+serum-free+medium+reveals+distinct+roles+for+bone+morphogenetic+protein+4%2C+vascular+endothelial+growth+factor%2C+stem+cell+factor%2C+and+fibroblast+growth+factor+2+in+hematopoiesis%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Differentiation of human embryonic stem cells in serum-free medium reveals distinct roles for bone morphogenetic protein 4, vascular endothelial growth factor, stem cell factor, and fibroblast growth factor 2 in hematopoiesis.</a> Stem Cells. 25 (9), 2206-2214 (2007).</li>
<li>Vodyanik, M. A., Bork, J. A., Thomson, J. A., Slukvin, I. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+embryonic+stem+cell-derived+CD34%2B+cells%3A+efficient+production+in+the+coculture+with+OP9+stromal+cells+and+analysis+of+lymphohematopoietic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Human embryonic stem cell-derived CD34+ cells: efficient production in the coculture with OP9 stromal cells and analysis of lymphohematopoietic potential.</a> Blood. 105 (2), 617-626 (2005).</li>
<li>Vodyanik, M. A., Thomson, J. A., Slukvin, I. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leukosialin+%28CD43%29+defines+hematopoietic+progenitors+in+human+embryonic+stem+cell+differentiation+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Leukosialin (CD43) defines hematopoietic progenitors in human embryonic stem cell differentiation cultures.</a> Blood. 108 (6), 2095-2105 (2006).</li>
<li>Yu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinoic+acid+enhances+the+generation+of+hematopoietic+progenitors+from+human+embryonic+stem+cell-derived+hemato-vascular+precursors%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Retinoic acid enhances the generation of hematopoietic progenitors from human embryonic stem cell-derived hemato-vascular precursors.</a> Blood. 116 (23), 4786-4794 (2010).</li>
<li>Zambidis, E. T., Peault, B., Park, T. S., Bunz, F., Civin, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematopoietic+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+progresses+through+sequential+hematoendothelial%2C+primitive%2C+and+definitive+stages+resembling+human+yolk+sac+development%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Hematopoietic differentiation of human embryonic stem cells progresses through sequential hematoendothelial, primitive, and definitive stages resembling human yolk sac development.</a> Blood. 106 (3), 860-870 (2005).</li>
<li>Sturgeon, C. M., Ditadi, A., Awong, G., Kennedy, M., Keller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wnt+Signaling+Controls+the+Specification+of+Definitive+and+Primitive+Hematopoiesis+From+Human+Pluripotent+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Wnt Signaling Controls the Specification of Definitive and Primitive Hematopoiesis From Human Pluripotent Stem Cells.</a> Nat Biotechnol. 32 (6), 554-561 (2014).</li>
<li>Choi, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+the+hemogenic+endothelial+progenitor+and+its+direct+precursor+in+human+pluripotent+stem+cell+differentiation+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Identification of the hemogenic endothelial progenitor and its direct precursor in human pluripotent stem cell differentiation cultures.</a> Cell Rep. 2 (3), 553-567 (2012).</li>
<li>Ditadi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+Definitive+Haemogenic+Endothelium+and+Arterial+Vascular+Endothelium+Represent+Distinct+Lineages%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Human Definitive Haemogenic Endothelium and Arterial Vascular Endothelium Represent Distinct Lineages.</a> Nat Cell Biol. 17 (5), 580-591 (2015).</li>
<li>Conner, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+embryo+fibroblast+%28MEF%29+feeder+cell+preparation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Mouse embryo fibroblast (MEF) feeder cell preparation.</a> Curr Protoc Mol Biol. Chapter 23, Unit 23.2 (2001).</li>
<li>La Motte-Mohs, R. N., Herer, E., Zuniga-Pflucker, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+T-cell+development+from+human+cord+blood+hematopoietic+stem+cells+by+Delta-like+1+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Induction of T-cell development from human cord blood hematopoietic stem cells by Delta-like 1 in vitro.</a> Blood. 105 (4), 1431-1439 (2005).</li>
<li>Schmitt, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+T+cell+development+and+establishment+of+T+cell+competence+from+embryonic+stem+cells+differentiated+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Immunol%22%5BJournal%5D)">Induction of T cell development and establishment of T cell competence from embryonic stem cells differentiated in vitro.</a> Nat Immunol. 5 (4), 410-417 (2004).</li>
<li>Holmes, R., Zuniga-Pflucker, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+OP9-DL1+system%3A+generation+of+T-lymphocytes+from+embryonic+or+hematopoietic+stem+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb+Protoc%22%5BJournal%5D)">The OP9-DL1 system: generation of T-lymphocytes from embryonic or hematopoietic stem cells in vitro.</a> Cold Spring Harb Protoc. 2009 (2), (2009).</li>
<li>Polychronopoulos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+basis+for+the+synthesis+of+indirubins+as+potent+and+selective+inhibitors+of+glycogen+synthase+kinase-3+and+cyclin-dependent+kinases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Med+Chem%22%5BJournal%5D)">Structural basis for the synthesis of indirubins as potent and selective inhibitors of glycogen synthase kinase-3 and cyclin-dependent kinases.</a> J Med Chem. 47 (4), 935-946 (2004).</li>
<li>Chen, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+molecule-mediated+disruption+of+Wnt-dependent+signaling+in+tissue+regeneration+and+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Chem+Biol%22%5BJournal%5D)">Small molecule-mediated disruption of Wnt-dependent signaling in tissue regeneration and cancer.</a> Nat Chem Biol. 5 (2), 100-107 (2009).</li>
<li>Sugimura, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haematopoietic+stem+and+progenitor+cells+from+human+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells.</a> Nature. , (2017).</li>
<li>Ohgushi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+pathway+and+cell+state+responsible+for+dissociation-induced+apoptosis+in+human+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Molecular pathway and cell state responsible for dissociation-induced apoptosis in human pluripotent stem cells.</a> Cell Stem Cell. 7 (2), 225-239 (2010).</li>
<li>Peschle, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic----Fetal+Hb+switch+in+humans%3A+studies+on+erythroid+bursts+generated+by+embryonic+progenitors+from+yolk+sac+and+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Embryonic----Fetal Hb switch in humans: studies on erythroid bursts generated by embryonic progenitors from yolk sac and liver.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 81 (8), 2416-2420 (1984).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.

