体性幹細胞を用いた組織再生

Developmental Biology

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Summary

萌芽期の幹細胞のような体や大人の幹細胞は自己複製の能力が制限されている分化を示します。それにもかかわらず、これらの細胞は恒常性のプロセスに重要な組織の修復に重要な役割を果たします。この細胞集団を操作することによって科学者がけがや病気で新しい再生療法を開発することがあります。

このビデオは、最初体性幹細胞を定義し、これらの細胞が歯周組織再生に果たす役割を探求します。これは筋衛星細胞の分離し、筋ジストロフィーのモデルマウスの筋肉の損傷を修復するためにそれらを使用するプロトコルの説明で強調されています。最後に、体性幹細胞を利用した特定の組織再生研究について述べる。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 発生生物学の必需品. 体性幹細胞を用いた組織再生. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

体性幹細胞は、メンテナンスと修復組織の広い範囲の重要な役割を果たします。自分の親が胚性幹細胞のようなこれらの幹細胞は、ほぼ無制限の自己複製が可能です。しかし、幅広い種類の細胞で分化ができる、萌芽期の幹細胞とは異なり体性幹細胞の開発で後で発生する、彼らの運命は特定の臓器の細胞に制限されています。

このビデオは、組織再生の原則をカバー、科学者たちは、体細胞の役割を研究方法外傷後に、組織の幹細胞を修復し、組織再生を誘導するために細胞を体細胞を使用するいくつかのアプリケーション。

組織再生の背後にある原則の議論から始めましょう次の傷害または損傷。体性幹細胞は、脳、骨髄、骨格筋、心臓、肝臓、腸を含むいくつかの組織で識別されています。

一般的には、この再生可能な幹細胞源最初運命制限前駆細胞に最終的に機能的な特殊性細胞に上昇を与える前に区別します。これの古典的な例は、造血と呼ばれる毎日の生理学的なプロセスです。このプロセスで体性幹細胞形で発見骨髄血と免疫系前駆細胞をそれぞれのシステムの細胞へと分化します。

組織再生の観点から、骨格筋は、体性幹細胞で示されている淡いに役割組織の修復。筋肉が損傷している場合、これらの細胞は傷害のサイトに募集が、損傷した細胞を置き換えるため区別するため。

どのように体性幹細胞は、仕事を取得する時間がないを知って?セルが破損している場合、彼らは溶性走化性因子、ケモカイン、損傷部位に体性幹細胞を募集などをリリースします。これらの細胞、ターゲット組織のセルタイプに区別するかもしれない。新しい細胞の供給に加え、体性幹細胞が創傷治癒を促進する新しい血管の生成など、ローカルでの変更を誘発します。

内因性体性幹細胞の再生能力が常にできない病気や損傷した組織を修復するための十分です。したがって、科学者たちは、体性幹細胞の外因性のプールの配信を使用して、このような状態を治療する方法を調べています。

今では組織の再生の生物学を理解すると、どのように科学者を体性幹細胞を分離でき、組織の修復を誘導するために管理の例を見てみましょう。次のメソッドを使用して、科学者は、衛星細胞と呼ばれる筋幹細胞支援傷害組織再生方法を示します。

まず、骨格筋肉がドナー マウスの解剖し、分離酵素、例えばコラゲナーゼの助けを借りて消化します。次に、衛星細胞は孤立峰で、磁気柱を浄化し、磁性ビーズに結合抗体とこれらの細胞を培養によってそれを行う方法の 1 つです。次の浄化、衛星細胞は文化で育つ、その後筋前駆細胞に分化メディアを追加することで区別されます。

一方で、受信者のマウスは、筋力低下や筋ジストロフィーの結果毒素の筋肉内注射によって準備されます。準備された筋前駆細胞は、筋ジストロフィー マウス骨格筋にそれから注入されます。最終的に、ドナー細胞の分化・統合の成功は、免疫組織化学によって決定できます。筋ジストロフィーの表現型の機能改善は、トレッドミル テストで査定されるかもしれない。

今ではどのように体幹細胞の分離および組織再生実験で操作できるを見てきた、いくつかの細胞のこのユニークなクラスの下流の in vitroin vivoのアプリケーションを見てみましょう。

体性幹細胞と生体内で動物モデル、科学者にも注入することから離れて体外の細胞のこれらの運命を操る方法を工夫すること。この実験で科学者幹細胞細胞へと分化機能骨格筋アンカーをシャーレの準備で。幹細胞が培養、コラーゲン ・ ゲルのマトリックス内に混在し、特別に設計されたペトリ皿内に固定します。

その後、これらの固定された幹細胞が電気機能、中高年の筋肉構造の生体外で形成につながった分化培地に電極によって刺激されました。蛍光抗体法により差別化された骨格筋細胞マーカーの発現を確認した: 赤とグリーンで、ミオシン、アクチン。

体性幹細胞は、中枢神経系の疾患に対する潜在的な再生療法として約束も示しています。この方法で科学者は最初緑色蛍光蛋白を発現する形質転換ラット胎児からドナー神経組織を収穫し、孤立した神経幹細胞が成長因子カクテルを持つフィブリン行列に扱われました。その後、処理の神経幹細胞は受信者のマウスの脊髄損傷のサイトに注入されました。移植ドナー細胞は、よく統合して、脊髄の空洞を充填する示されていた。

どのように体幹細胞組織のホストにそれらを注入後に統合が理解するために科学者は体外に射出する前に蛍光ラベル法を開発しました。この実験では、科学者はマウスの骨髄からの体性幹細胞を収穫し、安定発現、それらを異なる蛍光タンパク質遺伝子導入された細胞のウイルスのベクトル システムを使用して、受信者のマウスの尾静脈に注入しました。時間をかけて、受信者のマウスから収穫された臓器と蛍光顕微鏡は、様々 な組織の細胞の場所を追跡する使用されました。

体性幹細胞でゼウスのビデオを見てきただけ。このビデオは、体性幹細胞、およびこれらの細胞が分離し、学び、方法、、再生医療応用で組織再生原理をカバーしました。以来、体性幹細胞は、組織の広い範囲の再生に重要な役割を再生、再生医療研究の活発な領域は、細胞のこのクラスを調節するメカニズムを理解すること。いつも見てくれてありがとう!

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