인간 당뇨병 장기 배양 각막에서 아데노바이러스 유전자 치료의 예는 이러한 각막에서 지연된 상처 치유와 현저히 감소된 상피 줄기 세포 마커 발현의 정상화를 위해 제시됩니다. 또한 줄기세포가 풍부한 윤부 상피 배양에서 이 과정의 최적화를 설명합니다.
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방법 논문
인간 당뇨병 장기 배양 각막에서 아데노바이러스 유전자 치료의 예는 이러한 각막에서 지연된 상처 치유와 현저히 감소된 상피 줄기 세포 마커 발현의 정상화를 위해 제시됩니다. 또한 줄기세포가 풍부한 윤부 상피 배양에서 이 과정의 최적화를 설명합니다.
이 프로토콜의 목적은 인간의 당뇨병 각막 분자 변화를 설명하고 그들이 장기 배양 각막의 아데노 바이러스 유전자 치료에 의해 완화 될 수있는 방법을 설명하는 것입니다. 당뇨병 각막 질환은 각막 신경 및 상피 창상 치유의 빈번한 이상과 당뇨병의 합병증이다. 우리는 또한 인간의 당뇨병 각막의 여러 추정 상피 줄기 세포 마커의 대폭 변경 식을 설명했다. 이러한 변화를 완화하기 위해, 아데노 바이러스 유전자 치료가 성공적 C-충족 원 종양 유전자 (proto-oncogene) 발현의 상향 조절 및 / 또는 단백질 분해 효소의 기질 금속-10 (MMP-10) 및 카 텝신 F.이 치료의 하향 조절을 사용하여 구현 된 당뇨병 각막 상처 치유를 가속화 만 윤부 줄기 세포 구획 형질 때에도. 가장 좋은 결과는 복합 치료를 얻었다. 정규화 된 줄기 세포의 이식 가능한 환자의 경우, 예를 들어도 optimizati의 제시폴리 양이온 강화제를 사용하여 줄기 세포 농축 문화 유전자 전달의에. 이 방법은 선택된 유전자뿐만 아니라, 각막 상피의 상처 치유의 다른 매개체를 위해 단지 유용한 세포 기능 줄기있다.
당뇨병 각막 질환은 주로 퇴행성 상피 (각막)과 신경 (신경 병증) 변경을 초래한다. 그것은 종종 상피 상처 치유 및 각막 신경의 감소 1-4의 이상에 의해 명시된다. 추정 60-70%의 당뇨병 환자는 다양한 각막 문제 1,3- 있습니다. 우리의 연구는 변경된 C-충족 원 종양 유전자 (proto-oncogene) (간세포 성장 인자 수용체)의 하향 조절을 포함하여 인간 당뇨병 각막에서의 발현 및 매트릭스 메탈-10 (MMP-10) 및 카 텝신 F (5, 6)의 상향 조절 여러 마커 단백질을 확인 하였다. 또한 상당히 설명 인간 당뇨병 각막 여러 추정 상피 줄기 세포 마커의 발현이 감소하고있다.
이전의 연구에서는 당뇨병 느린 상처 치유를 보여준다 인간 당뇨병 각막 기관 배양 시스템을 사용하여, 당뇨병 변경 마커의 수준을 정상화 아데노 바이러스 계 유전자 치료제를 개발마커의 변화 및 생체 각막 -7,8- 유사한 세포 마커의 발현 감소 줄기. 변경이 지속성은 후생 유전 학적 대사 메모리 (9)의 존재로 인해 나타납니다. 이 문화 시스템은 유전자 치료에 대한 더 사용했다. 이 치료의 목표는 당뇨병 각막 (C-충족 프로토 종양 유전자) 또는 발현 증가 (MMP-10, 카 텝신 F)에서 감소 된 표현 중 하나와 마커에서 선택되었다.
아데노 바이러스 (AV) 치료는 전체 장기 배양 각막 또는 만 공막 윤부 주변 구획에 사용 하였다. 이 구획은 각막 상피를 갱신 적극적 4,10-15 상처 치유에 참여 상피 줄기 세포 항구. 여기에서, 프로토콜은 정상과 당뇨병 인간의 각막 기관 배양 상피 상처 치유, 분리 및 줄기 세포 농축 윤부 세포 배양의 특성, 및 아데노 바이러스 세포와 각막 전달 제공됩니다. 우리의결과는 향후 이식 당뇨 각막에 마커 표현과 상처 치유를 정규화이 치료의 가능성을 보여줍니다. 또한 병용 치료는 당뇨병, 각막 16-18 정상 마커 패턴 상피를 복원 할 수있는 가장 효과적인 방법임을 시사한다.
