ニワトリ胚におけるヒト幹細胞スフェロイドの挙動を調査するためのラベルフリー異種移植モデル

Ingrid Rosenburg Cordeiro; José Marques de Brito Neto

doi:10.3791/63067

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方法論記事

ニワトリ胚におけるヒト幹細胞スフェロイドの挙動を調査するためのラベルフリー異種移植モデル

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DOI:

10.3791/63067

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2021年10月15日

Ingrid Rosenburg Cordeiro¹^,² , José Marques de Brito Neto¹

¹Morphological Sciences Program, Biomedical Sciences Institute, Federal University of Rio de Janeiro, ²Department of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology

この記事について

サマリー

ここでは、ヒト細胞スフェロイドをニワトリの胚に移植し、同定する方法について述べます。この異種移植モデルは、細胞の移動、分化、および親和性を測定するための有益なシグナルの供給源として胚の微小環境を使用し、初代および/または不均一な細胞集団の研究に特に適しています。

要約

異種移植片は、 生体内でのヒト細胞の挙動を調べるための貴重な方法です。特に、胚環境は、細胞の移動、分化、形態形成の手がかりを提供し、成体異種移植モデルにはしばしば存在しない独自の有益なシグナルと胚葉の同一性を備えています。さらに、胚モデルは自己組織と非自己組織を区別することができないため、移植片の拒絶反応のリスクや宿主の免疫抑制の必要性が排除されます。この論文では、ヒト細胞のスフェロイドをニワトリ胚に移植する方法を示しており、ニワトリ胚はアクセス可能で、操作が容易で、37°Cで発育します。

スフェロイドは、移植のために胚の特定の領域を選択することを可能にする。移植後、細胞は宿主組織に統合され、移動、増殖、分化の追跡が可能になります。このモデルは、不均一な初代細胞集団やがん細胞など、さまざまな接着集団を利用できる柔軟性を備えています。事前の細胞標識の必要性を回避するために、ヒト特異的 なAlu プローブのハイブリダイゼーションによるドナー細胞の同定のためのプロトコールについても説明されていますが、これは不均一な細胞集団を調査する際に特に重要です。さらに、DNAプローブは、他のドナー種を同定するために容易に適合させることができます。このプロトコルでは、スフェロイドの調製、ニワトリ胚への移植、パラフィン切片化のための組織の固定と処理、そして最後に DNAin situ ハイブリダイゼーションを使用したヒト細胞の同定のための一般的な方法について説明します。この方法の限界に加えて、推奨されるコントロール、結果の解釈の例、およびアッセイ可能なさまざまな細胞挙動について説明します。

概要

異種移植片は、生体内でのヒト細胞の挙動を調べるのに便利なツールです。これらのモデルは、ヒト幹細胞の生物学¹、細胞イベントのリアルタイム観察²、腫瘍の血管新生と転移3の研究など、幅広い科学的トピックに貴重な情報を提供し^{てきました。}さらに、患者特異的異種移植片の腫瘍形成を含む、がん生物学のいくつかの側面が研究されています^4,5。これらの異種移植モデルにはそれぞれ長所と短所があるため、それぞれが特定の科学的問題により適しています。ニワトリの胚は、外科的操作に適したアクセス可能な羊膜モデルであるため、人気のある発生生物学モデルです。異種移植片により、研究者は正確な運命マップ⁶を作成したり、形質が細胞自律的であるか、環境によって指示されているか^7,8を調査したりすることができました。同様の理論的根拠により、ニワトリの胚をヒト細胞の挙動を研究するための異種移植モデルとして使用できます。