Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Поколение индуцированных нейронных стволовых клеток из периферических моноядерных клеток и дифференциация к дофаминергическим нейронным прекурсорам для трансплантационных исследований

6.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/59690

⸱

11 июля 2019 г.

 , 

В этой статье

Краткое содержание

Протокол представляет перепрограммирование периферических моноядерных клеток крови, чтобы вызвать нервные стволовые клетки путем инфекции вируса Сендай, дифференциация iNSCs в дофаминергические нейроны, трансплантация прекурсоров DA в одностороннем-пораженных Болезнь Паркинсона мыши модели, и оценка безопасности и эффективности iNSC полученных dA предшественников для лечения PD.

Аннотация

Болезнь Паркинсона (PD) вызвана дегенерацией дофаминергических (DA) нейронов на substantia nigra pars compacta (SNpc) в брюшной мезенцефалон (VM). Клеточная заместительная терапия имеет большие перспективы для лечения PD. В последнее время, индуцированных нервных стволовых клеток (iNSCs) стали потенциальным кандидатом на клеточной заместительной терапии из-за снижения риска образования опухоли и пластичности, чтобы привести к региона конкретных нейронов и глии. iNSCs могут быть перепрограммированы из аутологических соматических клеточных источников, таких как фибробласты, периферийные моноядерные клетки крови (ПБМНК) и различные другие типы клеток. По сравнению с другими типами соматических клеток, PBMNCs являются привлекательным типом стартерных клеток из-за легкости доступа и расширения в культуре. Сендай вирус (SeV), РНК неинтегративного вируса, кодирование факторов перепрограммирования, включая человека OCT3/4, SOX2, KLF4 и c-MYC, имеет отрицательный смысл, одноцепочечный, несегментированный геном, который не интегрируется в геном хозяина, но только реплицируется в цитоплазме инфицированных клеток, предлагая эффективный и безопасный инструмент для перепрограммирования. В этом исследовании мы описываем протокол, в котором iNSCs получают путем перепрограммирования PBMNCs, и дифференцированы в специализированные нейроны VM DA двухступенчатым методом. Затем прекурсоры DA пересаживаются в одностороннем порядке 6-hyroxydopamine (6-OHDA) -пораженные модели мыши PD для оценки безопасности и эффективности для лечения PD. Этот метод предоставляет платформу для изучения функций и терапевтических эффектов пациентов конкретных DA нейронных клеток in vitro и in vivo.

Введение

Болезнь Паркинсона (PD) является распространенным нейродегенеративным расстройством, вызванным дегенерацией дофаминергических (DA) нейронов на substantia nigra pars compacta (SNpc) в вентральном мезенефалионе (VM), с преобладанием более 1% у населения старше 60 лет 1 , 2. За последнее десятилетие, клеточная терапия, направленная либо на замену дегенеративных или поврежденных клеток, или питание микросреды вокруг вырождающихся нейронов, показал потенциал в лечении PD3. Между тем, технология перепрограммирования добилась значительного прогресса4, который обеспечива....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры должны следовать руководящим принципам институционального комитета по этике исследований человека. Информированное согласие должно быть получено от пациентов или здоровых добровольцев до сбора крови. Этот протокол был одобрен комитетом по этике исследований человека и выполнен в соответствии с руководящими принципами учреждения по уходу и использованию животных.

1. Сбор, изоляция и расширение ПБМНК

  1. Коллекция PBMNCs
    1. Соберите 10-20 мл периферической венозной крови донора путем веникунктуры с консервантом натрия.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Образцы крови должны храниться или отправляться при комнатной темп....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Здесь мы сообщаем протокол, который охватывает различные этапы клеточной терапии iNSC-DA для лечения моделей PD. Во-первых, ПБМНК были изолированы и расширены, и перепрограммированы в iNSCs инфекцией SeV. Схематическое представление процедур с расширением PBMNC и индукцией iNSC показано на рисунке 1. В день -14, PBMNCs были выделены с помощью среды градиента плотности(Таблица материалов). Перед центрифугированием кровь, разбавленная PBS и градиентной средой плотности, были р.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Здесь мы представили протокол, который охватывает различные этапы iNSC-DA клеточной терапии для моделей PD. Критические аспекты этого протокола включают: (1) изоляция и расширение ПБМНК и перепрограммирование ПБМНК в iNSCs с помощью инфекции SeV, (2) дифференциация iNSCs для нейронов DA, (3) создание односторонних 6-OHDA-пораженных моделей PD мыши и поведенческих моделей мыши оценка, и (4) трансплантация клеток прекурсоров DA и поведенческая оценка.

