Методическая статья

Генерация нейронной сетчатки из плюрипотентных стволовых клеток человека

2.3K просмотров

DOI:

10.3791/66246

22 декабря 2023 г.

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

В настоящем протоколе описывается оптимизированная 3D-система индукции нейронной сетчатки, которая снижает адгезию и слияние органоидов сетчатки с высокой повторяемостью и эффективностью.

Аннотация

Ретинопатия является одной из основных причин слепоты во всем мире. Исследование ее патогенеза имеет важное значение для ранней диагностики и своевременного лечения ретинопатии. К сожалению, этические барьеры препятствуют сбору доказательств от людей. Недавние многочисленные исследования показали, что плюрипотентные стволовые клетки человека (ПСК) могут быть дифференцированы в органоиды сетчатки (РО) с использованием различных протоколов индукции, которые имеют огромный потенциал в ретинопатии для моделирования заболеваний, скрининга лекарств и терапии на основе стволовых клеток. В этом исследовании описывается оптимизированный протокол индукции для генерации нейронной сетчатки (NR), который значительно снижает вероятность везикуляции и слияния, увеличивая вероятность успеха продукции до 60-го дня. Основываясь на способности ПСК к самореорганизации после диссоциации, в сочетании с определенными комплементарными факторами, этот новый метод может специфически стимулировать дифференцировку NR. Кроме того, этот подход является несложным, экономически эффективным, демонстрирует значительную повторяемость и эффективность, представляет обнадеживающие перспективы для персонализированных моделей заболеваний сетчатки и обеспечивает обильный резервуар клеток для таких применений, как клеточная терапия, скрининг лекарств и тестирование генной терапии.

Введение

Глаз служит основным источником информации среди органов чувств человека, а сетчатка является основной зрительной сенсорной тканью в глазах млекопитающих1. Ретинопатия является одной из основных глобальных причин заболеваний глаз, приводящих к слепоте2. Около 2,85 миллиона человек во всем мире страдают от различных степеней нарушения зрения, вызванных ретинопатией3. Следовательно, изучение его патогенеза имеет решающее значение для ранней диагностики и своевременного лечения. Большинство исследований ретинопатии человека были в основном сосредоточены на животных моделях

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

Протокол

Данное исследование было проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации и одобрено Комитетом по институциональной этике Китайской больницы общего профиля НОАК. Линейка ESC WA09 (H9) была получена от научно-исследовательского института WiCell.

1. Приготовление питательных сред и реагентов

  1. Питательная среда для ЭСК человека и раствор для пассажа
    1. Поддерживающая среда (ММ): Приготовьте 500 мл полного ММ (базальная среда + 5-кратное дополнение; см. Таблицу материалов) асептически. Разморозьте добавку 5 раз при комнатной температуре (RT) или на ночь при температуре 2-8 °C. Подогре....

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

Результаты

Графический обзор модифицированного протокола показан на рисунке 1. H9-ESC использовались для генерации RO, когда клетки были выращены до плотности 70%-80%. Одноячеистые суспензии H9-ESC в 96 конических лунках с V-образным дном агрегировались в 1-й день и к 6-м суткам образовывали хорошо очерченные круглые ЭБ. По мере увеличения времени культивирования объем БЭ постепенно увеличивался. На 30-е сутки отчетливо сформировались и утолщены нейроэпителиальные структуры при длительной дифференциров.......

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

Обсуждение

Человеческие ОР могут пространственно и во времени повторять развитие сетчатки плода, а ранние ОР демонстрируют высокую степень сходства с сетчаткой плода на эквивалентных стадиях развития15. С точки зрения морфологии тканей и молекулярной экспрессии, человеческий обратный осмос, точно отражает фактический статус роста ткани сетчатки, предоставляя огромные и беспрецедентные возможности в области моделирования заболеваний, скрининга лекарств и регенеративной медицины. В настоящее время разработано .......

