Hier presenteren we een protocol voor menselijke tandheelkundige Pulp stamcellen isolatie en vermeerdering teneinde het prion-eiwit expressie tijdens neuronale differentiatie.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Hier presenteren we een protocol voor menselijke tandheelkundige Pulp stamcellen isolatie en vermeerdering teneinde het prion-eiwit expressie tijdens neuronale differentiatie.
Bio-ethische kwesties in verband met de manipulatie van embryonale stamcellen hebben belemmerd vooruitgang op het gebied van medisch onderzoek. Om deze reden is het zeer belangrijk voor het verkrijgen van volwassen stamcellen uit verschillende weefsels zoals adipeus, bloed, navelstrengbloed en beenmerg. Onder de mogelijke bronnen is tandmerg bijzonder interessant omdat het is gemakkelijk te verkrijgen met betrekking tot bio-ethische overwegingen. Inderdaad, menselijke tandheelkundige Pulp stamcellen (hDPSCs) zijn een soort van volwassen stamcellen kunnen onderscheiden in neuronale-achtige cellen en kan worden verkregen bij de derde Kies voor gezonde patiënten (13-19 leeftijden). In het bijzonder werd het tandmerg verwijderd met een graafmachine, snijd in kleine plakjes, behandeld met collagenase IV en gekweekt in een maatkolf. Om de neuronale differentiatie, werden hDPSCs gestimuleerd met EGF/bFGF voor 2 weken. Eerder, hebben wij aangetoond dat tijdens de differentiatie wordt de inhoud van cellulaire prion eiwit (PrPC) in hDPSCs verhoogd. De cytofluorimetric-analyse toonde een vroege uiting van PrPC dat na het proces van de neuronale differentiatie is toegenomen. Ablatie van PrPC door siRNA PrP voorkomen neuronale differentiatie geïnduceerd door EGF/bFGF. In deze paper illustreren we dat als we het isolement, de scheiding en de in vitro cultivatie-methoden van hDPSCs met verschillende eenvoudige procedures versterkt, efficiënter cel klonen verkregen en grootschalige uitbreiding van de mesenchymale stamcellen (MSCs werden) werd waargenomen. Ook laten we zien hoe de hDPSCs, verkregen met methoden die zijn beschreven in het protocol, zijn een uitstekend experimenteel model om het proces van de neuronale differentiatie van MSCs en latere cellulaire en moleculaire processen te studeren.
Mesenchymale stamcellen zijn geïsoleerd uit verschillende weefsels, met inbegrip van het beenmerg, navelstrengbloed, menselijke tandmerg, adipeus weefsel en bloed1,2,3,4,5 , 6. zoals gemeld door verschillende auteurs, hDPSCs kunststof hechting, een typische morfologie van de fibroblast-achtige Toon. Deze vertegenwoordigen een zeer heterogene populatie met verschillende klonen en verschillen in proliferatieve en onderscheidende capaciteit7,8. hDPSCs express specifieke markers voor mesenchymale stamcellen (d.w.z. CD44 CD90, CD73, CD105, STRO-1), ze zijn negatief voor sommige hematopoietische gegevensmarkeringen (bijvoorbeeld in CD14 en CD19) en zijn geschikt voor in-vitro differentiatie van de multilineage9, 10,11.
Verschillende auteurs hebben aangetoond dat deze cellen zijn bekwaam om te onderscheiden in neuron-achtige cellen met behulp van verschillende protocollen, waaronder de toevoeging van de NGF, bFGF, EGF in combinatie met de specifieke media en supplementen7,12. Ook veel eiwitten zijn betrokken neuronale differentiatie tijdens, en daaronder verscheidene papers Toon een relevante rol en aanzienlijke expressie van cellulaire prion-eiwit PrP (C), beide in embryonale en volwassen stamcellen13, 14. PrPC vertegenwoordigt een pleiotropic molecuul staat van het uitvoeren van verschillende functies binnen cellen als koper metabolisme, apoptosis, en weerstand tegen oxidatieve stress15,16,17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22.
