Name: Trapianto intramuscolare di cellule endocrine pancreatiche derivate da cellule staminali pluripotenti umane nei topi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-10T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 57 s
Description: Scopri il trapianto intramuscolare di isole pancreatiche derivate da cellule staminali pluripotenti umane in topi immunodeficienti. Questo metodo minimamente invasivo consente la valutazione funzionale in vivo e l'analisi istologica per la ricerca preclinica sul diabete.

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<ol><li>Ong, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((regional%2C+and+national+burden+of+diabetes+from+1990+to+2021%2C+with+projections+of+prevalence+to+2050%3A+A+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2021%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">regional, and national burden of diabetes from 1990 to 2021, with projections of prevalence to 2050: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021.</a> The Lancet. 402 (10397), 203-234 (2021).</li>
<li>Ismail, L., Materwala, H., Al Kaabi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+risk+factors+with+type+2+diabetes%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Struct+Biotechnol+J%22%5BJournal%5D)">Association of risk factors with type 2 diabetes: A systematic review.</a> Comput Struct Biotechnol J. 19, 1759-1785 (2021).</li>
<li>Prasad, M. K., Mohandas, S., Ramkumar, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dysfunctions%2C+molecular+mechanisms%2C+and+therapeutic+strategies+of+pancreatic+%CE%B2-cells+in+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Apoptosis%22%5BJournal%5D)">Dysfunctions, molecular mechanisms, and therapeutic strategies of pancreatic β-cells in diabetes.</a> Apoptosis. 28 (7-8), 958-976 (2023).</li>
<li>Xue, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+interrogation+of+twenty+type+2+diabetes-associated+genes+using+isogenic+human+embryonic+stem+cell-derived+%CE%B2-like+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metab%22%5BJournal%5D)">Functional interrogation of twenty type 2 diabetes-associated genes using isogenic human embryonic stem cell-derived β-like cells.</a> Cell Metab. 35 (11), 1897-1914.e11 (2023).</li>
<li>Bartolomé, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell-derived+%CE%B2+cells%3A+A+versatile+research+platform+to+interrogate+the+genetic+basis+of+%CE%B2+cell+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Stem cell-derived β cells: A versatile research platform to interrogate the genetic basis of β cell dysfunction.</a> Int J Mol Sci. 23 (1), 501(2022).</li>
<li>Balboa, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional%2C+metabolic+and+transcriptional+maturation+of+human+pancreatic+islets+derived+from+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Functional, metabolic and transcriptional maturation of human pancreatic islets derived from stem cells.</a> Nat Biotechnol. 40 (7), 1042-1055 (2022).</li>
<li>Barsby, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiating+functional+human+islet-like+aggregates+from+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Differentiating functional human islet-like aggregates from pluripotent stem cells.</a> STAR Protoc. 3 (4), 101711(2022).</li>
<li>Shi, Z. -D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome+editing+in+hPSCs+reveals+GATA6+haploinsufficiency+and+a+genetic+interaction+with+GATA4+in+human+pancreatic+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Genome editing in hPSCs reveals GATA6 haploinsufficiency and a genetic interaction with GATA4 in human pancreatic development.</a> Cell Stem Cell. 20 (5), 675-688.e6 (2017).</li>
<li>Fantuzzi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+depth+functional+characterization+of+human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+beta+cells+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">In depth functional characterization of human induced pluripotent stem cell-derived beta cells in vitro and in vivo.</a> Front Cell Dev Biol. 10, e967765(2022).</li>
<li>Augsornworawat, P., Maxwell, K. G., Velazco-Cruz, L., Millman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+transcriptome+profiling+reveals+%CE%B2+cell+maturation+in+stem+cell-derived+islets+after+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Single-cell transcriptome profiling reveals β cell maturation in stem cell-derived islets after transplantation.</a> Cell Rep. 32 (8), 108850(2020).</li>