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국립 질병 연구 교환 (NDRI, 필라델피아, PA는) 합의 된 사후 건강하고 당뇨병 인간의 눈과 각막을 공급했다. NDRI의 인체 조직 수집 프로토콜은 건강 감독의 국립 연구소에 경영위원회와 제목에 의해 승인된다. 이 연구는 승인 된 시더 - 시나이 의료 센터 임상 시험 심사위원회 (IRB) 면제 프로토콜 EX-1055에 따라 진행되고있다. , 박사를 각막 외과 공동. E. Maguen와 Y 라 비노 위츠는 줄기 세포가 풍부한 각막 상피 문화의 분리를 위해 폐기 공막 바퀴를 공급했다. 이 연구는 승인 된 IRB 프로토콜 Pro00019393에서 진행되고있다.
1. 인간 각막 오르간 문화
참고 : 정상과 당뇨병 각막 또는 전부의 눈은 냉장 각막 저장 매체에 수신 (예를 들어, Optisol GS) 국가 공급 업체 NDRI 사망 후 48 시간 이내에.
2. 상피 상처 치유
주 : 허약 상피 기저막이 정상 각막에서 발생하지 않는 프로세스에서 분리되기 때문에, 당뇨병 각막, 기계적 연삭에 의한 상피 조직 제거가 가능하지 않다. 따라서, 상처 치유와 유사한 조건 하에서 정상 및 당뇨병 각막을 유지하기 위해, N 헵탄과 상피의 화학적 제거는 19을 사용한다. 이 절차는 상피를 제거하지만 모두 정상 및 당뇨 각막에 손상 기저막 뒤에 떠난다.
줄기 세포 농축 문화의 윤부 세포 및 유지 보수 3. 분리
참고 : 공막 림에서 기본 윤부 상피 줄기 세포 (LESC) 풍성 문화를 준비합니다. 각막 이식은 표준 각막 저장 매체 (예를 들어, Optisol)의 협력 외과 의사로부터받은 후 건강한 기증자에서 나오는 폐기 림. 그렇지 않으면, LESC 농후 배양 정상 및 당뇨병 전체 각막로부터 절단 테두리로부터 얻어 질 수 있거나 각막 기억 매체로부터 수신 NDRI 글로브.
장기 배양 각막 4. 아데노 바이러스 형질 도입
참고 : 재조합 아데노 바이러스 (AV)는 AV-벡터 (어떤 유전자가 삽입되지 ()는 C-충족 유전자 오픈 리딩 프레임), AV-cmet (MMP-10의 shRNA)와 AV-shM10 및 AV-shCF 포함 ( shRNA를 포함) F를 카 텝신합니다. 그들은 큰 즉각적인 초기 사이토 메갈로 바이러스 프로모터의 조절하에 유전자를 발현 E1 / E3 결실 형 5 AV이다. 는 AV-cmet 바이러스는 AV 벡터 패드 / CMV / V5-DEST (16)를 사용하여 생성됩니다. 는 AV-shRNA를 바이러스는 사용자 정의 복제 - 무능한 (-E1 / -E3) 구호 물자로 iLenti-EGFP 벡터에서 HH1 프로모터 및 GFP 태그 시퀀스와 함께의 shRNA 서열의 서브 클로닝에 의해 생성되는n 개의 AV 형 아데노 4 발현 시스템 (17)을 사용하여 5 게놈.
배양 된 윤부 세포의 5 아데노 바이러스 형질 도입
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우리는 각막 기관 배양 물에서, 당뇨병 성 마커 (예, 기저막 단백질과 인테그린 α3β1) 정상 및 당뇨병 사이 각막 창상 치유의 발현의 차이가 유지되도록 미리 보여 주었다. 이 배양 시스템은 유전자 변형 당뇨병 마커, C-MET, MMP-10의 수준을 정상화 치료를 목적하고, 카 텝신 F.시켰다
전체 각막 상피는 MMP-10, 카 텝신 F (개별적으로 또는 조합)에 AV-cmet 또는 AV-shRNA를 형질 도입되었을 때, 상피 상처 치유 속도가 매우 빠르고 완료되었다 (P <짝 스튜던트 t 테스트로 0.03에 비해 같은 기증자 (16, 17)에서 AV-벡터 형질 동료 각막에 비해 AV-벡터). 는 AV-cmet 크게 정상적인 각막의 치료에서 차이가 없었다 절반에 의해 치유 시간 (Figu 감소
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각막 인해 유전자 전달뿐만 아니라 효과와 부작용의 평가가 쉽게 그 표면 위치를 유전자 요법을위한 이상적인 조직 것으로 보인다. 그러나,이 방법의 강력한 임상 번역으로 인해 유전 각막 질환의 원인 및 유전자 치료 대상 24 부족한 정보를 여전히 느리다. 각막 변경을 포함하는 당뇨병 합병증은 신진 대사 메모리 (9)로 번역 자연의 대부분 성적인 될 수있다. 그 때문에, 당뇨병 조직 및 세포는 생체 외에서 그 이상을 유지하고, 장기 및 조직 배양에서 연구 될 수있다. 또한, 당뇨병 환자는 유전자 치료에 의해 보정 될 수있는 유전자 발현 수준 및 패턴의 특정 변화를 야기한다. 우리가 정상화 각막 기관 배양 7,8 줄기 세포 구획 5,6,8 포함한 당뇨병 각막 상피에서 변경 여러 마커를 식별하고 사용했다유전자 치료 마커 발현과 당뇨 각막 상피 손상된 상처 치유.