פרוטוקול זה מתאר שיטה מהירה, ללא סרום, נטולת משתית הבידול של אבות hematopoietic פרימיטיבי או סופית. מפרט mesodermal של אבות hematopoietic פרימיטיבי או סופית תושג באופן אמין באמצעות פרוטוקול שלנו, המנצלת באופן ייחודי מעכבי מולקולה קטנה של איתות ונ ט הקנוני. ההפעלה ונ ט בשלב הספציפי על ידי החומר המדכא GSK3β CHIR9902133 נותן עלייה והמזודרם hematopoietic מוחלטת, ואילו חגיגת עיכוב על ידי החומר המדכא PORCN IWP234 מציין פרימיטיביים והמזודרם hematopoietic26....

תאי גזע pluripotent אנושי (hPSCs) מוגדרים המקיף תאי גזע עובריים (hESCs) והן אנושית המושרה גזע pluripotent (hiPSCs), יש את היכולת הייחודית של לא רק בתהליך התחדשות עצמית תחת תנאי הגידול המתאימים, אבל גם היכולת להתמיין לכל סוגי תאים שמקורם שלושת הרבדים נבט: האנדודרם, והמזודרם ו האאקטודרם1. בשל יכולות ייחודיות אלה, hPSCs החזק הבטחה גדולה עבור רפואה רגנרטיבית, מידול המחלה, טיפולים מבוססי תא2. בעוד סוגי תאים מרובים יש כבר בהצלחה תריז hPSCs, אתגר משמעותי אחד הוא המפרט במבחנה של אך ורק למבוגרים כמו נגזר hPSC hematopoietic תאי גזע (HSCs), אבות hematopoietic סופית.
אחד סביר מכשול להתפתחות של האדם HSCs מן hPSCs היא הנוכחות של תוכניות hematopoietic מרובות בתוך העובר3. בתוכנית הראשונה שעלתה, כינה "hematopoiesis פרימיטיבית," מקורו בתוך רקמת extraembryonic שק חלמון, מאופיין בצורה הטובה ביותר שלה ארעי ייצור אבות erythroblast (EryP-CFC), מקרופאגים, megakaryocytes. ראוי לציין, תוכנית זו אינה מעניקה עלייתו HSCs, וגם זה נותן עלייה אבות הלימפה T ו- B. עם זאת, שק החלמון transiently להצמיח אבות hematopoietic סופית מוגבלת, כגון erythro-מיאלואידית המייצר (EMP4,5,6,7,8) erythroid לקויה הלימפה בשלה multipotent המייצר (LMPP9). אולם, פעימה וגם LMPPs הם multipotent באופן מלא, או מסוגל כמו HSC engraftment ב נמענים למבוגרים. לעומת זאת, מאוחר יותר בהתפתחות, התוכנית בסגנון קלאסי מוגדר hematopoietic "סופית" צוין באזור אבי העורקים-בלוטת המין-mesonephros של העובר תקין, והוליד כל שושלות hematopoietic למבוגרים, כולל את מועדון הכדורגל מונפלייה. המפרט של תאים אינטרה-עובריים אלה hematopoietic סופית מתרחשת באופן תלוי-חריץ, דרך המעבר אנדותל-אל-hematopoietic hemogenic אנדותל (הוא)3,10,11 ,12,13,14. מלבד יכולת שיחזור, multilineage פוטנציאליים חריץ-התלות של תאים אלה ניתן להשתמש כדי להבחין בין אלה אבות hematopoietic מוחלטת מן השדה האלקטרומגנטי של LMPP (נבדקה הפניות3,13 ).
