January 20th, 2014
유도된 만능 줄기 세포 (iPSC)유래 한 근생 선조는 근 이영양증을 치료하는 세포 치료 전략에 대한 유망한 후보입니다. 이 프로토콜은 급성 및 만성 근육 재생의 마우스 모델에서 iPSC 유래 메소포아세포(근육 선조의 일종)의 이식 및 분화를 평가하는 데 필요한 이식 및 기능측정을 설명합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 급성 및 만성 근육 재생의 마우스 모델에서 유도 만능 줄기 세포 유래 근육 전구 세포의 근육 잠재력을 평가하는 것입니다. 이는 먼저 in vitro 세포의 근육 발생 가능성을 평가함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 근육 주사를 통해 세포를 이식하는 것입니다.
또는 미세 수술을 통해 대퇴 동맥에 세포를 주입합니다. 마지막 단계는 처리된 동물의 영양이영양성 표현형의 기능적 개선을 평가하는 것입니다. 궁극적으로, 면역형광 및 조직학 분석은 숙주 근육에 대한 기증자 세포의 생착 및 기능적 기여를 보여주는 데 사용됩니다.
이 방법은 세포 치료 접근법 조사와 같은 골격근 재생 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 의미는 IPS 세포 DER 전구 세포를 사용한 자가 세포 치료 전략의 길을 열 수 있기 때문에 근이영양증 치료로 확장됩니다. 이 방법은 줄기세포 기반 치료에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 분자 전달, 근육 내 또는 관절 내 전달, 근육 기능 및 형태에 대한 영향의 후속 분석과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다.
Well은 IPSL 배양이 조직 생검의 가용성 및 확장 가능성과 같은 성체 줄기 세포의 일부 한계를 극복할 수 있는 방법을 제공할 수 있다는 것을 깨달았을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 떠올렸습니다. 1% matri 젤로 코팅하고 중간 종자로 세척한 후 myogenesis regulator myo D.After 코팅을 과발현하는 tamoxifen 유도성 벡터로 형질전환된 세포주를 생성하고 형질도입된 세포를 가진 플레이트를 만들고 성장 배지에서 섭씨 37도에서 배양합니다. 세포는 하루나 이틀 안에 합류점에 도달해야 합니다.
준비가 되면 하이드록시 타목시펜을 위한 1마이크로몰을 성장 배지에 추가합니다. 24시간 후 성장 배지를 분화로 교체하십시오. 히드록시 타목시펜을 위한 1마이크로몰이 보충된 배지.
근육관 형성을 위해 매일 배양물을 검사하고 배지의 절반을 새로운 분화로 교체하십시오. 배지는 문화가 준비되면 격일로 사용합니다. 이식 분석에 사용됩니다.
여기서, 영양 장애 및 면역 결핍 마우스는 근육 내 이식을 위한 생착 정도를 결정하는 데 사용됩니다. 이식 24시간 전에 타목시펜 주사로 동물을 전처리합니다. 세포는 또한 전날 밤에 성장 배지에 첨가된 타목시펜으로 전처리해야 합니다.
이식 당일, 트립신, 카운트 및 원심 분리기에 의해 분리 된 세포는 Resus 전에 PBS에서 세포를 한 번 세척하고 칼슘 및 마그네슘이없는 PBS에 30 마이크로 리터 당 6 개의 세포 농도로 현탁합니다. 동물을 마취하고 피부를 소독한 후 경골 전방 근육을 찾습니다. 근위 힘줄의 삽입 지점을 확인하고 바늘을 삽입합니다.
이 지점에서 2mm 아래로 기울입니다. 경골을 기준으로 15도 경사로 5mm의 바늘을 삽입하고 바늘을 후퇴시키면서 세포 현탁액을 천천히 주입합니다. 근육 안에 2mm의 바늘이 남아 있는 상태에서 주사기를 비웁니다.
근육에서 바늘을 제거할 때 바늘 궤도를 통해 세포 현탁액이 흘러나오지 않도록 주의하십시오. 이와 동일한 절차에 따라 위장 빈혈 주사는 아킬레스건과 대퇴사두근의 근 건초 접합부에서 2mm 위로 수행됩니다. 팜므 주사는 동맥 내 이식을 위해 원위 힘줄에서 2mm 위에서 수행됩니다.
앞서 설명한 바와 같이 동물과 세포를 타목시펜으로 전처리합니다. 이식 준비가 되면 세포는 원심분리 전에 여과된다는 점을 제외하고는 이전에 설명한 대로 준비됩니다. 펠릿을 칼슘 및 마그네슘이 없는 PBS에 다시 현탁시키고 10% 특허 청색 염료를 첨가하여 세포 현탁액 분포를 시각화할 수 있습니다.
주사기의 세포를 조심스럽게 재현탁시키고 주입하기 전에 모든 기포를 제거하고, 마취 후 그림과 같이 해당 부위를 면도 및 소독하고 5-7mm 절개를 만들고 대퇴골 다발을 국소화합니다. 집게로 번들을 덮고 있는 결합 근막을 부드럽게 제거합니다. 다음으로, 대퇴 정맥과 신경을 동맥에서 조심스럽게 분리하려면 집게의 끝을 그 사이에 부드럽게 끼워 넣고 구멍을 점진적으로 확대합니다.