В этом протоколе первая часть включает в себ.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Работа была поддержана следующими грантами: Проект стволовых клеток и переводов (2016YFA0101403), Национальный фонд естественных наук Китая (81661130160, 81422014, 81561138004), Пекинский муниципальный фонд естественных наук (5142005), Пекин таланты Фонда (20170000212223TD03), Поддержка проекта высокого уровня учителей в Пекинских муниципальных университетов в период 13-й пятилетний план (CIT и TCD20180333), Пекинская медицинская система высокого уровня талант премии (2015-3-063), Пекин Муниципальный фонд Комиссии по здравоохранению (PXM 2018-026283-000002), Пекин Сто, тысяча и десять тысяч талантов фонда (2018A03), Пекинское муниципальное управление больниц клиническ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
15 мл коническая трубкаCorning430052
1-тиоглицеринSigma-AldrichM6145Токсичный для ингаляций и контакта с кожей
24-луночный планшетCorning3337
50 мл коническая трубка Corning430828
6-OHDASigma-AldrichH4381
6-луночный планшетCorning3516
AccutaseInvitrogenA11105-01Реагент диссоциации клеток
АпоморфинSigma-AldrichA4393
Аскорбиновая кислотаSigma-AldrichA92902Токсичный при контакте с кожей 
Дополнение к B27 Invitrogen17504044
BDNFPeprotech450-02Нейротрофический фактор мозга
Пробирки для сбора крови, содержащие гепарин натрияBD367871
BSAyisheng36106es60Фетальная бычья сыворотка
cAMPSigma-AldrichD0627Дибутириладенозин циклический монофосфат
CellBanker 2ZENOAQ100 млИспользуется в качестве замораживающей среды для PBMNC
Химически определенный липидный концентратInvitrogen11905031
CHIR99021Gene Operation04-0004
CoverslipFisher25*25-2
DAPISigma-AldrichD8417-10mg
DAPTSigma-AldrichD5942
ДексаметазонСигма-ОлдричD2915-100MG
DMEM-F12Gibco11330
DMEM-F12Gibco11320
Ослиная сывороткаJackson017-000-121
EPOPeprotech100-64-50UGЭритропоэтин человека
FGF8bPeprotech100-25
Ficoll-Paque PremiumGE Healthcare17-5442-02P=1,077, градиент плотности средний
GDNFPeprotech450-10Глиальный производный нейротрофический фактор
GlutaMAXInvitrogen21051024100 раз; Стоковый раствор глютамина
Ham's-F12Gibco11765-054
HBSSInvitrogen14175079Сбалансированный раствор соли
Фактор ингибирования лейкемии человекаМиллпорLIF1010
Человеческий рекомбинантный SCFPeprotech300-07-100UG
IGF-1Peprotech100-11-100UGИнсулиноподобный рост человека Фактор 
ИЛ-3Пепротех200-03-10UGИнтерлейкин человека 3
IMDMGibco215056-023Исков модифицированный медиум Дульбекко
ИнсулинРош
ITS-XInvitrogen51500-056Инсулин-трансферрин-селен-X добавка
Нокаут-заменитель сывороткиGibco10828028сыворотка безбазальная среда
LamininRoche 
МикрошприцHamilton7653-01
N2 добавка Invitrogen17502048
NEAAInvitrogen11140050заменимые аминокислоты
NeurobasalGibco10888Основная среда
PDLSigma-AldrichP7280Poly-D-лизин
SAG1EnzoALX-270-426-M01
SB431542Операция гена04-0010-10 мгХранить от света при -20?
Сендайский вирусLife TechnologiesMAN0009378
сахарозабайяошэнкэ
TGFβ?Пепротех100-36ЕТрансформирующий фактор роста  &бета;?
TransferrinR& D Systems2914-HT-100G Triton
X 100байяошэнкэНеионогенное поверхностно-активное вещество
Трипан синийGibcoT10282
КсилазинСигма-ОлдричX1126
1258501411243217001

Ссылки

  1. Williams-Gray, C. H., et al. The distinct cognitive syndromes of Parkinson's disease: 5 year follow-up of the CamPaIGN cohort. Brain. 132, Pt 11 2958-2969 (2009).
  2. Dexter, D. T., Jenner, P. Parkinson disease: from pathology to m....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Мононуклеарные клетки периферической кровидифференцировка дофаминергических нейроноврепрограммирование с помощью вируса Сендаймодель поражения 6-гидроксидофаминомпротокол трансплантации клетокмаркер тирозингидроксилазыэкспрессия FOXA2экспансия нейральных стволовых клетоктерапия болезни Паркинсона