Neste estudo, geramos células-tronco pluripotentes induzidas a partir de células de líquido amniótico de camundongo, usando um sistema de transposon baseado em não vírus.
Artigo de método
Neste estudo, geramos células-tronco pluripotentes induzidas a partir de células de líquido amniótico de camundongo, usando um sistema de transposon baseado em não vírus.
As células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) são geradas a partir de células somáticas de camundongos e humanos por expressão forçada de fatores de transcrição definidos usando diferentes métodos. Aqui, produzimos células iPS a partir de células de líquido amniótico de camundongo, usando um sistema de transposon baseado em não vírus. Todas as linhagens celulares iPS obtidas exibiram características de células pluripotentes, incluindo a capacidade de se diferenciar em direção a derivados de todas as três camadas germinativas in vitro e in vivo. Essa estratégia abre a possibilidade de usar células de fetos doentes para desenvolver novas terapias para defeitos congênitos.
Diagnóstico pré-natal é uma importante ferramenta clínica para avaliar doenças genéticas (ou seja, aberrações cromossômicas, doenças monogenéticos ou poligenéticos / multifactorial) e malformações congênitas (hérnia diafragmática congênita ou seja, lesões pulmonares císticas, onfalocele, gastrosquise). As células do líquido amniótico (AF) são simples de se obter a partir de procedimentos de rotina programadas durante o segundo trimestre de gravidez (ou seja, a amniocentese e amnioreduction) ou cesarianas 1, 2. A disponibilidade de células pré-natais de FA a partir de pacientes ou de neonatais proporciona a possibilidade de utilizar esta fonte para a medicina regenerativa, e vários investigadores investigaram a possibilidade de tratar diferentes doenças ou danos de tecidos utilizando uma população de células estaminais isolado a partir de AF 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. A possibilidade de obter facilmente células AF de pacientes doentes, em uma janela de tempo em que a doença é muitas vezes parado, abre o caminho para a idéia de usar esta fonte de células para fins de reprogramação. Na verdade,-tronco pluripotentes induzidas (iPS células) derivadas de células AF poderia ser diferenciadas em células de interesse para testes in vitro de droga ou de abordagens de engenharia de tecidos, a fim de preparar uma terapia adequada e específica no paciente antes do parto. Muitos estudos já demonstraram a capacidade das células AF de ser reprogramado e diferenciadas em uma ampla gama de tipos de células 13, 14, 15, 16, 17 </ sup>, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27.
Desde a descoberta por Takahashi e Yamanaka 28 de células somáticas reprogramadas através da expressão forçada de quatro fatores de transcrição (Oct4, Sox2, cMyc e KLF4), os progressos têm sido feitos no campo da reprogramação. Considerando os diferentes métodos, pode-se distinguir entre as abordagens virais e não virais. A primeira espera que o uso de vectores virais (retrovírus e lentivírus), que têm alta eficiência, mas geralmente incompleta silenciamento do transgene retroviral, tanto com a consequência de uma linha de células parcialmente reprogramados e o risco deinserção mutagênese 29, 30, 31. O método não-viral utiliza diferentes estratégias: isto é, plasmídeos, vectores, ARNm, proteína, transposões. A derivação de células iPS livres de sequências transgênicas visa contornar os efeitos potencialmente prejudiciais de expressão do transgene gotejante e mutagénese de inserção. Entre todos os mencionados estratégias não-virais acima, a piggyBac (PB) sistema de transposão / transposase requer apenas as repetições terminais invertidas flanqueiam um transgene e a expressão transiente da enzima transposase para catalisar a inserção ou excisão eventos 32. A vantagem na utilização de transposões sobre outros métodos para a geração de células IPS é a possibilidade de obtenção de células iPS livre do vector com uma abordagem de vector não virai, que mostra a mesma eficiência de vectores retrovirais. Isto é possível por excisão-traço inferior da codificação de transposão integrada para a reprogramming factores na sequência de uma nova expressão transitória da transposase nas células iPS 33. Dado que o OP é eficaz em diferentes tipos de células 34, 35, 36, 37, é mais adequado para uma abordagem clínica no que diz respeito aos vectores virais, e permite a produção de células iPS livre de xeno contrariamente aos protocolos de produção virais correntes que usam xenobióticos condições, este sistema é usado para obter as células iPS a partir AF murino.
Aqui propomos um protocolo detalhado seguintes trabalhos já publicados para mostrar a produção de clones iPS pluripotentes a partir de células AF rato (células iPS-AF) 38.
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Todos os procedimentos estavam de acordo com a lei italiana. amostras murino AF foram colhidas a partir de ratos grávidas em 13,5 dias post coitum (DPC) de camundongos C57BL / 6-Tg camundongos (UBC-GFP) 30Scha / J chamada GFP.
Produção 1. Transposon
NOTA: Os vectores de expressão transposões foram gerados utilizando procedimentos de clonagem padrão. O DNA de plasmídeo para a transfecção de células de rato AF foi preparado utilizando-se kits comerciais.