הבנת את mechanism(s) המסדירים פרימיטיביים ומוחלטת מפרט hematopoietic מ- hPSCs סביר קריטי לייצור לשחזור של אבות hematopoietic סופית על פני מגוון רחב של קווי hPSC. עד לאחרונה, פרוטוקולים של בידול hPSC יכול להפריד אבות hematopoietic multipotent פרימיטיבית ומוחלטת לא היה קיים15,16,17,18, 19,20,21,22,23,24,25. גישות רבות שימוש בסרום שור עוברית (FBS) ו/או תרבות משותפת סטרומה תחילה בקווים כלליים את הפוטנציאל hematopoietic של בידול hPSC, עם תערובות של פרימיטיביים ומוחלטת hematopoietic פוטנציאליים15,16, 17,19,22,23,25. זה עוד רחוק, פרוטוקולים ללא סרום hematopoietic רבים תיארו את האות דרישות המפרט של והמזודרם של hPSCs זה בנמלים hematopoietic פוטנציאליים18,20,21, 24. עם זאת, כמו שיטות אלה עדיין הולידה תערובות הטרוגניות של שתי התוכניות, השימוש בהם במסגרת מנגנוני התפתחות ההבנה ויישומים קליניים עלולה להיות מוגבלת.
לאחרונה בנינו על מחקרים אלה, נתקל בקווים כלליים את דרישות ספציפיות שלב אות עבור ACTIVIN/NODAL והאיתות ונ ט במפרט hematopoietic פרימיטיבית ומוחלטת מ נגזר hPSC והמזודרם18,26 . האחרון היה ייחודי במיוחד, בזכות השימוש הספציפי הבמה ונ ט אות מניפולציה מאפשר עבור המפרט באופן בלעדי פרימיטיבי או באופן בלעדי סופית אבות hematopoietic26. במהלך והמזודרם מפרט, עיכוב של חגיגת הקנוני איתות עם החומר המדכא PORCN IWP2 תוצאות במפרט של CD43+ EryP-CFC ואת אבות מיאלואידית, עם פוטנציאל הלימפה לזיהוי. בניגוד חריף, גירוי של קנוניקל ונ ט איתות עם החומר המדכא GSK3β, CHIR99021, בשלב זהה של בידול, גרמו העדר מוחלט של CD43 לזיהוי+ EryP-CFC, בזמן בו זמנית שהוביל אל מפרט של CD34+CD43− הוא. אוכלוסייה זו דיבוק מיאלואידית, HBG-ביטוי erythroid, ואת הפוטנציאל T-הלימפה. ניתוחים לאחר מכן זיהה זה הוא כמו חסר ההבעה של27,CD7328 , CD18428, הפוטנציאל hematopoietic היה תלוי חריץ-28. ניתוחים נוספים, תא בודד המשובטים הוכיח כי אלה שושלות hematopoietic סופי יכול להיגזר תאים בודדים multipotent28. יחדיו, מחקרים אלה מציינים כי שלב ספציפי ונ ט איתות מניפולציה ניתן לציין טהור פרימיטיביים אבות hematopoietic, או multipotent תלויי-דרגה סופית hematopoietic אבות.
כאן, אנחנו חלוקה לרמות אסטרטגיית הבידול שלנו המניבה אבות hematopoietic באופן בלעדי פרימיטיבי או סופי, באמצעות מניפולציה של חגיגת הקנוני איתות במהלך המתבנת mesodermal, השושלת hematopoietic במורד הזרם שלהם מבחני. פרוטוקול זה הוא בעל ערך רב לחוקרים המעוניינים בייצור של אבות hematopoietic פרימיטיבי או מוחלטת של hPSCs עבור רפואה רגנרטיבית יישומים.

