В этом исследовании мы создаем индуцированные плюрипотентные стволовые клетки из клеток амниотической жидкости мыши, используя систему транспозонов, не основанную на вирусе.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В этом исследовании мы создаем индуцированные плюрипотентные стволовые клетки из клеток амниотической жидкости мыши, используя систему транспозонов, не основанную на вирусе.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) генерируются из соматических клеток мыши и человека путем принудительной экспрессии определенных факторов транскрипции с использованием различных методов. Здесь мы получили iPS-клетки из клеток амниотической жидкости мыши, используя систему транспозонов, не основанную на вирусе. Все полученные iPS-клеточные линии проявляли характеристики плюрипотентных клеток, в том числе способность к дифференцировке в сторону производных всех трех зародышевых слоев in vitro и in vivo. Эта стратегия открывает возможность использования клеток больных плодов для разработки новых методов лечения врожденных дефектов.
Пренатальная диагностика является важным клиническим инструментом для оценки генетических заболеваний (т.е. хромосомных аберраций, моногенные или полигенных / многофакторный заболевания) и врожденные пороки развития (то есть врожденная диафрагмальная грыжа, кистозные поражения легких, пупочная грыжа, Гастрошизис). Амниотической жидкости (AF) клетки легко получить из регулярно запланированных процедур во втором триместре беременности (т.е. амниоцентеза и амниоредукцией) или кесарева сечения 1, 2. Наличие клеток AF от пренатальной или неонатальных пациентов дает возможность использовать этот источник для регенеративной медицины, и некоторые исследователи исследовали возможность лечения различных повреждений тканей или болезни , используя популяцию стволовых клеток , выделенной из AF 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Возможность легко получать клетки AF от больных пациентов, в окне времени, в котором заболевание часто неподвижен, открывает путь к идее использования этого источника клеток для целей перепрограммирования. Действительно, индуцированных плюрипотентных стволовых (ИПС) клетки , полученные из клеток AF может быть дифференцирован в клетках , представляющих интерес для экстракорпорального тестирования на наркотики или для тканевой инженерии подходов, с тем чтобы подготовить адекватный пациент-специфической терапии до родов. Многие исследования уже продемонстрировали способность клеток AF перепрограммировать и дифференцировались в широком диапазоне типов клеток 13, 14, 15, 16, 17 </ SUP>, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27.
С момента открытия Такахаши и Яманака 28 перепрограммирован соматических клеток через форсированной экспрессии четырех факторов транскрипции (Oct4, Sox2, CMYC и Klf4), прогресс был достигнут в области перепрограммирования. Рассматривая различные методы, мы можем различать вирусные и невирусных подходы. Первый предполагает использование вирусных векторов (ретровирусы и лентивирусов), которые имеют высокую эффективность, но, как правило, неполное глушение ретровирусного трансгена, причем как следствие частично перепрограммирован клеточной линии и рискинсерционного мутагенеза 29, 30, 31. Невирусная метод использует различные стратегии: т.е. плазмиды, векторы, мРНК, белки, транспозонов. Вывод плюрипотентных клеток свободных трансгенных последовательностей стремится обойти потенциально вредные последствия вытекающей трансгенной экспрессии и инсерционного мутагенеза. Среди всех вышеперечисленных невирусных стратегий, то PiggyBac (PB) система транспозонов / транспозаза требует только перевернутые концевые повторы фланговые трансген и переходную экспрессию транспозазы фермента катализировать вставки или иссечения события 32. Преимущество в использовании транспозонов по сравнению с другими методами для генерации иПК клеток является возможность получения вектора свободных плюрипотентных клеток с не вирусным вектором подход, который показывает ту же самую эффективность ретровирусных векторов. Это возможно с помощью трассировки менее иссечения интегрированной кодировки транспозонов для reprogramming факторы после новой временной экспрессии транспозаза в клетках плюрипотентных 33. Учитывая , что ПБ является эффективным в различных типах клеток , 34, 35, 36, 37, больше подходит для клинического подхода в отношении вирусных векторов, а также позволяет для производства Xeno свободных плюрипотентных клеток в отличие от текущих вирусных производства протоколы , которые используют ксенобиотика условия, эта система используется для получения плюрипотентных клеток из мышиного AF.
Здесь мы предлагаем подробный протокол следующую уже опубликованную работу , чтобы показать производство плюрипотентных плюрипотентных клонов из клеток AF мыши (плюрипотентных клеток-AF) 38.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все процедуры проводились в соответствии с итальянским законодательством. Образцы Мышиные AF собирали из беременных мышей на 13,5 дней после коитуса (DPC) из C57BL / 6-Tg мышей (UBC-GFP) 30Scha / J называется GFP.
1. Производство транспозонов
Примечание: векторы экспрессии транспозону были получены с использованием стандартных методик. Плазмидную ДНК для мыши AF клеток трансфекции получали с использованием коммерческих наборов.