We onderzochten in onze eerdere papier23, de rol van PrPC in het proces van de neuronale differentiatie hDPSCs. In feite, hDPSCs express precociously PrPC en, na de neuronale differentiatie, was het mogelijk om een extra verhoging van observeren. Andere auteurs hypothetische een mogelijke rol van PrPC in processen van de neuronale differentiatie van stamcellen. Inderdaad, PrPC drijft de differentiatie van menselijke embryonale stamcellen in neuronen, oligodendrocyten en de astrocyten24. Het doel van deze studie was om te benadrukken de methodologie voor het verkrijgen van stamcellen van tandmerg, zijn differentiatie-proces en de rol van PrPC tijdens neuronale differentiatie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Derde kiezen gebruikt in de studie werden weggesneden uit patiënten (13-19 jaar) met geen voorafgaande geschiedenis van drugs- of alcoholgebruik, alle niet-rokers en passende mondhygiëne. Op de dag van de uitleg, bij het departement wetenschap tandheelkunde en Maxillofacial van "Sapienza" Universiteit van Rome, was geïnformeerde toestemming verkregen van de patiënt of de ouders. Geïnformeerde toestemming werd verkregen op basis van ethische overwegingen en goedkeuring van de ethische commissie.
1. tand en tandmerg extractie
2. de verwerking van het tandmerg en de introductie van de cel van de stam
3. de cel van de stam cultuur en vermeerdering
4. Pre-steady PrPC Silencing door siRNA
5. de neuronale inductie proces van hDPSCs
6. karakterisering van hDPSCs door Stroom Cytometry
7. evaluatie van PrPC expressie in hDPSCs door Stroom Cytometry analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De procedures voor isolatie en afscheiding van de hDPSCs van tandmerg, verkregen uit de derde kies, zijn complexe processen waarin kleine veranderingen een ruïneuze resultaat kan leiden. In dit document gebruiken we het protocol van Arthur et al.. 12 met verschillende verbeteringen. Een representatieve stelsel van procedures is afgebeeld in Figuur 1.
hDPSCs vertegenw...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In dit werk, we gericht op methodologie voor isolatie en neuronale differentiatie van hDPSCs; we geëvalueerd bovendien de rol van PrPC in dit proces. Er zijn verschillende methoden om te isoleren en hDPSCs in neuron-achtige cellen en kritische stappen onderscheiden tijdens het proces. hDPSCs zijn bekwaam om te onderscheiden in verschillende geslachten zoals chondroblasts, adipocytes, botcellen en neuronen. In onze papier onderzochten we de mechanismen voor Neuronale Differentiatie en de aanwezigheid van PrP
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd gesteund door de "Fondazione Varrone" en Rieti Universiteit Hub "Sabina Universitas" aan Vincenzo Mattei.
Figuur 5 (A, B) herdrukt met toestemming van de uitgever, Taylor & Francis Ltd uit: rol van Prion-eiwit-EGFR multimolecular complex tijdens neuronale differentiatie van menselijke tandheelkundige pulp-afgeleide cellen van de stam. Martellucci, S., Manganelli V., Santacroce C. Santilli F. Piccoli L., Sorice M., Mattei V. Prion. 2018 Mar 4. Taylor & Francis Ltd.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Amphotericin B solution | Sigma-Aldrich | A2942 | Het wordt gebruikt om celkweekmedia aan te vullen, het is een polyeen antischimmel antibioticum van Streptomyce |
| Anti-B3tubulin | Cell Signaling Technology | #4466 | Een van de zes B-tubuline-isovormen, het wordt sterk tot expressie gebracht tijdens de foetale en postnatale ontwikkeling, blijft hoog in het perifere zenuwstelsel |
| Anti-CD105 | BD Biosciences | 611314 | Endoglin (CD105), een belangrijk glycoproteïne van menselijk vasculair endotheel, is een type I integraal membraaneiwit met een groot extracellulair gebied, een hydrofobe transmembraanregio en een kort cytoplasmatisch staartje |
| Anti-CD44 | Millipore | CBL154-20ul | Positieve celmarkeringsantilichamen gericht tegen mesenchymale stamcellen |
| Anti-CD73 | Cell Signaling Technology | 13160 | CD73 is een glycosylfosfatidylinositol-geankerde, membraangebonden glycoproteïne van 70 kDa die de hydrolyse van extracellulaire nucleosidemonofosfaten in bioactieve nucleosiden katalyseert |