<table><tbody><tr><td>Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMD)</td><td>Corning</td><td>10-016</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי (FBS), תאי ES בדירוג תאי</td><td>Gemini Bioproducts</td><td>100-500</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי (FBS)</td><td>Hyclone</td><td>SH30396.03</td><td></td></tr><tr><td>L-גלוטמין, תמיסת 200 מ"מ</td><td>Life</td> Life <td>25030-081</td><td></td></tr><tr><td>פניצילין-סטרפטומיצין</td><td> Technologies</td><td>15070-063</td><td></td></tr><tr><td>0.25% Trypsin-EDTA</td><td>Life Technologies</td><td>25200056</td><td></td></tr><tr><td>0.05% Trypsin-EDTA</td><td>Life Technologies</td><td>25300054</td><td></td></tr><tr><td>ג'לטין, עור חזיר, סוג A</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>G1890</td><td></td></tr><tr><td>Alpha-MEM</td><td>Life Technologies</td><td>12000-022</td><td></td></tr><tr><td>DMEM-F12</td><td>קורנינג</td><td>10-092-CV</td><td></td></tr><tr><td>תחליף סרום נוק-אאוט</td><td>Life Technologies</td><td>10828028</td><td>"KOSR"</td></tr> <tr><td>חומצות אמינו לא חיוניות (NEAA)</td><td>Life Technologies</td><td></td> 11140050-מרקפטואתנול<td></td></tr><tr><td>, תמיסה של 55 מ"מ</td><td>Life Technologies</td><td>21985023</td><td></td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>H1758</td><td></td></tr><tr><td>Fraction V, סרום בקר אלבומין</td><td>פישר Scientific</td><td>BP1605</td><td></td></tr><tr><td>Ham's F12</td><td>Corning</td><td>10-080</td><td></td></tr><tr><td>N2 תוסף</td><td>תזונה Life Technologies</td><td>17502048</td><td></td></tr><tr><td>B27, ללא ויטמין A</td><td>Life Technologies</td><td>12587010</td><td></td></tr><tr><td>Stempro-34 (SP34)</td> <td>Life Technologies</td><td>10639011</td><td>"SP34"</td></tr> <tr><td>גורם גדילה מופחת מטריגל</td><td>קורנינג</td><td>354230</td><td>"MAT"</td></tr><tr><td>L-חומצה סופגת</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>A4403</td><td></td></tr><tr><td>טרנספרין סרום אנושי</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>10652202001</td><td></td></tr><tr><td>מונותיוגליצרול (MTG)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>M6145</td><td></td></tr><tr><td>קולגנאז B</td><td>רוש</td><td>11088831001</td><td></td></tr><tr><td>קולגנאז II</td><td>Life Technologies</td><td>17101015</td><td></td></tr><tr><td>DNaseI</td><td>Calbiochem</td><td>260913</td><td></td></tr><tr><td>פוספט חוצץ מלח (PBS)</td><td>Life Technologies</td><td>14190144</td><td></td></tr><tr><td>bFGF</td><td>R& D Systems</td><td>233-FB</td><td></td></tr><tr><td>BMP4</td><td>מו"פ D Systems</td><td>314-BP</td><td></td></tr><tr><td>Activin A</td><td>R& D Systems</td><td>338-AC</td><td></td></tr><tr><td>VEGF</td><td>R& D Systems</td><td>293-VE</td><td></td></tr><tr><td>SCF</td><td>מו"פ D Systems</td><td>255-SC</td><td></td></tr><tr><td>IGF-1</td><td>מו"פ D Systems</td><td>291-G1</td><td></td></tr><tr><td>IL-3</td><td>מו"פ די מערכות</td><td>203-IL</td><td></td></tr><tr><td>IL-6</td><td>מו"פ די מערכות</td><td>206-IL</td><td></td></tr><tr><td>IL-7</td><td>מו"פ די מערכות</td><td>207-IL</td><td></td></tr><tr><td>IL-11</td><td>מו"פ D Systems</td><td>218-1L</td><td></td></tr><tr><td>TPO</td><td>R& D Systems</td><td>288-TP</td><td></td></tr><tr><td>EPO</td><td>Peprotech</td><td>100-64</td><td></td></tr><tr><td>Flt-3 ligand (FLT3-L)</td><td>R& D Systems</td><td>308-FK</td><td></td></tr><tr><td>CHIR99021</td><td>Tocris</td><td>4423</td><td></td></tr><tr><td>IWP2</td><td>Tocris</td><td>3533</td><td></td></tr><tr><td>Angiotensin II</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9525</td><td></td></tr><tr><td>Losartan Potassium</td><td>Tocris</td><td>3798</td><td></td></tr><tr><td>CD4 PerCP Cy5.5 Clone RPA-T4</td><td>BD Biosciences</td><td>560650</td><td>דילול 1:100; בדיקת תאי T</td></tr><tr><td>CD8 PE שיבוט RPA-T8</td><td>BD Biosciences</td><td>561950</td><td>דילול 