Цель настоящего доклада состоит в описании протоколов для получения пигментного эпителия сетчатки (НПП) и из индуцированных плюрипотентных стволовых (плюрипотентных) клеток, используя различные размеры эмбриональных органов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Цель настоящего доклада состоит в описании протоколов для получения пигментного эпителия сетчатки (НПП) и из индуцированных плюрипотентных стволовых (плюрипотентных) клеток, используя различные размеры эмбриональных органов.
Плюрипотентные стволовые клетки обладают способностью бесконечно размножаться и дифференцироваться практически в любой тип клеток. Кроме того, разработка методов перепрограммирования соматических клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) вызвала интерес и волнение по поводу возможности индивидуальной персональной регенеративной медицины. Тем не менее, эффективность дифференцировки стволовых клеток в направлении желаемой линии остается низкой. Целью данного исследования является описание протокола получения пигментного эпителия сетчатки (РПЭ) из iPS-клеток (iPS-RPE) путем применения подхода тканевой инженерии для получения однородных популяций эмбриоидных телец (БЭ), общего промежуточного звена при дифференцировке in vitro. В протоколе применяется формирование определенного размера БЭ с использованием технологии микролуночных планшетов. Также объясняются методы идентификации белковых и генных маркеров РПЭ методами иммуноцитохимии и полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Наконец, описана эффективность дифференцировки БЭ разных размеров, контролируемая с помощью флуоресцентно-активируемого анализа маркеров РПЭ методом сортировки клеток (FACS). Эти методы облегчат дифференцировку iPS-клеток в RPE для будущих применений.
Индуцированные плюрипотентные стволовые (IPS) клетки типа плюрипотентных стволовых клеток, полученных путем перепрограммирования взрослых клеток с внешними факторами 1. В отличие от этого, эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), другой тип плюрипотентных стволовых клеток, которые генерируются из внутренней клеточной массы бластоцисты 2-3. Несмотря на их различное происхождение, плюрипотентных клеток и ЭСК сравнимы по их неограниченной мощности, чтобы воспроизвести в пробирке и в их способности дифференцироваться в любой тип клеток 4-5. Эти характеристики плюрипотентных клеток делает их идеальными кандидатами для применения в персональной регенеративной медицины. Последние научно-исследовательские работы сосредоточены на разработке надежных протоколов дифференциации по производству специализированных взрослых клеток, включая пигментный эпителий сетчатки (ПЭС) 6-11.
Для потенциальных клинических применений плюрипотентных клеток, полученных, направленной дифференцировки для этого конкретного типа клеток является существенным. Есть различные методыопубликованы направленной дифференцировки обоих ЭСК и плюрипотентных клеток в ПЭС, что сильно варьируется в их эффективности 6-7, 12-16. Мы до сих пор не знаю, что многие из молекулярных событий, которые регулируют судьбу клеток / ткани в процессе развития или дифференциации. В последние годы, были предприняты усилия для разработки протокола дифференцировки, которые могут имитировать эмбрионального развития, как это возможно. В бластоцисты фазе, неизрасходованный население стволовых клеток вместе в трехмерной микросреде. Таким образом, различные стратегии были применены, чтобы сделать клетки ESC / IPS собраны вместе и расти их в трех измерениях. Эти стволовых клеток агрегаты называются эмбриональные органы (EBS). Исследования показали, что EB дифференцировки стволовых клеток имитировать ранней стадии развития эмбриона и могут самопроизвольно привести к примитивной энтодермы на его внешней поверхности. Позже, по мере развития развития Е.Б., дифференцированная клетка фенотипы всех трех зародышевых линий появляются 17-18. Therefore, EBS на основе дифференциации протоколы привлекли много внимания к дифференцировке в пробирке ESC / IPS клетки и хорошим кандидатом для производства НПП из плюрипотентных стволовых клеток 13.
ЭТ можно сделать, используя несколько методов от регулятора / IPS клеток. Первоначально ЭТ были сделаны соскабливания прилипшие колоний и поддержания их в неадгезированных суспензионной культуре. Тем не менее, этот подход дает гетерогенную популяцию ЭТ, что вызывает низкую воспроизводимость. Висячие культуры клеток падение и микролуночный формирование ЭТ основе Другие популярные методы для формирования ЭТ, которые дают однородные ЭТ определенных размеров, которые легко воспроизводимым. Кроме того, этот метод может дать микролуночный большое количество агрегатов с меньшим усилием.
Дифференцирование клеток в ЭТ регулируется мультиплексированием морфогенетических сигналов от внеклеточной и внутриклеточной микросреды. В отличие от дифференциации в Пнolayer формат ЭТ обеспечить платформу для комплексной сборки клеток и межклеточного сигналов, чтобы произойти 17. Интересно, что наблюдалось количество плюрипотентных стволовых клеток, используемых для отдельных ЭТ влиять на судьбу клеток. Например, в кроветворной исследования дифференциации эмбриональных клеток, было отмечено, что 500-клеточной EB стимулирует дифференциацию к миелоидной то время как 1000-клетки EB толкают к эритроидного линии 20. В другом исследовании, меньше ЭТ выступает энтодермы дифференциацию в то время как более крупные ЭТ способствовало к нервно-ктодерму дифференциации 11, 17.