<li>Lin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+metabolism+and+regulation+in+establishing+human+stem+cell-derived+%CE%B2+cell+maturation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Glucose metabolism and regulation in establishing human stem cell-derived β cell maturation.</a> Cell Rep. 44 (7), 115892(2025).</li>
<li>Maxwell, K. G., Kim, M. H., Gale, S. E., Millman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+function+and+maturation+of+human+stem+cell-derived+islets+after+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Differential function and maturation of human stem cell-derived islets after transplantation.</a> Stem Cells Transl Med. 11 (3), 322-331 (2022).</li>
<li>Thévenet, J., Gmyr, V., Delalleau, N., Pattou, F., Kerr-Conte, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pancreatic+islet+transplantation+under+the+kidney+capsule+of+mice%3A+Model+of+refinement+for+molecular+and+ex-vivo+graft+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Pancreatic islet transplantation under the kidney capsule of mice: Model of refinement for molecular and ex-vivo graft analysis.</a> Lab Anim. 55 (5), 408-416 (2021).</li>
<li>Scholl, V. G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+implantation+sites+for+pancreatic+islet+cell+transplantation%3A+Implications+for+type+1+diabetes+mellitus+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Assessing implantation sites for pancreatic islet cell transplantation: Implications for type 1 diabetes mellitus treatment.</a> Bioengineering. 12 (5), 499(2025).</li>
<li>Sui, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+replication+fork+speed+promotes+pancreatic+endocrine+differentiation+and+controls+graft+size%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Reduced replication fork speed promotes pancreatic endocrine differentiation and controls graft size.</a> JCI Insight. 6 (5), e141553(2021).</li>
<li>Lithovius, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+quantification+of+stem+cell-derived+islet+graft+size+and+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetologia%22%5BJournal%5D)">Non-invasive quantification of stem cell-derived islet graft size and composition.</a> Diabetologia. 67 (9), 1912-1929 (2024).</li>
<li>Lyra-Leite, D. M., Fonoudi, H., Gharib, M., Burridge, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+updated+protocol+for+the+cost-effective+and+weekend-free+culture+of+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">An updated protocol for the cost-effective and weekend-free culture of human induced pluripotent stem cells.</a> STAR Protoc. 2 (1), 100213(2021).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+versatile+polypharmacology+platform+promotes+cytoprotection+and+viability+of+human+pluripotent+and+differentiated+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">A versatile polypharmacology platform promotes cytoprotection and viability of human pluripotent and differentiated cells.</a> Nat Methods. 18 (5), 528-541 (2021).</li>
<li>Wells, S. A., Ellis, G. J., Gunnells, J. C., Schneider, A. B., Sherwood, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parathyroid+autotransplantation+in+primary+parathyroid+hyperplasia%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Parathyroid autotransplantation in primary parathyroid hyperplasia.</a> N Engl J Med. 295 (2), 57-62 (1976).</li>
<li>Kim, H. -I., Yu, J. E., Park, C. -G., Kim, S. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+four+pancreatic+islet+implantation+sites%5BTitle%5D)+AND+%22J+Korean+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Comparison of four pancreatic islet implantation sites.</a> J Korean Med Sci. 25 (2), 203(2010).</li>
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<li>Prokhorova, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Teratoma+formation+by+human+embryonic+stem+cells+is+site+dependent+and+enhanced+by+the+presence+of+Matrigel%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Teratoma formation by human embryonic stem cells is site dependent and enhanced by the presence of Matrigel.</a> Stem Cells Dev. 18 (1), 47-54 (2009).