1:10; בדיקת תאי T</td></tr><tr><td>CD34 APC Clone 8G12</td><td>BD Biosciences</td><td>340441</td><td>דילול 1:100; בדיקת EHT</td></tr><tr><td>CD34 PE-Cy7 שיבוט 8G12</td><td>BD Biosciences</td><td>348801</td><td>דילול 1:100; אנדותל המוגני</td></tr><tr><td>CD43 FITC Clone 1G10</td><td>BD Biosciences</td><td>555475</td><td>דילול 1:10; אנדותל המוגני</td></tr><tr><td>CD45 APC-Cy7 שיבוט 2D1</td><td>BD Biosciences</td><td>557833</td><td>דילול 1:50; בדיקת תאי T</td></tr><tr><td>CD45 eFluor450 Clone 2D1</td><td>BD Biosciences</td><td>642284</td><td>דילול 1:50; בדיקת EHT</td></tr><tr><td>CD56 APC שיבוט B159</td><td>BD Biosciences</td><td>555518</td><td>דילול 1:20; בדיקת תאי T</td></tr><tr><td>CD73 PE Clone AD2</td><td>BD Biosciences</td><td>550257</td><td>דילול 1:50; אנדותל המוגני</td></tr><tr><td>CD184 APC שיבוט 12G5</td><td>BD Biosciences</td><td>555976</td><td>דילול 1:50; אנדותל המוגני</td></tr><tr><td>4',6-דיאמידינו-2-פנילינדול (DAPI)</td><td>BD Biosciences</td><td>564907</td><td>דילול 1:10,000; בדיקת תאי T</td></tr><tr><td>תאי OP9 DL4 הולמס</td><td></td><td></td><td>, ר. וג'יי סי זוניגה-פלוקר. קולד ספרינג הארב פרוטוק, 2009. 2009 (2): p. pdb prot5156</td></tr><tr><td>MethoCult H4034</td><td>Stemcell Technologies</td><td>4034</td> <td>"MeC"</td></tr> <tr><td>Milli-Q מערכת טיהור מים</td><td>EMD Millipore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5% CO2</td><td></td><td></td><td>חממה מוגדרת ב 37 C</td></tr><tr><td>חממת</td><td></td><td></td> מולטיגז <td>מוגדרת ב 37 C, 5% CO2, 5% O2</td></tr><tr><td>6 צלחת תרבית רקמות</td><td>קורנינג</td><td>353046</td><td></td></tr><tr><td>צלחת תרבית רקמות 24 באר</td><td>קורנינג</td><td>353226</td><td></td></tr><tr><td>6 צלחת תרבית רקמות עם הידבקות נמוכה</td><td>היטב קורנינג</td><td>3471</td><td></td></tr><tr><td>24 צלחת תרבית רקמות עם הידבקות נמוכה</td><td>קורנינג</td><td>3473</td><td></td></tr><tr><td>35 מ"מ</td><td>קורנינג</td><td>353001</td><td></td></tr><tr><td>מחט קהה, 16 מד</td><td>קורנינג</td><td>305198</td><td></td></tr><tr><td>3 סמ"ק מזרקים</td><td>קורנינג</td><td>309657</td><td></td></tr><tr><td>מבחנה פוליפרופילן 5 מ"ל מבחנה</td><td>קורנינג</td><td>352063</td><td></td></tr><tr><td>5 מ"ל פוליסטירן מבחנה</td><td>קורנינג</td><td>352058</td><td></td></tr><tr><td>15 מ"ל פוליפרופילן חרוטי</td><td></td><td>430791</td><td></td></tr><tr><td>50 מ"ל פוליפרופילן חרוטי</td><td>קורנינג</td><td>430921</td><td></td></tr><tr><td>2 מ"ל פיפטה סרולוגית</td><td>קורנינג</td><td>357507</td><td></td></tr><tr><td>פיפטה סרולוגית 5 מ"ל</td><td>קורנינג</td><td>4487</td><td></td></tr><tr><td>10 מ"ל פיפטה סרולוגית</td><td>קורנינג</td><td>4488</td><td></td></tr><tr><td>25 מ"ל פיפטה סרולוגית</td><td>קורנינג</td><td>4489</td><td></td></tr><tr><td>מגרדי תאים</td><td>קורנינג</td><td>353085</td><td></td></tr><tr><td>2.0 מ"ל קריוביאלים</td><td>קורנינג</td><td>430488</td><td></td></tr><tr><td>מבחנה 5 מ"ל עם 40 ומיקרו; מסננת תאים M</td><td>קורנינג</td><td>352235</td><td></td></tr><tr><td>40 ומיקרו; מסננת תאים M</td><td>Corning</td><td>352340</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td></td><td></td><td></td>לתרבית תאים</tr><tr><td>מכסה מנוע</td><td></td><td></td><td></td>בטיחות ביולוגית</tr><tr><td>FACS AriaII או שווה ערך</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LSRii או שווה ערך</td><td></td><td></td><td></td></tr> תוכנת <tr><td></td><td></td> FlowJo אמבט מים TreeStar <td></td><td></td></tr><tr><td>סט ב-37 מעלות צלזיוס</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.22 ומיקרו; מערכת סינון M</td> מקרר <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td>קורנינג</tr> <tr><td>אוטוקלאב</td><td></td><td></td><td></td></tr> 4 מעלות <tr><td>צלזיוס-מקפיא</td><td></td><td></td><td></td> 20</tr> <tr><td>מעלות-80 מעלות</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ביים הבידול של אבות hematopoietic פרימיטיבי, מהווים הסופית מתאי גזע pluripotent אנושי

