2.15: 체세포 줄기 세포를 이용한 조직 재생

체세포 줄기 세포는 광범위한 조직의 유지 보수 및 수리에 중요한 역할을합니다. 이 줄기 세포는, 그들의 부모 배아 줄기 세포 같이, 거의 무제한 자기 갱신의 가능합니다. 그러나, 세포 모형의 넓은 범위로 분화할 수 있는 배아 줄기 세포와는 달리, 체세포 줄기 세포는 발달에서 나중에 생기고, 그들의 운명은 특정 기관의 세포로 제한됩니다.

이 비디오는 조직 재생의 원리, 과학자들이 부상 다음 조직 수리에서 체세포 줄기 세포의 역할을 연구하는 방법, 조직 재생을 유도하기 위해 체세포 줄기 세포를 사용하는 일부 응용 프로그램을 다룰 것입니다.

부상이나 손상 에 따라 조직 재생 뒤에 원리를 논의하여 시작합시다. 체세포 줄기 세포는 여러 조직에서 확인 되었습니다., 뇌를 포함 하 여, 골수, 골격 근육, 심장, 간, 그리고 창 자.

일반적으로, 줄기 세포의 이 재생 가능한 근원은 궁극적으로 기능적으로 전문화한 세포를 초래하기 전에 운명 제한 선조 세포로 분화합니다. 이것의 고전적인 예는 혈토포이시스에게 불린 매일 생리적인 프로세스입니다. 이 과정에서, 골수에서 발견되는 체세포 줄기 세포는 혈액과 면역 계통 전구 세포를 형성하여 각각의 체계의 세포로 더 분화합니다.

조직 재생 관점에서, 골격 근육에서 발견되는 체세포 줄기 세포는 조직 수리에 있는 역할을 paly하는 것으로 나타났습니다. 근육이 손상되면, 이 세포는 상해의 사이트에 모집되고 손상된 세포를 대체하기 위하여 분화됩니다.

체세포 줄기 세포는 어떻게 작동하기 위해 얻을 수있는 시간임을 알고 있습니까? 세포가 손상되면 체모신과 같은 수용성 화학 물질을 방출하여 신체 줄기 세포를 부상 부위에 모집합니다. 이 세포는 그 때 표적 조직 세포 모형으로 분화할 수 있습니다. 새로운 세포의 공급을 제공하는 것 외에도 체세포 줄기 세포는 상처 치유를 촉진하는 새로운 혈관의 생성과 같은 국소 변화를 유도 할 수 있습니다.

내인성 체세포 줄기 세포의 재생 능력은 항상 병든 또는 손상된 조직을 복구하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 따라서 과학자들은 체세포 줄기 세포의 외인성 풀의 전달이 어떻게 그러한 조건을 치료하는데 사용될 수 있는지 조사하고 있습니다.

이제 조직 재생의 생물학을 이해하게 되었으므로 과학자들이 체세포 줄기 세포를 격리하고 조직 수리를 유도하도록 관리하는 방법의 예를 살펴보겠습니다. 다음 방법을 사용 하 여, 과학자 는 어떻게 근육 줄기 세포 설명, 위성 세포 라는, 부상 다음 조직 재생에 원조.

첫째, 골격 근육은 기증자 마우스에서 해부되고 해리 효소, 예를 들어 콜라게나아제의 도움으로 소화됩니다. 다음으로, 위성 세포는 고립되고, 그렇게 하는 한 가지 방법은 자기 구슬에 묶인 항체로 이 세포를 배양하는 것입니다, 그 때 자기 열에 정수됩니다. 정화에 따라, 위성 세포는 배양에서 성장하고 이어서 분화 매체를 추가하여 근생 세포로 분화된다.

한편, 수령 마우스는 근육 약화의 결과로 독소의 근육 주사에 의해 준비, 또는 근육 이영양증. 준비된 근생 선조 세포는 그 때 dystrophic 마우스의 골격 근육으로 주입됩니다. 궁극적으로, 기증자 세포의 성공적인 통합 및 분화는 면역 히스토케화학에 의해 결정될 수 있다. 디스트로피오형의 기능성 개량은 러닝머신 시험으로 평가될 수 있다.

이제 어떻게 체세포 줄기 세포가 조직 재생 실험에서 분리되고 조작될 수 있는지 보았으니, 이 독특한 종류의 세포의 체외 및 생체 내 의 하류를 살펴보겠습니다.

생체 내 동물 모델에 체세포 줄기 세포를 주입하는 것 외에도 과학자들은 체외에서이러한 세포의 운명을 조작하는 방법을 고안하고 있습니다. 이 실험에서 과학자들은 줄기 세포를 앵커가 있는 페트리 접시를 먼저 준비하여 기능성 골격 근육 세포로 분화했습니다. 줄기 세포는 그 때 콜라겐과 젤 매트릭스 내의 혼합하고, 특별히 설계된 페트리 접시 안에 고정되었다.

이어서, 이러한 고정된 줄기세포는 분화 배양 배지에 배치된 전극에 의해 전기적으로 자극되었고, 이는 기능적이고 성숙한 근육 구조의 체외 형성을 이끌었다. 면역 형광은 분화 한 골격 근육 세포 마커의 발현을 확인: 액틴, 빨강, 그리고 myosin, 녹색.

체세포 줄기 세포는 또한 중추 신경계의 무질서를 위한 잠재적인 재생 치료로 약속을 보여주었습니다. 이 방법에서 과학자들은 먼저 녹색 형광 단백질을 표현하는 형질 전환 쥐 태아로부터 기증자 신경 조직을 수확했으며, 고립 된 신경 줄기 세포는 성장 인자 칵테일을 가진 피브린 매트릭스에서 치료되었다. 이어서, 처리된 신경줄기세포는 수신자 마우스의 척수 병변 부위에 주입되었다. 이식된 기증자 세포는 척수 병변에 있는 충치를 잘 통합하고 채우는 것을 보여주었습니다.

체세포 줄기 세포가 숙주로 주입 한 후 조직에 통합하는 방법을 더 잘 이해하기 위해 과학자들은 주입 전에 체외에 형광으로 라벨을 붙이는 방법을 개발했습니다. 이 실험에서 과학자들은 마우스 골수로부터 체세포 줄기 세포를 수확하고 바이러스 벡터 시스템을 사용하여 다른 형광 단백질 유전자로 안정적으로 전감염시켰으며, 그 후 유도된 세포는 수령마우스의 꼬리 정맥으로 주입되었다. 시간이 지남에 따라, 장기는 수신자 마우스로부터 수확되었고 형광 현미경 검사는 다양한 조직에서 세포의 위치를 추적하는 데 사용되었다.

당신은 체세포 줄기 세포에 JoVE의 비디오를 보았다. 이 비디오는 체세포 줄기 세포에 의한 조직 재생의 뒤에 원리를 다루었습니다, 어떻게 이 세포는 고립되고 공부될 수 있는지, 그리고 재생 의학에 있는 그들의 잠재적인 응용. 체세포 줄기 세포는 광범위한 조직의 재생에 중요한 역할을하기 때문에, 세포의이 클래스를 조절 하는 메커니즘을 이해 하는 재생 의학연구의 활성 영역. 언제나처럼, 시청주셔서 감사합니다!