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>2-Phospho-L-ascorbic acid trisodium salt</td><td>Sigma Aldrich</td><td>49752</td><td></td></tr><tr><td>Activin A</td><td>Qkine</td><td>Qk001</td><td></td></tr><tr><td>AggreWell 400 24-well (microwell plate)</td><td>Stemcell</td><td>34415</td><td></td></tr><tr><td>Betacellulin</td><td>GenScript</td><td>Z03102</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumin, Fraction V, Fatty Acid Free</td><td>Goldbio</td><td>A-421</td><td></td></tr><tr><td>CHIR 99021</td><td>LC labs</td><td>C-6556&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Chroman-1</td><td>Medchem Express</td><td>HY-15392</td><td>CEPT cocktail</td></tr><tr><td>CMRL-1066</td><td>Pan Biotech</td><td>P04-84600</td><td></td></tr><tr><td>D-(+)-Glucose</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>Dibenzazepine (DBZ)</td><td>Syncom</td><td>Custom product</td><td>Gamma-secretase inhibitor</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle Medium and Ham&rsquo;s F12 media (DMEM/F12)</td><td>Corning</td><td>15383541</td><td></td></tr><tr><td>EGF</td><td>Qkine</td><td>Qk011</td><td></td></tr><tr><td>Emricasan</td><td>Medchem Express</td><td>HY-10396</td><td>CEPT cocktail</td></tr><tr><td>Ethanolamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E9508</td><td></td></tr><tr><td>FGF2-G3</td><td>GenScript</td><td>Custom product</td><td></td></tr><tr><td>FGF7</td><td>GenScript</td><td>Z03047</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H3149</td><td></td></tr><tr><td>Insulin</td><td>Gibco</td><td>30284510</td><td></td></tr><tr><td>L-Alanyl-L-Glutamine</td><td>Linus</td><td>X0551-100</td><td></td></tr><tr><td>L-Ascorbic Acid</td><td>Santa Cruz</td><td>sc-202686</td><td></td></tr><tr><td>LDN-193189&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SML0559</td><td></td></tr><tr><td>Lipid Concentrate</td><td>Gibco</td><td>11548846</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel (basement membrane-derived extracellular matrix)</td><td>Falcon</td><td>354230</td><td></td></tr><tr><td>MCDB 131</td><td>Corning</td><td>15-100-CV</td><td></td></tr><tr><td>N-acetylcysteine</td><td>Thermo Scientific</td><td>10521221</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Fisher Scientific</td><td>10553325</td><td></td></tr><tr><td>Nicotinamide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>N0636</td><td></td></tr><tr><td>NRG-1</td><td>Qkine</td><td>Qk045</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127 (anti-adherence solution)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>82184</td><td>Used at 5% (w/v)</td></tr><tr><td>Polyamine Supplement (1000&times;)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P8483</td><td>CEPT cocktail</td></tr><tr><td>RepSox</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-13012</td><td>Alk5 Inhibitor</td></tr><tr><td>Retinoic Acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>R2625</td><td></td></tr><tr><td>SANT-1</td><td>Selleckchem</td><td>S7092</td><td></td></tr><tr><td>Sobetirome (GC1)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SML1900-5MG</td><td>Cell-permeable T3 analog</td></tr><tr><td>Sodium Pyruvate</td><td>Corning</td><td>25-000-CI</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Selenite</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5261</td><td></td></tr><tr><td>T3 (3,3&prime;,5-Triiodo-L-thyronine sodium salt)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T6397</td><td></td></tr><tr><td>TGF-&beta;1&nbsp;</td><td>Qkine</td><td>Qk010</td><td></td></tr><tr><td>TPB</td><td>Tocris</td><td>5343</td><td></td></tr><tr><td>Trace Elements A</td><td>Corning</td><td>15333641</td><td></td></tr><tr><td>Trace Elements B</td><td>Corning</td><td>15343641</td><td></td></tr><tr><td>Trans-ISRIB</td><td>Medchem Express</td><td>HY-12495</td><td>CEPT cocktail</td></tr><tr><td>Transferrin</td><td>InVitria</td><td>777TRF029</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100 (nonionic surfactant)</td><td>Thermo Scientific</td><td>11488696</td><td></td></tr><tr><td>TrypLE</td><td>Gibco</td><td>11538856</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>LC Laboratories</td><td>Y-5301</td><td>ROCK inhibitor</td></tr><tr><td>ZM-447439&nbsp;</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-10128</td><td></td></tr><tr><td>ZnSO4</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z0251</td><td></td></tr><tr><td>Antibodies</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rat anti-Human C-peptide (insulin)</td><td>DSHB</td><td>GN-ID4-s</td><td>Used at 150 ng/mL</td></tr><tr><td>Mouse anti-glucagon</td><td>Proteintech</td><td>67286-1-Ig</td><td>1:2000</td></tr><tr><td>Rabbit anti-somatostatin</td><td>Millipore</td><td>AB5494</td><td>1:500</td></tr><tr><td>Goat anti-rat AF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-11006</td><td>1:500</td></tr><tr><td>Donkey anti-mouse AF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-21202</td><td>1:500</td></tr><tr><td>Donkey anti-rabbit AF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-21206</td><td>1:500</td></tr></tbody></table>