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

אחת ממטרותיה העיקריות עבור רפואה רגנרטיבית היא הדור ואת התחזוקה של תאי גזע hematopoietic (HSCs) נגזר מתאי גזע pluripotent אנושי (hPSCs). עד לאחרונה, יש מאמצים כדי להתמיין hPSCs HSCs שנוצר בעיקר אבות hematopoietic כי חוסר HSC פוטנציאל, ומזכירים במקום שק החלמון hematopoiesis. אלה אבות hematopoietic המתקבלת תהיה מוגבלת השירות עבור במבחנה מידול המחלה של מבוגרים hematopoietic הפרעות שונות, בעיקר אלו של שושלות הלימפה. עם זאת, לאחרונה תארנו שיטות לייצר erythro-myelo-הלימפה multilineage אבות hematopoietic סופית hPSCs באמצעות פרוטוקול התמיינות מכוונת בשלב הספציפי, בו אנחנו כאן. דרך הדיסוציאציה אנזימטי של hPSCs על קרום המרתף מצופים מטריצה plasticware, embryoid הגופות (EBs) נוצרות. EBs מובדלים כדי והמזודרם באמצעות recombinant BMP4, אשר לאחר מכן שצוין לתוכנית hematopoietic סופית על ידי מעכב GSK3β, CHIR99021. לחלופין, hematopoiesis פרימיטיבית צוין על ידי מעכב PORCN, IWP2. Hematopoiesis הוא מונע נוסף באמצעות תוספת של רקומביננטי VEGF וציטוקינים hematopoietic תומכת. המוצא לאגס hematopoietic וכתוצאה מכך שנוצר בשיטה זו יש פוטנציאל לשמש המחלה ומודלים התפתחותית, חוץ גופית בתוך.