2. мышиных эмбриональных фибробластов (MEF) Культура
3. Мышь AF Выделение клеток
4. Мышь АФ Культура клеток
5. Трансфекция, ИПС-AF Cell Генерация и культура
Примечание: мышиные клетки AF трансфицировали транспозонов плазмиды РВ-tetO2-IRES-OKMS, в сочетании с выражением транспозазу плазмиды (mPBase) и с обратной тетрациклинового трансактиватора транспозонов плазмиды (PB-CAG-rtTA). Все плазмиды были предоставлены профессором Андраш Надь 33.
6. щелочной фосфатазы Окрашивание
7. иммунофлуоресценции
8. In Vitro дифференцировка клеток
9. В Vivo тератомы Формирование
10. Экстракция РНК из клеток
11. Экстракция РНК из тератомы
12. с обратной транскрипцией-полимеразной цепной реакции Анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для того, чтобы оценить способность перепрограммирования клетки мыши AF были собраны из плодов GFP мышей. Клетки трансфицировали с круговым транспозонов плазмиды PB-tetO2-IRES-OKMS, выражающей факторы Яманака (Oct4, Sox2, CMYC и Klf4), связанных с флуоресцентным белком mCherry в доксициклина-индуцируемый образом, и обратный тетрациклина трансактиватор (PB- CAG-rtTA) плазмид вместе с выражением транспозазу плазмиды (mPBase). Клетки мышиной AF трансфицировали Oct4, Klf4, CMYC и Sox2 после ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Метод, выбранный для получения индукции плюрипотентности имеет важное значение для клеток клинической безопасности в отношении долгосрочной трансплантации. В настоящее время существует несколько методов, подходящих для перепрограммирования. Среди не-интегративных методов, вирусный (SeV) вектор Сендай является РНК - вирусом , который может производить большое количество белка без интеграции в ядро инфицированных клеток 40 и может быть стратегия для получения плюрипотентных клеток. SEV векторов мож...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была поддержана грантом Фонда CARIPARO No 13/04 и грантом Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza No 10/02. Мартина Пикколи, Кьяра Францин и Микела Поццобон финансируются Fondazione Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza. Энрика Бертен финансируется Фондом CARIPARO Грант No 13/04. Паоло Де Коппи финансируется детской благотворительной организацией Great Ormond Street Hospital Children's Charity.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 100 мм Чашки Петри бактериального качества | BD Falcon | 351029 | Для дифференцировки in vitro дифференцировка |
| 2-меркаптоэтанола | Sigma | M6250 | Для мышиной АФ, iPS-AF клеток и дифференцировочной среды |
| Alexa568-конъюгированная козья антимышиная IgM | Thermo Fisher Scientific | A21043 | Вторичное антитело (иммунофлуоресценция) |
| Alexa594-конъюгированное куриное антикозье антитело IgG | Thermo Fisher Scientific | A21468 | Вторичное антитело (иммунофлуоресценция) |
| Alexa594-конъюгированное куриное антикроличьи антитела IgG | Thermo Fisher Scientific | A21442 | Вторичное антитело (иммунофлуоресценция) |
| Alexa594-конъюгированное козье антимышиное антитело IgG | Thermo Fisher Scientific | A11005 | Вторичное антитело (иммунофлуоресценция) |
| Набор щелочной фосфатазы | Sigma | 85L1 | Щелочная фосфатаза окрашивание |
| ампициллина | Sigma | A0166 | Для бактериальной селекции |
| Бычья сыворотка Альбумин | Sigma | A7906 | BSA, для решения блокировки. Разведенный в PBS 1x |
| Хлороформ | Sigma | C2432 | Для экстракции РНК |
| DH5&альфа клеток | Thermo Fisher | Scientific 18265-017 | Бактерии для процедуры |
| Модифицированная орлиная среда Дульбекко (DMEM) | Thermo Fisher Scientific | 41965039 | Для MEF, мышиного AF, iPS-AF клеток и дифференцировочной среды |
| Доксициклин | Sigma | D9891 | Для экспрессии экзогенных факторов |
| микроцентрифужные пробирки (1,5 мл) | Сарстедт | 72.706 | Для производства ПБ |
| ES FBS | Thermo Fisher Scientific | 10439024 | для мышиных AF, iPS-AF клеток и среды для дифференцировки |
| FBS | Thermo Fisher Scientific | 10270106 | для МЭФ средние |
| тонконаправленные щипцы | F.S.T | Dumont #5 | Изоляция ФП |
| Желатин | J.T.Baker | 131 | Используется 0,1%, разведенный в PBS 1x |
| Glycine | Bio-Rad | 161-0718 | Для блокировки раствора. Разведенный в PBS 1x |