trapianto intramuscolare di cellule endocrine pancreatiche derivate da cellule staminali pluripotenti umane nei topi

Intramuscular Transplantation of Human Pluripotent Stem Cell-derived Pancreatic Endocrine Cells in Mice

Trapianto intramuscolare di cellule endocrine pancreatiche derivate da cellule staminali pluripotenti umane nei topi

Human pluripotent stem cell (hPSC)-derived pancreatic endocrine cells constitute a promising source for diabetes cell therapy and disease modeling. ...

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Developmental Biology

Biologia dello sviluppo

Il nostro protocollo è stato sviluppato per fornire in modo pulito e facilmente le cellule o isolotti sotto la capsula renale di topi. Le cellule sono concentrate in pellet nel tubo finale utilizzato per il trapianto delle cellule sotto la capsula renale. La facilità di questa tecnica riduce lo stress per le cellule e il mouse.

Il trapianto di isole pancreatiche nella capsula renale di topi diabetici

Questo video descrive il protocollo per l'innesto di isole pancreatiche umane nella camera anteriore dell'occhio del topo per monitorare la rivascolarizzazione degli innesti di isole umane in vivo. Aiuta anche a comprendere il contributo delle cellule riceventi rispetto a quelle del donatore nel promuovere l'incapsulamento e la vascolarizzazione del trapianto.

Innesto di isole pancreatiche: un metodo per impiantare le isole pancreatiche nella camera anteriore dell'occhio del topo per l'imaging in vivo

Questo protocollo dimostra l'isolamento delle isole murine e la semina su un impalcatura decellulare. Isole supportate da ponteggi sono state trapiantate nel pad di grasso epididimo di topi diabetici indotti da streptozotocina (STZ). Isole sopravvissute al sito di trapianto e invertite la condizione iperglicemica.

Il trapianto di isole nel supporto del grasso epididimico dei topi diabetici

È stato introdotto un metodo per il trapianto omentale di isolotti in un mouse. Gli isolotti isolati sono mescolati con idrogel e la miscela viene inserita nel sacchetto omentale di un topo diabetico. Quindi, il glucosio nel sangue è controllato e viene eseguita l'analisi immuno-istochimica.

Un metodo per il trapianto dell'isolotto al omento in Mouse

Trapianto di isole pancreatiche è un modo per raggiungere normoglycemia in diabete di tipo 1. Questo articolo si concentra sulla tecnica di trapianto attraverso il percorso intraportal per mantenere i livelli normali del glucosio nei topi diabetici.

Intraportal trapianto di isole pancreatiche nel modello del topo

Descriviamo un protocollo per l'impianto guidato ad ultrasuoni di linee cellulari adenocarcinoma pancreatiche derivate da murini direttamente nel sito tumorale nativo. Questo approccio ha portato a tumori pancreatici rilevabili dalla scansione a ultrasuoni entro 2-4 settimane dall'iniezione, e ha ridotto significativamente la proporzione di semina delle cellule tumorali sulla parete peritoneale rispetto all'impianto ortotopico chirurgico.

Impianto ortotopico a ultrasuoni dell'adenocarcinoma dugalese Murine

Presentiamo un protocollo per generare un modello di carcinoma pancreatico ortotopico minimamente invasivo mediante iniezione ecoguidata di cellule tumorali pancreatiche umane e il successivo monitoraggio della crescita tumorale in vivo mediante imaging ecografico.

Generazione di uno xenotrapianto ortotopico di cellule tumorali pancreatiche mediante iniezione guidata da ultrasuoni

Il presente protocollo descrive un metodo potenziato per aumentare la co-espressione dei fattori di trascrizione PDX1 e NKX6.1 nei progenitori pancreatici derivati da cellule staminali pluripotenti umane (hPSC) in monostrati planari. Ciò si ottiene reintegrando la matrice fresca, manipolando la densità cellulare e dissociando le cellule endodermiche.

Differenziazione di cellule staminali pluripotenti umane in precursori di cellule beta pancreatiche in un sistema di coltura 2D

Gli allotrapianti ortotopici singeneici di topo dell'adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) ricapitolano la biologia, i fenotipi e le risposte terapeutiche dei sottotipi di malattia. Grazie alla loro progressione tumorale rapida e riproducibile, sono ampiamente utilizzati negli studi preclinici. Qui, mostriamo pratiche comuni per generare questi modelli, iniettando colture di PDAC murino singeneico nel pancreas.

Allotrapianti ortotopici singeneici di topo per modello di cancro del pancreas

La differenziazione delle cellule staminali in cellule insulari fornisce una soluzione alternativa al trattamento convenzionale del diabete e alla modellizzazione della malattia. Descriviamo un protocollo dettagliato di coltura di cellule staminali che combina un kit di differenziazione commerciale con un metodo precedentemente convalidato per aiutare a produrre isole derivate da cellule staminali secernenti insulina in un piatto.

Differenziazione di cellule staminali pluripotenti umane in gruppi di isole produttrici di insulina

Questo articolo presenta un protocollo per la differenziazione diretta e l'analisi funzionale di cellule simili a cellule β. Descriviamo le condizioni e i passaggi di coltura ottimali per le cellule staminali pluripotenti umane prima di generare cellule pancreatiche produttrici di insulina. La differenziazione a sei stadi progredisce dalla formazione definitiva dell'endoderma alle cellule funzionali simili a cellule β che secernono insulina in risposta al glucosio.

Protocollo ottimizzato per la generazione di cellule pancreatiche funzionali secernenti insulina da cellule staminali pluripotenti umane

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