우리 때문에 강한 유전자 ...
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저자는 금전적 이익을 선언하지 않습니다.
NIH/NEI R01 EY13431(AVL), CTSI 보조금 UL 1RR033176(AVL) 및 재생 의학 연구소, Cedars-Cedars Medical Center의 보조금의 재정 지원에 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 최소 필수 매체 | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
| Optisol-GS | 바우쉬 & Lomb | 50006-OPT | |
| ABAM 항생제-항진균 혼합물 | Thermo Fisher Scientific | 15240062 | |
| 송아지 피부 콜라겐 | 시그마-알드리치 | C9791 | |
| 한천, 조직 배양 등급 | 시그마-알드리치 | A1296 | |
| n-헵탄올 | 시그마-알드리치 | 72954-5ML-F | |
| O.C.T. 컴파운드 | VWR 인터내셔널 | 25608-930 | |
| Dispase II | Roche Applied Science | 4942078001 | |
| 각질 세포 무혈청 배지(KSFM) | Thermo Fisher Scientific | 17005042 | |
| 칼슘이 함유된 EpiLife 배지 | Thermo Fisher Scientific | MEPI500CA | |
| N2 배지 보충제, 100x | Thermo Fisher Scientific | 17502-048 | |
| B27 배지 보충제, 50x | Thermo Fisher Scientific | 17504-044 | |
| 인간 각질 세포 성장 보충제, 100x | Thermo Fisher Scientific | S-001-5 | |
| 트립신 0.25% - EDTA 0.02% 페놀 레드 | Thermo Fisher Scientific | 25200056 | |
| 트립신 0.25% 페놀 레드 Thermo | Fisher Scientific | 15050065 | |
| 대두 트립신 억제제 | 시그마-알드리치 | T6414 | |
| 소 태아 혈청 | Thermo Fisher Scientific | 26140079 | |
| 인슐린-트랜스페린-셀레나이트 보충제 (ITS) | Sigma-Aldrich | I3146-5ML | |
| 케라틴 14 | Santa Cruz Biotechnology | sc-53253 | |
| 케라틴 15 | Santa Cruz Biotechnology | sc-47697 | |
| 케라틴 17 | Santa Cruz Biotechnology | SC-58726 | |
| Δ NP63&알파; | Santa Cruz Biotechnology | sc-8609 | |
| PAX6 | BioLegend | PRB-278P-100 | |
| 항체 nidogen-1 | R& D Systems | MAB2570 | |
| 인테그린 &알파에 대한 항체; 3&베타; 1 | EMD Millipore | MAB1992 | |
| 인간 피브로넥틴 | BD Biosciences | 354008 | |
| 인간 라미닌 | Sigma-Aldrich | L4445 | |
| 인간 유형 IV 콜라겐 | 시그마-알드리치 | ||
| 아데노바이러스 | |||
| 아데노바이러스 발현 GFP | KeraFAST | FVQ002 | |
| 실데나필 시트레이트, 25 mg | Pfizer | , 약국 | |
| 표피 성장 인자에서 | Thermo Fisher Scientific | PHG0311 | |
| 폴리-L-라이신 | 시그마-알드리치 | P4707 | |
| 폴리브레네 | Sigma-Aldrich | 107689-10G | |
| ViraDuctin | Cell Biolabs | AD-200 | |
| ibiBoost | ibidi, Germany | 50301 | |
| 인산염 완충 식염수 (PBS) | Thermo Fisher Scientific | 10010049 | |
| Corning 라운드 엔드 주걱 | Dow Corning | 3005 | |
| 60 mm 페트리 접시 | Thermo Fisher Scientific | 174888 | |
| Nunc Lab-Tek II 멀티웰 챔버 슬라이드 | 시그마-알드리치 | C6807 | |
| 200 μ l 피펫 팁 | Bioexpress | P-1233-200 | 다른 공급업체에서 사용 가능한 |
| 도립 현미경 | Nikon | Diaphot | 기타 공급업체/모델 사용 가능 |
| 가습 CO2 인큐베이터 | Thermo Fisher Scientific | 370 (Steri-Cycle) | 사용 가능한 다른 공급업체/모델 형 |
| 광 현미경 | Olympus, 일본 | BX-40 | 기타 공급업체/모델 사용 |
| dissecting stereo microscope | Leica, Germany | S4 E | 기타 공급업체/모델 사용 가능 |
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