Qui presentiamo i protocolli per riprogrammare le cellule epiteliali ex vivo terminalmente differenziate dei tessuti differenti in loro corrispondente tessuto-specifica del progenitor (o ySCs) di espressione transiente di YAP, come riferito precedentemente1. Noi abbiamo dettagliato due procedure: uno che consente la riprogrammazione delle cellule di FACS-purificato con vettori lentivirali e una seconda che evita l'infezione virale e si avvale di transgenici YAP espressione. Ogni protocollo presenta una strategia efficace per isolare e cellule differenziate primario di cultura e una strategia per forzare esogeno YAP espressione genica in cellule differenziate, generando de novo tessuto-specifici espandibile cellule staminali somatiche (Vedi schemi in figure 1A e 2A).
Abbiamo dimostrato che le strategie di isolamento qui presentate efficacemente isolare una popolazione pura di cellule differenziate, come dimostrato dal fatto che non abbiamo mai rilevato qualsiasi escrescenza da campioni di controllo negativo (figure 1 e 2 C).
I vettori lentivirali utilizzati in questo studio per la riprogrammazione delle cellule mammarie primarie di LD sono doxiciclina inducibile, offrendo la possibilità di uno stretto controllo dell'espressione del transgene; Questo permette di accendere e fuori esogeno YAP espressione a volontà. Particolare attenzione deve essere posto in evitando l'uso di un titolo virale eccessivo, come questo può essere dannoso in termini di efficienza di riprogrammazione. Nel caso di cellule acinose primarie, siamo passati ad un approccio completamente transgenico per ottenere una riprogrammazione di YAP-dipendente con manipolazioni minime. Questa strategia di quest'ultima inoltre è particolarmente adatta a primario dei acini pancreatici, come cluster acinose isolato sono molto fragili e scarsamente suscettibili di infezione lentivirale. La strategia transgenica impiegata offre lo stesso vantaggio di doxiciclina-dipendente vettori lentivirali per il controllo stretto dell'espressione genica. Inoltre, la strategia transgenica sfruttata con acini pancreatici primari porta il vantaggio aggiuntivo di un efficienza riprogramma molto più alta per la riprogrammazione indotta da virale delle cellule mammarie di LD. Oltre la plasticità intrinseca diversa associata a cellule derivate dai tessuti differenti, il più alto tasso di riprogrammazione del pancreas potrebbe essere derivato dalla maggiore efficienza di espressione associata all'espressione di YAP uniforme e autonoma in tutte le cellule espiantate. In particolare, abbiamo dimostrato che YAP esogeno non è più necessaria dopo la generazione del ySCs (colonie di yMaSC e yDucts), senza compromettere la loro capacità di auto-rinnovamento. Questo è perché ySCs riattivazione endogena YAP/TAZ e utilizzarli per il auto-rinnovamento quando esogeno YAP è spento1.
Abbiamo validato la nozione che ySCs emergono infatti da cellule differenziate controllando la cellula dell'origine dei nostri esperimenti riprogrammazione tramite genetica lignaggio traccia convalide1.
Ampia caratterizzazionedi ySCs Mostra che indotta da YAP riprogrammazione genera SCs somatiche normale1 come mi) a livello di trascrittomica, ySCs visualizzare massicce sovrapposizioni con SCs nativo; II) ySCs visualizzare potenziale differenziativo e può generare una progenie multilineare sempre limitata all'identità del loro tessuto di origine; III) ySCs sono non trasformate e non tumorigeniche quando trapiantate in vivo.
Qui descriviamo anche procedure per mantenere ed espandere la cultura sia yMaSCs e yDucts come organoids incorporato in idrogel di matrice della membrana dello scantinato di 100%. Queste condizioni consentono l'auto-organizzazione dei ySCs in organoids tridimensionali che assicurano il mantenimento delle proprietà di staminalità a lungo termine nella cultura, consentendo di espandere queste derivano popolazioni a volontà per analisi successive e applicazioni. Per ragioni sconosciute, non siamo riusciti a ottenere yMaSC organoids inserendo LD cellule direttamente in condizioni di coltura organoid infette 7 giorni dopo il trattamento doxiciclina nella piastra di coltura del tessuto plastica; in altre parole, il passaggio intermedio di crescita in condizioni di Colonia mammaria è essenziale. Nelle nostre mani, anche nativi popolazione richiedono condizioni di Colonia mammaria prima di passaggio nella cultura organoid. Inoltre, la conseguenza più efficiente di organoid è ottenuta quando noi evitare dissociare le colonie primarie in singole celle, ma piuttosto trasferire le colonie intatte in condizioni di coltura organoid.
Condizioni di coltura organoid sopportare anche il vantaggio di dare la possibilità di crioconservare ySCs, purché l'organoids sono recuperati da loro matrici, evitando la dissociazione di cella prima della crioconservazione in bagno di azoto.
Il YAP riprogrammazione procedura presentata in grado di convertire tipi distinti delle cellule differenziate derivati da diversi tessuti adulti loro corrispondente tessuto-specifici sulle cellule staminali (abbiamo testato utilizzando cellule mammarie, pancreatiche e neuronale)1. A differenza da iPSCs o altri sforzi di riprogrammazione, YAP/indotto SCs può mantenere i ricordi del loro tessuto di origine. Della nota, de-differenziazione delle cellule somatiche in cellule con proprietà simil-staminali è l'unica forma di plasticità di destino delle cellule e riprogrammazione osservati in vivo, per esempio dopo danno di tessuto e di sostenere la cicatrizzazione5,17 , 18 , 19 , 20. è degno di nota che YAP e TAZ sono in gran parte superflui per l'omeostasi normale ma cruciale per riparazione tissutale in molteplici tessuti11,21. Costantemente con una funzione fisiologica della riprogrammazione procedura qui descritta, YAP/TAZ sono stati recentemente indicati per essere richiesto nella rigenerazione intestinale in modelli murini di pazienti di colite ulcerosa causando una conversione delle cellule intestinali adulte in un epitelio di riparazione che visualizza le caratteristiche del budello fetale19. YAP riprogrammazione amplia così le attuali strategie di plasticità indotta delle cellule fornendo un mezzo per generare cellule staminali somatiche, uno stato che è stato finora impegnativo per catturare in vitro. Questo approccio, se esteso anche alle cellule di derivazione umana, potrebbe avere ampia rilevanza da applicazioni di medicina rigenerativa allo studio dello stato somatico staminalità e per l'espansione di somatico stelo cellule in vitro.