대퇴 정맥은 취약합니다. 대퇴 동맥에서 분리되는 동안 끼이지 않도록 주의하십시오. 분리되면 집게의 한쪽 끝으로 동맥을 들어 올리고 다른 쪽 끝으로 동맥을 고정합니다.
30G 바늘로 동맥을 뚫고 초당 약 5마이크로리터의 주입 속도로 클램핑된 영역의 다운스트림에 50마이크로리터의 세포 현탁액을 주입합니다. 동맥에서 바늘과 겸자를 천천히 제거하여 팔다리의 혈류를 회복시킵니다. 출혈을 방지하기 위해 멸균 거즈로 압력을 가하거나 필요에 따라 소작하십시오.
특허받은 파란색 염료를 사용하면 올바르게 주입된 주사를 즉시 인식할 수 있으며, 올바르게 주입하면 사지 전체가 빠르게 하늘색으로 변하고 상처를 봉합하고 동물이 회복될 때까지 동물을 모니터링합니다. 3일 동안 진통제를 투여하고 상처 부위를 검사합니다 치료된 마우스의 운동 능력의 일일 변화를 트레드밀 테스트로 평가합니다. 기준선 측정은 치료 약 1개월 전에 시작되며 테스트된 각 동물의 개선 정도를 평가하는 데 사용됩니다.
첫 번째 단계는 테스트하기 전에 동물을 운동에 적응시키는 것입니다. 이렇게하려면 러닝 머신을 10 분 동안 분당 6 미터의 속도로 설정하십시오. 일주일 동안 격일로 이 절차를 반복합니다.
동물이 장치에 익숙해지면 경사를 10도로 설정하고 동물을 러닝머신 레인에 놓습니다. 분당 6미터의 시작 속도로 트레드밀을 켭니다. 운동을 시작하고 싶어하지 않는 동물을 부드럽게 찔러보세요.
다음으로, 타이머를 시작하고 동물이 5초 이상 휴게소에 누워 있는 즉시 2분마다 분당 2미터씩 속도를 높입니다. 트레드밀을 다시 작동시키려고 시도하지 말고 스틱으로 부드럽게 터치하여 운동 재개를 자극하십시오. 마우스가 트레드밀에 다시 맞물리려고 시도하지 않고 5초 이상 휴게실에 누워 있으면 피로한 것으로 간주됩니다.
5초에 한 번씩 세 번의 연속적인 기계적 자극을 가한 후 각 동물의 성능을 기록하고 매주 또는 10일마다 최소 3회 동안 측정을 반복합니다. 세포 이식 후 2주 후에 시작합니다. 테스트 후 처리된 마우스에서 동일한 절차를 반복합니다.
기준선에 대한 비교를 사용하여 성능 변화를 평가합니다. 4회 하이드록시 타목시펜 투여 후 48시간 후, 배양에서 myo DER 형질도입 항목 내에서 myo de 양성 핵을 식별할 수 있습니다. 여기에서 볼 수 있듯이.
일주일 후, 세포는 융합되어 다핵 근관으로 분화합니다. 급성 근육 손상의 미러링 모델에 근육 주사로 이식하면 트레드밀의 조직 재생 결과에 기여하는 항목이 있습니다. 운동 내성 검사는 이식 후 처리된 마우스의 운동 용량이 개선되는 것을 보여줍니다.
이식된 근육의 생체 외 분석은 숙주 조직으로의 IMS의 집락화 정도를 나타내는 GFP 양성 영역을 보여주며, 따라서 기증자 세포가 영양 이영양성 근육에 이식됨을 보여줍니다. 중요한 것은 이식된 세포가 in vivo에서 분화하여 새로운 골격 근육 섬유를 형성할 수 있다는 것입니다. 이 예는 유전적으로 보정된 ims에서 알파 Sarco 글라이칸 null 스키드 베이지 마우스로의 알파 Sarco 글라이칸 발현을 보여줍니다.
Massen 트라이 크롬 염색은 치료된 근육의 섬유 조직 양이 감소하는 것을 보여주었습니다. FreeWheel 테스트와 같은 방법에서 이 절차를 따라 Evan Blue Diop 분석 및 단일 섬유 또는 전체 근육 역학을 수행하여 자발적 운동 용량, 섬유 취약성 및 비력의 향상에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다. 이 동영상을 시청한 후에는 in vitro, in vivo 및 ex vivo assay를 사용하여 IPS cell 유래 근육 전구 세포의 근육 분화 능력과 이식 잠재력 및 기능적 효능을 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 프로토콜은 근육 재생의 마우스 모델에서 유도만능줄기세포(iPSC) 유래 근육 전구세포의 근육 분화 잠재력 평가를 설명합니다. 여기에는 이식 기술 및 이식 및 분화를 측정하는 기능적 평가가 포함됩니다.
This protocol enables preclinical evaluation of iPSC-derived myogenic progenitors for muscular dystrophy therapies, addressing the critical need for autologous cell sources with defined differentiation and engraftment potential. By integrating in vitro myogenic potential assessment with intramuscular and intra-arterial transplantation in acute and chronic mouse models, the method supports target validation and mechanistic de-risking of stem cell-based approaches. Functional readouts such as treadmill performance and histological engraftment provide quantitative, translatable endpoints for go/no-go decisions in early discovery pipelines.
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum, supporting lead identification of iPSC-derived progenitors through mechanistic validation and functional screening before IND-enabling studies.