שרטוט המתאר את אינדוקציה של פרימיטיביים ומוחלטת אבות hematopoietic מן hPSCs מודגם באיור1. והמזודרם תכנים על ידי קנוניקל ונ ט איתות מתרחשת בימים 2-3 של בידול, ואחריו קדמון hematopoietic מפרט.
ניתוח cytometric תזרים נציג והמושבה ויוצרים מבחני methylcellulose של תרבויות, נגזר hPSC בידול hematopoietic מוצגים באיור2. בידול שטופלו IWP2 תרבויות תניב CD34 ברורים של+C...

כאן, אנו מציגים pluripotent האנושי פרוטוקולים התרבות תאי גזע (hPSC), נהגו להבדיל hPSCs לתוך CD34+ אבות hematopoietic. שיטה זו משתמשת ספציפיות שלב מניפולציה של חגיגת הקנוני איתות לציין תאים באופן בלעדי לתוכנית או סופית או פרימיטיבי hematopoietic.

ביים הבידול של אבות Hematopoietic פרימיטיבי, מהווים הסופית מתאי גזע Pluripotent אנושי

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

המטרה הכללית של שיטה זו היא להכווין את הדיפרנציאציה של תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים לעבר התוכנית ההמטופואטית הפרימיטיבית או הדפיניטיבית, תוך שימוש בגישה של מניפולציה של אותות ספציפיים לשלב. שיטה זו יכולה להשיב לשאלות מפתח רבות בתחום, כגון הבנת הרגולטורים של האותות והשעתוק בהמטופואזה דפיניטיבית אנושית. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא משתמשת במניפולציה ספציפית לשלב באופן מיידי.קריסה דג', פוסט-דוקטורנטית במעבדתי, תדגים את ההליך. כדי להתחיל בפרוטוקול, השתמשו בקווי תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים (HPSCs) שהוכנו מראש וגודלו על פיברובלסטים עובריים של עכבר (MEFs) עד להגעה ל-70% עד 80% התלכדות (confluency), באינקובטור בטמפרטורה של 37°C וריכוז של 5% CO2. שאבו את מצע ה-HPSC והוסיפו לכל באר 1 ml של 0.25% Trypsin EDTA בטמפרטורה של 37°C למשך דקה אחת.לאחר דקה אחת, שאבו את ה-Trypsin והוסיפו מילליטר אחד של מצע מ stocks לכל באר. בעזרת גרד תאים (cell scraper), גרדו את התאים מהפלטה. לאחר מכן, הוסיפו מילליטר אחד של באפר שטיפה לכל באר.באמצעות פיפטה סרולוגית של 2 mL, בצעו טריטורציה (ערבוב עדין) של התאים שלוש עד חמש פעמים כדי לפרק גושים גדולים. העבירו את התאים למבחנה קונית של 50 mL. סובבו את ה-HPSCs בצנטריפוגה במהירות של 330 x G למשך חמש דקות.לאחר הסבוב, הוסף מצע HPSC ותלה שוב את התאים. לאחר מכן, הוסף

directed-differentiation-primitive-definitive-hematopoietic

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

ביולוגיה התפתחותית

הדור של לימפוציטים T מ המושרה גזע pluripotent (שב"ס) תאים נותן גישה חלופית של שימוש בתאי גזע עובריים על חיסוני מבוססי תאים T. השיטה מלמדת כי על ידי ניצול...

