Generowanie indukowanych nerwowych komórek macierzystych z obwodowych komórek jednojądrzastych i różnicowanie w kierunku prekursorów neuronów dopaminergicznych do badań transplantacyjnych

Wei Zheng; Zhiguo Chen

doi:10.3791/59690

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Generowanie indukowanych nerwowych komórek macierzystych z obwodowych komórek jednojądrzastych i różnicowanie w kierunku prekursorów neuronów dopaminergicznych do badań transplantacyjnych

6.9K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59690

⸱

11 lipca 2019

Wei Zheng¹^,² , Zhiguo Chen¹^,²

¹Cell Therapy Center, Beijing Institute of Geriatrics, Xuanwu Hospital, Capital Medical University, and Key Laboratory of Neurodegeneration, Ministry of Education, ²Center of Neural Injury and Repair, Beijing Institute for Brain Disorders

W tym artykule

Podsumowanie

Protokół przedstawia przeprogramowanie komórek jednojądrzastych krwi obwodowej w celu wywołania nerwowych komórek macierzystych przez infekcję wirusem Sendai, różnicowanie iNSC w neurony dopaminergiczne, przeszczepianie prekursorów DA do jednostronnie uszkodzonych modeli mysich choroby Parkinsona oraz ocenę bezpieczeństwa i skuteczności prekursorów DA pochodzących z iNSC w leczeniu PD.

Streszczenie

Choroba Parkinsona (PD) jest spowodowana degeneracją neuronów dopaminergicznych (DA) w istocie czarnej pars compacta (SNpc) w brzusznym śródmózgowiu (VM). Terapia zastępcza komórek jest bardzo obiecująca w leczeniu choroby Parkinsona. Ostatnio indukowane nerwowe komórki macierzyste (iNSC) pojawiły się jako potencjalny kandydat do terapii zastępczej komórek ze względu na zmniejszone ryzyko powstania guza i plastyczność w celu powstania specyficznych dla regionu neuronów i gleju. iNSC można przeprogramować z autologicznych somatycznych źródeł komórkowych, takich jak fibroblasty, komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMNC) i różne inne typy komórek. W porównaniu z innymi typami komórek somatycznych, PBMNC są atrakcyjnym typem komórek startowych ze względu na łatwość dostępu i ekspansji w hodowli. Wirus Sendai (SeV), nieintegrujący RNA, kodujący czynniki przeprogramowujące, w tym ludzkie OCT3/4, SOX2, KLF4 i c-MYC, ma jednoniciowy, niesegmentowany genom o ujemnym sensie, który nie integruje się z genomem gospodarza, a jedynie replikuje się w cytoplazmie zakażonych komórek, oferując wydajny i bezpieczny pojazd do przeprogramowania. W tym badaniu opisujemy protokół, w którym iNSC są uzyskiwane przez przeprogramowanie PBMNC i różnicowane w wyspecjalizowane neurony VM DA metodą dwuetapową. Następnie prekursory DA są przeszczepiane do jednostronnie zmienionych 6-hyroksydopaminą (6-OHDA) mysich modeli PD w celu oceny bezpieczeństwa i skuteczności w leczeniu PD. Metoda ta stanowi platformę do badania funkcji i efektów terapeutycznych specyficznych dla pacjenta komórek nerwowych DA in vitro i in vivo.

Wprowadzenie

Choroba Parkinsona (PD) jest powszechnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym, spowodowanym degeneracją neuronów dopaminergicznych (DA) w istocie czarnej pars compacta (SNpc) w brzusznym śródmózgowiu (VM), z częstością występowania ponad 1% w populacji powyżej 60 roku życia¹^,². W ciągu ostatniej dekady terapia komórkowa, mająca na celu zastąpienie zwyrodnieniowych lub uszkodzonych komórek lub odżywienie mikrośrodowiska wokół degenerujących się neuronów, wykazała potencjał w leczeniu PD³. W międzyczasie technologia przeprogramowania poczyniła znaczne postępy⁴, co stano....