2. embrionárias de camundongos Fibroblastos (MEF) Cultura
3. Rato AF isolamento de células
Cultura de Células 4. Rato AF
5. A transfecção, geração de células iPS-AF e Cultura
NOTA: As células de ratinho AF foram transfectadas com o plasmídeo transposão PB-tetO2-IRES-OKMS, em conjunto com um plasmídeo de expressão de transposase (mPBase) e com o transactivador de tetraciclina reversa plasmídeo transposão (PB-CAG-rtTA). Todos os plasmídeos foram fornecidas pelo professor Andras Nagy 33.
6. Coloração de Fosfatase Alcalina
7. imunofluorescência
8. In Vitro Cell Differentiation
9. Formação In Vivo teratoma
10. A extracção de ARN a partir de células
11. A extracção de ARN a partir de teratoma
12. Transcrição Reversa-polimerase Análise Chain Reaction
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Para avaliar a capacidade de reprogramação, as células do rato AF foram coletados de fetos de ratos GFP. As células foram transfectadas com o plasmídeo circular transposão PB-tetO2-IRES-OKMS, que expressa os factores Yamanaka (Oct4, Sox2, cMyc e KLF4) ligadas à proteína fluorescente mCherry de uma forma indutível doxiciclina, tetraciclina e transactivador reverso (PB- CAG-rtTA) os plasmídeos juntamente com o plasmídeo de expressão de transposase (mPBase). Células de ratinho transfectadas...
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O método escolhido para se obter a indução de pluripotência é relevante para segurança clínica célula no que diz respeito ao transplante a longo prazo. Hoje em dia, existem vários métodos adequados para a reprogramação. Entre os métodos de não-integrativos, a viral (SeV) Sendai vector é um vírus de ARN que pode produzir grandes quantidades de proteína, sem integração no núcleo das células infectadas e 40 podia ser uma estratégia para a obtenção de células iPS. vectores SeV poderia ser um candidat...
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Os autores não têm nada a revelar.
Este trabalho foi financiado pela Bolsa da Fundação CARIPARO número 13/04 e pela Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza Concessão número 10/02. Martina Piccoli, Chiara Franzin e Michela Pozzobon são financiadas pela Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza. Enrica Bertin é financiada pela Bolsa da Fundação CARIPARO número 13/04. Paolo De Coppi é financiado pela Great Ormond Street Hospital Children's Charity.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Placas de Petri de grau bacteriano de 100 mm | BD Falcon | 351029 | Para diferenciação in vitro |
| 2-mercaptoetanol | Sigma | M6250 | Para AF de camundongo, células iPS-AF e meio de diferenciação |
| Alexa568-conjugado cabra anti-mouse IgM | Thermo Fisher Scientific | A21043 | Anticorpo secundário (imunofluorescência) |
| Alexa594-conjugado com frango anti-cabra IgG | Thermo Fisher Scientific | A21468 | Anticorpo secundário (imunofluorescência) |
| Alexa594-conjugado frango anti-coelho IgG | Thermo Fisher Scientific | A21442 | Anticorpo secundário (imunofluorescência) |
| Alexa594-conjugado com cabra anti-camundongo IgG | Thermo Fisher Scientific | A11005 | Anticorpo secundário (imunofluorescência) |
| Kit de fosfatase alcalina | Sigma | 85L1 | Fosfatase Alcalina Coloração |
| Ampicilina | Sigma | A0166 | Para seleção bacteriana |
| Soro Bovino Albumina | Sigma | A7906 | BSA, para solução de bloqueio. Diluído em PBS 1x |
| Clorofórmio | Sigma | C2432 | Para extração de RNA |
| DH5α células | Thermo Fisher Scientific | 18265-017 | Bactérias para procedimento |
| Meio de Eagle Modificado de Dulbecco (DMEM) | Thermo Fisher Scientific | 41965039 | Para MEF, AF de camundongo, células iPS-AF e meio |
| de diferenciaçãoDoxiciclina | Sigma | D9891 | Para expressão de fatores exógenos |
| Tubos de microcentrífuga (1,5 ml) | Sarstedt | 72.706 | Para produção de PB |
| ES FBS | Thermo Fisher Scientific | 10439024 | Para AF de camundongo, células iPS-AF e meio de diferenciação |
| FBS | Thermo Fisher Scientific | 10270106 | Para MEF médio |
| Ponta fina fórceps | F.S.T | Dumont #5 | Isolamento AF |
| Gelatina | J.T.Baker | 131 | Usado 0,1%, diluído em PBS 1x |
| Glycine | Bio-Rad | 161-0718 | Para solução de bloqueio. Diluído em PBS 1x |