Эти последние исследования убедительно показывают, что число ESC / IPS клеток, используемых для отдельных ЭТ влияют на ЭТ, основанные дифференциацию любых типов клеток. Однако, по нашим сведениям, не существует каких-либо текущих исследований, которые вскрыли влияние размера EBS в своей склонности к дифференциации к ПЭС. Целью данного исследования является описание влиянияEB размер по наведению стебля плюрипотентных (IPS) клеток - пигментный эпителий сетчатки (IPS-РПЭ) дифференциация и определить оптимальное количество клеток, чтобы сделать ЭТ для направленной дифференцировки в сторону НПП линии.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Подготовка культуры Реагенты и культуральные планшеты
2. плюрипотентных Культура
3. пассажи из плюрипотентных клеток
4. Генерация ЭТ Использование Планшетный
5. Покрытие ЭТ и начало Дифференциация
6. Экстракция РНК и ПЦР
7. Иммуноцитохимия
8. Окрашивание для анализа FACS
9. IPS-НПП Выделение и культуры
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом эксперименте, плюрипотентных клетки культивировали и дифференцировались в ПЭС линии от EB. ЭТ контролируемых размеров были сформированы с использованием Планшетный. Как видно на рисунке 1 формирования EB была гомогенной в Планшетный. Эти ЭТ затем собирали и высевали на 6-луночные планшеты (рис 2).
НПП могут быть идентифицированы по их классической шестиугольной морфологии, пигментации и выражения ПЭС маркеров. После 12 недель культуры, 200-клеток ЭТ б...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для полной реализации обещание плюрипотентных стволовых клеток для клеточной терапии, необходимо регулировать их дифференцировку в последовательной и воспроизводимой образом. Этот отчет описывает протоколы для формирования контролировали по размеру ЭТ с использованием микролуночные технологии пластины, инициировать дифференциацию к ПЭС и идентификации белковых и генных маркеров ППД. Для синхронизации дифференциации в пробирке, однородные размеры ЭТ были сформированы с помощью известных чисел иПК центрифугировал...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Мнения или утверждения, содержащиеся здесь, являются частными взглядами авторов и не должны толковаться как официальные или отражающие взгляды Министерства армии или Министерства обороны. Это исследование было проведено в то время, когда авторы Альберто Муньис, Рамеш Р. Кайни, Уитни А. Грин и Чжэ-Хёк Чой были постдокторантами Национального исследовательского совета в USAISR. Эта работа была поддержана Исследовательской программой клинической реабилитационной медицины армии США (CRMRP) и Исследовательской программой военной оперативной медицины (MOMRP).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| mTeSR1 media + 5x добавка | Stem Cell Technologies | 5850 | |
| Y-27632 (Rock Inhibitor) | Технологии стволовых клеток | 72304 | |
| DMEM/F12 | Life Technologies | 11330-032 | |
| 2-меркаптоэтанол | Sigma | M-7154 | |
| Заменимые аминокислоты | Hyclone (Fisher) | SH30853.01 | |
| Нокаутирующая замена сыворотки | Life Technologies | 10828-028 | |
| Гентамицин | Life Technologies | 15750-060 | |
| L-глютамин | Life Technologies | 25030-081 | |
| MEM media | Life Technologies | 10370-021 | |
| N1 добавка | Sigma | N-6530-5ML | |
| Таурин | Sigma | T-8691-25G | |
| Гидрокортизон | Sigma | H0888-1G | |
| Плод крупного рогатого скота сыворотка | Гиклон (Fisher) | SH3008803HI | |
| Трийодо-L-тиронин натрия соль | Sigma | T6397 | |
| Гидроксид натрия | Sigma | S5881 | |
| Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
| Matrigel | BD Biosciences | 354277 | |
| Фосфатный буферный физиологический раствор | Hyclone(Fisher) | 10010-023 | |
| Aggrewell 400 Планшетные | технологии стволовых клеток | 27940 | |
| AggreWell Технологии средних | стволовых клеток | 5893 | |
| Технологии стволовых клеток | Accutase | 7920 | |
| BD Cytofix/Cytoperm Fixation/Permeabilization Kit BD | Biosciences | 554714 | |
| мышиного антитела Anti-PAX6 | Исследования развития Hybridoma Bank | ||
| Rabbit Anti-RX антитела | Abcam | Ab23340 | |
| Mouse Anti-MITF антитело | Thermo Scientific | MS-772-P | |
| Rabbit Anti-ZO-1 антитело | Invitrogen | 40-2200 | |
| RNeasy plus mini kit | Qiagen | 74134 | |
| PCR master mix | Promega | M7502 | |
| Высокая емкость РНК к кДНК набор | Life Technologies | 4387406 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.