| Anti-CD90 | Millipore | CBL415-20ul | Positieve celmarkeringsantilichamen gericht tegen mesenchymale stamcellen |
| Anti-GAP43 | Cell Signaling Technology | #8945 | Is een zenuwstelselspecifiek, groei-geassocieerd eiwit in groeikonen en gebieden met hoge plasticiteit |
| Anti-mouse PE | Abcam | ab7003 | Is een antilichaam dat wordt gebruikt in flowcytometrie of FACS-analyse |
| Anti-NFH | Cell Signaling Technology | #2836 | Is een antilichaam dat endogene niveaus van totaal Neurofilament-H-eiwit detecteert |
| Anti-PrP mAb EP1802Y | Abcam | ab52604 | Konijnenmonoklonaal [EP 1802Y] voor PrP-prion-eiwit |
| Anti-rabbit CY5 | Abcam | ab6564 | Is een antilichaam dat wordt gebruikt in flowcytometrie of FACS-analyse |
| Anti-STRO 1 | Millipore | MAB4315-20ul | Positieve celmarkeringsantilichamen gericht tegen mesenchymale stamcellen |
| B27 Supp XF CTS | Gibco by life technologies | A14867-01 | B-27 kan worden gebruikt om de inductie van humane neurale stamcellen (hNSCs) uit pluripotente stamcellen (PSCs), uitbreiding van hNSCs, differentiatie van hNSCs en onderhoud van volwassen gedifferentieerde neuronen in cultuur te ondersteunen |
| BD Accuri C6 flow cytometer | BD Biosciences | AC6531180187 | Flowcytometer uitgerust met een blauwe laser (488 nm) en een rode laser (640 nm) |
| BD Accuri C6 Software | BD Biosciences | Bestuurt het BD Accuri C6 flowcytometersysteem om gegevens te verzamelen, statistieken te genereren en resultaten te analyseren | |
| bFGF | PeproThec, DBA | 100-18B | basic Fibroblast Growth Factor |
| Centrifuge CL30R | Termo fisher Scientific | 11210908 | het is een apparaat dat wordt gebruikt voor de scheiding van vloeistoffen, gas of vloeistof, op basis van dichtheid |
| CO2 Incubator 3541 | Termo fisher Scientific | 317527-185 | het zorgt voor optimale en reproduceerbare groeiomstandigheden voor celculturen |
| Collagenase, type IV | Life Technologies | 17104019 | Collagenase is een protease die de binding tussen een neutraal aminozuur (X) en glycine in de sequentie Pro-X-Glyc-Pro klieft, die met hoge frequentie in collageen wordt aangetroffen |
| Disposable scalpel | Swann-Morton | 501 | Het wordt gebruikt om weefsels te snijden |
| DMEM-L | Euroclone | ECM0060L | Dulbecco's Gemodificeerd Eagle's Medium Laag Glucose met L-Glutamine met Natrium Pyruvaat |
| EGF | PeproThec, DBA | AF-100-15 | Epidermale Groeifactor |
| Fetal Bovine Serum | Gibco by life technologies | 10270-106 | FBS is een populair media-supplement omdat het een breed scala aan functies in celcultuur biedt. FBS levert voedingsstoffen, groei- en hechtingsfactoren en beschermt cellen tegen oxidatieve schade en apoptose door mechanismen die moeilijk te reproduceren zijn in serumvrije media (SFM) systemen |
| Filtropur BT50 0.2,500 mL Bottle top filter | Sarstedt | 831,823,101 | het is een apparaat dat wordt gebruikt voor het filteren van oplossingen |
| Flexitube GeneSolution for PRNP | Qiagen | GS5621 | 4 siRNA's voor Entrez-gen 5621. Doelsequentie N.1 TAGAGATTTCATAGCTATTTA N.2 CAGCAAATAACCATTGGTTAA N.3. CTGAATCGTTTCATGTAAGAA N.4 CAGTGACTATGAGGACCGTTA |
| Hank's solution 1x | Gibco by life technologies | 240200083 | De essentiële functie van Hanks' Balanced Salt-oplossing is om de pH en osmotische balans te handhaven. Het biedt ook water en essentiële anorganische ionen aan cellen |
| HiPerFect Transfection Reagent | Qiagen | 301705 | HiPerFect Transfectiereagens is een unieke mix van cationische en neutrale lipiden die effectieve siRNA-opname en efficiënte afgifte van siRNA in cellen mogelijk maakt, resulterend in hoge gen-knockdown, zelfs bij gebruik van lage siRNA-concentraties |
| Neurobasal A | Gibco by life technologies | 10888022 | Neurobasal-A Medium is een basaal medium dat is ontworpen voor langetermijnonderhoud en rijping van pure post-natale en volwassen hersenneuronen |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 30525-89-4 | Paraformaldehyde is gebruikt voor het fixeren van cellen en weefselsecties tijdens kleuringsprocedures |
| penicillin/streptomycin | Euroclone | ECB3001D | Het wordt gebruikt om celkweekmedia aan te vullen om bacteriële besmetting te beheersen |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.