생체 내 심근 수리를 위한 인간 iPS 세포에서 파생된 메쉬 모양의 조작된 심장 조직의 준비

Takeichiro Nakane; Mosha Abulaiti; Yuko Sasaki; William  J. Kowalski; Bradley  B. Keller; Hidetoshi Masumoto

doi:10.3791/61246

이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

생체 내 심근 수리를 위한 인간 iPS 세포에서 파생된 메쉬 모양의 조작된 심장 조직의 준비

4.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/61246

⸱

2020년 6월 9일

Takeichiro Nakane¹^,²^,⁶ , Mosha Abulaiti¹^,² , Yuko Sasaki¹ , William J. Kowalski³ , Bradley B. Keller⁴^,⁵^,⁷ , Hidetoshi Masumoto¹^,²

¹Clinical Translational Research Program, RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, ²Department of Cardiovascular Surgery, Graduate School of Medicine, Kyoto University, ³Laboratory of Stem Cell and Neuro-Vascular Biology, Cell and Developmental Biology Center, National Institutes of Health, ⁴Kosair Charities Pediatric Heart Research Program, Cardiovascular Innovation Institute, University of Louisville, ⁵Department of Pediatrics, School of Medicine, University of Louisville, ⁶Department of Cardiovascular Surgery, Mitsubishi Kyoto Hospital, ⁷Cincinnati Children's Heart Institute

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 인간 유도만능 줄기 세포에서 유래한 심혈관 세포를 포함하는 메쉬 모양의 엔지니어링 된 심장 조직을 생성하여 심장 질환에 대한 세포 이식 요법의 조사를 허용합니다.

초록

현재 프로토콜은 임상 사용의 목표를 향해 개발되는 인간 유도 만능 줄기 세포 (hiPSCs)에서 파생 된 심혈관 세포로 구성된 확장 가능한 메쉬 모양의 엔지니어링 심장 조직 (ECT)을 생성하는 방법을 설명합니다. HiPSC 유래 심근세포, 내피 세포 및 혈관 벽화 세포는 젤 매트릭스와 혼합한 다음 직사각형 내부 비틀거림 기둥을 가진 폴리디메틸실록산(PDMS) 조직 금형에 부어 넣습니다. 문화의 날14 ECT는 직경 0.5mm의 myofiber 번들로 1.5cm x 1.5cm 메쉬 구조로 성숙합니다. 심근세포는 각 번들의 긴 축에 정렬되어 동기적으로 자발적으로 이길 수 있습니다. 이 방법은 구조 성숙과 기능을 유지하면서 더 큰 (3.0cm x 3.0cm) 메쉬 ECT까지 확장 할 수 있습니다. 따라서, hiPSC 유래 심장 세포로부터 생성된 메쉬 형 ECT는 심장 재생 패러다임에 대해 가능할 수 있다.

서론

수많은 전임상 연구및 임상시험은^심장^{1, 2,}²^3에실패한 세포 기반 심장 재생 요법의^{효율을 확인했습니다.} 다양한 세포 유형 중, 인간 유도 만능 줄기 세포 (hiPSCs)는 그들의 증식 능력, 다양한 심장 혈관^계보^4,⁵및 동종성을 생성 할 수있는 잠재력에 의해 유망한 세포 소스입니다. 또한, 조직 공학 기술은 손상된 심장^,^,^5,^6,^7,^8에수백만 개의 세포를 옮길 수 있게 하였다.⁷

이전에는 3D 생체 인공 조직에 대한 시판 가능한 배양 시스템을 사용하여 hiPSC 유래 심장 혈관 혈통으로부터 3차원(3D) 선형 엔지니어링 심장 조직(ECT)의^생성을보고하였다^5,