| Hematoxilina QS | Vector Laboratories | H3404 | Detecção de núcleos |
| HE | Bio-Optica | 04-061010 | Análise histológica do teratoma |
| Hoechst | Thermo Fisher Scientific | H3570 | Soro de Detecção |
| de Núcleos para Cavalos | Thermo Fisher Scientific | 16050-122 | Para solução de bloqueio |
| HRP-conjugado cabra anti-camundongo IgG | SantaCruz | sc2005 | Anticorpo secundário (imunoperoxidase) |
| ImmPACT NovaRED | Vector Laboratories | SK4805 | Substrato de peroxidase |
| Seringa de insulina com agulha (25 G) | Terumo | SS+01H25161 | Procedimento de amniocentese |
| Klf4 | SantaCruz | sc-20691 | Coelho policlonal IgG |
| L-glutamina | Thermo Fisher Scientific | 25030 | Para AF de camundongo, células iPS-AF e meio de diferenciação |
| LB caldo (Lennox) | Sigma | L3022 | Para crescimento bacteriano |
| LIF | Sigma | L5158 | Para células AF de camundongo e iPS-AF médio |
| Matrigel | BD | 354234 | Para diferenciação in vitro. Diluído 1:10 em |
| DMEM Metanol | Sigma | 32213 | Bloqueio de peroxidase |
| MULTIWELL Placa de 24 poços | BD Falcon | 353047 | Para diferenciação in vitro Placa |
| de 6 poços MULTIWELL | BD Falcon | 353046 | Para MEF, AF de camundongo e cultura de células iPS-AF |
| Nanog | ReproCELL | RCAB0002P-F | Coelho policlonal IgG |
| Aminoácidos não essenciais | Sigma | M7145 | para o AF do rato, as pilhas do iPS-AF e os |
| S2000 | vetor | do soro da cabra do | da diferenciação para a solução de obstrução. Diluído em PBS 1x |
| NP-40 | Sigma | 12087-87-0 | Para permeabilização celular. Diluído em PBS 1x |
| Oct4 | SantaCruz | sc-5279 | Camundongo monoclonal IgG2b |
| Oligo (dT) | Thermo Fisher Scientific | 18418012 | Para RT-PCR |
| Paraformaldeído (solução) | Sigma | 441244 | PFA, fixador, diluído em PBS |
| PBS 10x | Thermo Fisher Scientific | 14200-067 | D-PBS, livre de Ca2+/Mg2+. Diluído em água estéril para obter PBS 1x |
| Penicilina - Estreptomicina | Thermo Fisher Scientific | 15070063 | Para MEF, AF de camundongo, células iPS-AF e meio de diferenciação |
| Placa de Petri (150 mm) | BD Falcon | 353025 | Para cultura de MEF, cultura de tecidos |
| PiggyBac plasmídeo de expressão de transposase | Fornecido pelo professor Andras Nagy | laboratório-mPBase | |
| PiggyBac-tetO2-IRES-OKMS plasmídeo transposon | Fornecido pelo professor Andras Nagy | laboratório-PB-tetO2-IRES-OKMS | |
| QIAprep Spin Maxiprep Kit | Qiagen | 12663 | Para purificação de plasmídeos |
| QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27106 | Para purificação de plasmídeos |
| Transativador de tetraciclina reversa plasmídeo transposon | Fornecido pelo professor Andras Nagy | laboratory-rtTA | |
| RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74134 | Para extração de RNA |
| Sox2 | SantaCruz | sc-17320 | IgG policlonal de cabra |
| SSEA1 | Abcam | ab16285 | Camundongo monoclonal IgM |
| SuperScript II Transcriptase reversa | Thermo Fisher Scientific | 18064-014 | Para RT-PCR |
| T | Abcam | ab20680 | Polimerase de DNA Taq IgG policlonal para coelhos |
| Thermo Fisher Scientific | 10342020 | PCR | |
| Tripsina | Thermo Fisher Scientific | 25300-054 | Passagem de cultura celular |
| Triton X-100 | Bio-Rad | 161-047 | Para permeabilização celular, diluído em PBS 1x |
| Reagente TRIzol | Thermo Fisher Scientific | 15596-026 | Para extração |
| Tubb3 | Promega | G712A | Sigma P1379 monoclonal de camundongo IgG1 |
| TWEEN-20 | Para permeabilização celular, diluído em PBS 1x | ||
| e alfa; fp | R& D Systems | MAB1368 | |
| &alfa;SMA | Abcam | ab7817 | Reagente de Transfecção Monoclonal de IgG2a |
| (FuGENE HD) | Promega | E2311 | Para transfecção de células AF |
| Estereomicroscópio | Nikon | SM2645 | Para realizar amniocentese |
| 200 μ l dicas | Sarstedt | 70.760012 | Para colher colônias de bactérias |
| Tesoura | F.S.T | 14094-11 inoxidável 25U | Para realizar amniocentese |
| Etanol | Sigma | 2860 | Para limpar a parede abdominal da mãe grávida |
| Placa de Petri para cultura de tecidos (150 mm) | Falcão BD | 353025 | para expansão MEF |
| Mitomicina C | Sigma | M4287-2MG | Para inativação MEF |
| Placa de 96 poços BD | Falcon 353071 | para cultura iPS-AF |
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