| Гематоксилин QS | Vector Laboratories | H3404 | Nuclei Detection |
| HE | Bio-Optica | 04-061010 | Гистологический анализ тератомы |
| Hoechst | Thermo Fisher Scientific | H3570 | Обнаружение ядер |
| лошадиной сыворотки | Thermo Fisher Scientific | 16050-122 | Для блокирующего раствора |
| HRP-конъюгированный козий антимышиный IgG | SantaCruz | sc2005 | Вторичное антитело (иммунопероксидаза) |
| ImmPACT NovaRED | Vector Laboratories | SK4805 | Пероксидазный субстрат |
| Инсулиновый шприц с иглой (25 г) | Terumo | SS+01H25161 | Процедура амниоцентеза |
| Klf4 | SantaCruz | sc-20691 | Кролик поликлональный IgG |
| L-глютамин | Thermo Fisher Scientific | 25030 | Для мышиной AF, iPS-AF клеток и среды для дифференцировки |
| LB бульон (Lennox) | Sigma | L3022 | Для роста бактерий |
| LIF | Sigma | L5158 | Для мышиной АФ и iPS-AF клеток среды |
| Matrigel | BD | 354234 | Для дифференциации in vitro. Разведенный 1:10 в DMEM |
| метанол | Sigma | 32213 | Пероксидаза, блокирующий |
| MULTIWELL 24 луночный планшет | BD Falcon | 353047 | Для дифференцировки in vitro |
| MULTIWELL 6 луночный планшет | BD Falcon | 353046 | Для MEF, мышиной AF и iPS-AF клеток |
| культуры Nanog | ReproCELL | RCAB0002P-F | Rabbit поликлональные |
| заменимые аминокислоты IgG | Sigma | M7145 | Для мышиной АФ, iPS-AF клеток и дифференцировочной среды |
| Нормальная козья сыворотка | Vector Laboratories | S2000 | Для блокирующего раствора. Разведен в PBS 1x |
| NP-40 | Sigma | 12087-87-0 | Для проникновения клеток. Разведенный в PBS 1x |
| Oct4 | SantaCruz | sc-5279 | Мышиный моноклональный IgG2b |
| Oligo (dT) | Thermo Fisher Scientific | 18418012 | для ОТ-ПЦР |
| Параформальдегид (раствор) | Sigma | 441244 | PFA, фиксатор, разведенный в PBS |
| PBS 10x | Thermo Fisher Scientific | 14200-067 | D-PBS, без Ca2+/Mg2+. Разведенный стерильной водой для получения PBS 1x |
| Пенициллин - Стрептомицин | Thermo Fisher Scientific | 15070063 | Для MEF, мышиной AF, iPS-AF клеток и среды для дифференцировки |
| Чашка Петри (150 мм) | BD Falcon | 353025 | Для культуры MEF, культуры тканей |
| PiggyBac экспрессия транспозазы плазмиды | Предоставлено профессором Андрашем Надем | lab-mPBase | |
| PiggyBac-tetO2-IRES-OKMS транспозонная плазмида | Предоставлено профессором Андрашем Надем | lab-PB-tetO2-IRES-OKMS | |
| QIAprep Spin Maxiprep Kit | Qiagen | 12663 | Для очистки плазмид |
| QIAprep Spin Miniprep Kit | Qiagen | 27106 | Для очистки |
| плазмидТранспозон плазмиды обратного тетрациклина | Предоставлено профессором Андрашем Надем | laboratory-rtTA | |
| RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74134 | Для экстракции РНК |
| Sox2 | SantaCruz | sc-17320 | Поликлональный IgG козий |
| SSEA1 | Abcam | ab16285 | Мышиная моноклональная IgM |
| SuperScript II Обратная транскриптаза | Thermo Fisher Scientific | 18064-014 | для ОТ-ПЦР |
| T | Abcam | ab20680 | Кролик поликлональный IgG |
| Taq ДНК-полимераза | Thermo Fisher Scientific | 10342020 | ПЦР |
| Трипсин | Thermo Fisher Scientific | 25300-054 | Пассирование клеточной культуры |
| Triton X-100 | Bio-Rad | 161-047 | Для проникновения клеток, разведенный в PBS 1x |
| TRIzol реагент | Thermo Fisher Scientific | 15596-026 | Для экстракции |
| Tubb3 | Promega | G712A | Мышиный моноклональный IgG1 |
| TWEEN-20 | Sigma | P1379 | Для пермеабилизации клеток, разведенный в PBS 1x |
| α ФП&НБСП; | НИР D Systems | MAB1368 | мышиной моноклональной IgG1 |
| αSMA | Abcam | ab7817 | Мышиный моноклональный |
| (FuGENE HD) | Promega | E2311 | Для трансфекции клеток АФ |
| стереомикроскоп | Nikon | SM2645 | Для проведения амниоцентеза |
| 200 μ l советы | Sarstedt | 70.760012 | Для сбора колоний бактерий |
| Ножницы | F.S.T | 14094-11 нержавеющая сталь 25U | Для проведения амниоцентеза |
| Этанол | Sigma | 2860 | Для чистки брюшной стенки беременной матери |
| Культура тканей чашкой Петри (150 мм) | BD Falcon | 353025 | Для расширения MEF |
| Mitomycin C | Sigma | M4287-2MG | Для инактивации MEF |
| MULTIWELL 96 луночный планшет | BD Falcon | 353071 | Для культивирования iPS-AF |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.