התמיינות מכוונת של המושרה בתאי גזע pluripotent כלפי לימפוציטים-T

אנחנו, בהתבסס על ידע מביולוגיה התפתחותית ומחקר שפורסם, פיתחנו פרוטוקול אופטימלי ליצירת נוירונים דופמינרגיים A9 במוח התיכון הן מתאי גזע עובריים אנושיים והן מתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים אנושיים, שיהיו שימושיים למידול מחלות וטיפול בהחלפת תאים למחלת פרקינסון.

בימוי דופאמין Neuron בידול מתאי גזע pluripotent האדם

פרוטוקול זה מתאר אינדוקציה יעילה של אנדותל המוגני ואבות המטופויאטיים רב-פוטנציאליים מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים באמצעות ביטוי מאולץ של גורמי שעתוק.

אינדוקציה ישירה של Hemogenic האנדותל ודם על ידי יתר של גורמי שעתוק בתאי גזע pluripotent האדם

הפרוטוקול המתואר כאן מפרט את השראת תוכנית המוגנית בפיברובלסטים עובריים של עכברים באמצעות ביטוי יתר של קבוצה מינימלית של גורמי שעתוק. טכנולוגיה זו עשויה להיות מתורגמת למערכת האנושית כדי לספק פלטפורמות למחקר עתידי של המטופואיזה, מחלות המטולוגיות והשתלת תאי גזע המטופויאטיים.

תכנות מחדש עכבר עוברי פיברובלסטים עם גורמי שעתוק כדי לגרום תכנית Hemogenic

מתאי הגזע האנושיים החזקים ביותר. במצב מזינה-ונטול-כאלה שיטה זו יהיו בעלי יישומים נרחבים במידול מחלות והקרנה לתרכובות טיפוליות.

הומוגניים אנדותל בידול מתאי גזע האדם Pluriפוטנטי במזין-ו-Xeno-תנאי מוגדר חינם

כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור האפיון האימונוophenic ו ציטוקינים המושרה בידול של דם טבורי הנגזר CD34+ המטפאות גזע ותאים מחולל לארבעה הלישנים מיאלואידים. היישומים של פרוטוקול זה כוללים חקירות על ההשפעה של מוטציות המחלה מיאלואידית או מולקולות קטנות על הבידול מיאלואיד של CD34+ תאים.

פאן-מיאלואיד הבידול של האדם כבל דם נגזר CD34+ המטפאות גזע ותאים מחולל

פרוטוקול זה ממחיש את האינדוקציה של תוכנית המטוגניים בתוך הגוף האנושי פיברותקיעות על ידי ביטוי נאכף של הגורמים שעתוק GATA2, GFI1B ו-FOS כדי ליצור גזע המטפאות ובתאי קדמון.

הומוגניים מתיכנות מראש של האדם פיברותקיעות על ידי ביטוי שנאכף של גורמים שעתוק

מטרת מאמר זה היא לספק גישה סטנדרטית כדי לגרום בידול אב האדם בכבד מתאי גזע פלוריפוטנטים. הפיתוח של הליך זה עם ניסוחים מדיה מוכנים לשימוש מציעים למשתמש מערכת facile כדי ליצור תאי כבד אנושיים למחקר ותרגום ביו-רפואי.

מפרט פרוגניטור בכבד מתאי גזע פלוריפוטנטים באמצעות מערכת בידול מוגדרת

מוצג כאן פרוטוקול פשוט להתמיינות מכוונת של תאי אנדותל המוגני מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים תוך כשבוע.

התמיינות מכוונת של תאי אנדותל המוגניים מתאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים

פרוטוקול זה מציג את ההתמיינות של אוסטאוקלסטים אנושיים מתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSCs) ומתאר שיטות לאפיון אוסטאוקלסטים ומבשרי אוסטאוקלסט.

התמיינות ואפיון אוסטאוקלסטים מתאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים על ידי בני אדם

למדו להבדיל תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים לתאי אב המטופויטיים CD34+ באמצעות מניפולציה של מסלול WNT בשלבים ספציפיים. שיטה זו מאפשרת חקר הבידול ההמטופויטי האנושי והבנת מנגנוני הרגולציה התאית.

ביים הבידול של אבות Hematopoietic פרימיטיבי, מהווים הסופית מתאי גזע Pluripotent אנושי

גלה סרטונים נוספים