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

Раскрытие информации

Все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
0,01 м TPBSServicebioG0002Промывка ломтиков
4% ПараформальдегидServicebioG1101-500MLФикс органоидов сетчатки
5 мл Пастеровская пипеткаNEST Biotechnology318516Пипетка ретинальных органоидов
96 V-образных конических лунокSumitomo BakelitMS-9096VZ
Адгезионный микроскоп СлайдыCITOTEST188105Фиксированные срезы
AggreWell среднийSTEMCELL Technologies5893Средний
безводный этанолSINOPHARM10009218Обезвоживание 
Anti-CHX10Santa Cruzsc-365519Первичное антитело
Anti-Fade SolutionZSGB-BIOZLI-9556
Anti-KI67Abcamab16667Первичное антитело
Anti-NESTINSigmaN5413Первичное антитело
Anti-NEURONAL Class III β-Tubulin(TUJ1)BeyotimeAT809Первичное антитело
Anti-PAX6Abcamab195045Первичное антитело
Раствор для диссоциации клеток (CDS)STEMCELL Technologies7922Диссоциация клеток
CHIR99021SelleckchemS2924GSK-3α/β ингибитор
холестерина Липидный концентратGibco12531018250&раз;
Раствор для извлечения цитратного антигенаServicebioG1202-250ML20×, pH 6.0
CS10Технологии стволовых клеток1001061Среда для замораживания клеток
DAPIRoche10236276001Ядерное противопятно
Диметилсульфоксид (ДМСО)SigmaD2650
DMEM/F12Gibco11330032Medium
DMEM/F12-GlutaMAXGibco10565018Medium
Donkey anti-Mouse Alexa Fluor Plus 488InvitrogenA32766Вторичное антитело
Donkey Anti-Rabbit Alexa Fluor 568InvitrogenA10042Вторичное антитело
Этилендиамин Тетрауксусная кислота (ЭДТА)BiosharpBL518A0,5 M, pH 8,0, диссоциация клеток
Внеклеточный матрикс (ECM)Пластины дляпокрытия354277
F12-GlutamaxGibco31765035Сыворотка
крупного рогатого скота среднего размера плодаGibcoA5669701
Количественный анализатор клеток тканейTissueGnostics TissueFAXSPlusСрезы
сканирования IMDM-GlutaMAXGibco31980030Medium
IWR1-endoSelleckchemS7086Wnt-ингибитор
Нокаут Замена сывороткиGibco10828028
LDN-193189 2HClSelleckchemS7507BMP-ингибитор
24-луночные пластины с низкой адгезией Corning3473
Низкоадгезионные 6-луночные пластиныCorning3471
Поддерживающая среда (MM)STEMCELL Technologies85850Добавка
Medium N2Gibco17502048
Нормальная сыворотка ослякаSolarbioSL050Блокирующий буфер
ParaplastLeica39601006встраивание в ткани
PBS pH 7.4 основной (1x)GibcoC10010500BTбез Ca+,Mg+
реконбинантный морфогенетический белок человеческой кости-4(rhBMP4)R& D314-BPКлючевой белковый фактор
Ретиноевая кислотаSigmaR2625Порошок, хранить вдали от света
SB431542SelleckchemS1067ALK5-ингибитор
SU5402SelleckchemS7667Ингибитор тирозинкиназы
Super PAP PenZSGB-BIOZLI-9305
ТауринSigmaT0625-10G
ТиоглицеринSigmaM1753
Triton X-100SigmaX100Пермеабилизация
WA09 линия эмбриональных стволовых клетокWiCell Research InstituteКлеточная линия
XyleneSINOPHARM10023418депарафинизация
Y-27632 2HCLSelleckchemS1049ROCK-ингибитор
Corning для

Ссылки

  1. Hoon, M., Okawa, H., Della Santina,, Wong, L., O, R. Functional architecture of the retina: development and disease. Prog Retin Eye Res. 42, 44-84 (2014).
  2. Steinmetz, J. D., et al.

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

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

BMP4

Похожие статьи