Bu protokol, transkripsiyon faktörlerinin zorlanmış ekspresyonu yoluyla insan pluripotent kök hücrelerinden hemojenik endotel ve multipotansiyel hematopoietik progenitörlerin verimli indüksiyonunu açıklar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokol, transkripsiyon faktörlerinin zorlanmış ekspresyonu yoluyla insan pluripotent kök hücrelerinden hemojenik endotel ve multipotansiyel hematopoietik progenitörlerin verimli indüksiyonunu açıklar.
Gelişimi sırasında, hematopoietik hücreler endotel hücrelerinin özel bir alt grubundan elde edilen ortaya çıkan hemogenic endotel (HE). In vitro Modelleme HE geliştirme endotel-hematopoetik geçiş ve hematopoetik şartname mekanik çalışmalar için gereklidir. Burada, transkripsiyon faktörlerinin farklı setleri aşırı ekspresyonu yoluyla insan pluripotent kök hücreler (hPSCs) için HE etkin indüksiyonu için bir yöntem tarif eder. GATA2 ve TAL1 transkripsiyon faktörlerinin bir arada eritroid ve megakaryositik potansiyeli olan HE üretimine olanak sağlar ise ETV2 ve gata1 ya GATA2 TFs kombinasyonu, pan-miyeloid potansiyeli olan HE indüklemek için kullanılır. GATA2 ve TAL1 kombinasyonu LMO2 ilavesinin farklılaşmasını hızlandırır ve eritroid ve megakaryositik hücre üretimini arttırır. Bu yöntem, hPSCs gelen HE endüksiyon etkili ve hızlı bir yol sağlar ve endotelial-hematopoieti gözlem sağlarbir kültür kabı c geçişi. Protokol hPSCs transdüksiyon usul ve HE sonrası transdüksiyon analizi ve kan atalarıdır içerir.
Kendini yenilemek ve kanda olmak üzere üç germ, hücre içine ayırt etmek, hematopoetik gelişim mekanik çalışmalar için onlara değerli bir araç yapmak, kan hastalıkları modellenmesi, ilaç taraması insan pluripotent kök hücreleri (hPSCs) benzersiz yeteneği, toksisite çalışmaları ve hücresel tedavilerin geliştirilmesi. Endotel hematopoetik geçiş 1,2 ile (HE) hemogenic endotel embriyo hasılatı kan oluşumu, kültürlerde HE nesil hematopoetik geçiş ve hematopoetik şartnameye endotelyal düzenleyen moleküler mekanizmaları incelemek için gerekli olacaktır çünkü. HE çalışmaları için geçerli yöntem hematopoez destekleyici stromal hücreler 6,7 ya da hücre dışı olan iki boyutlu kültürlerde hPSCs hematopoietik sitokinlerin 3-5 ilavesi ile agrega (EBS) 'de hematoendothelial farklılaşmanın başlaması ve birlikte-kültür dayanmaktadır matrisler ve c8,9 ytokines. Bu, klasik yöntemler farklılaşma, hücre yüzeyinde hareket eden ve en sonunda hematoendothelial gelişimi yol transkripsiyonel program aktivasyonuna yol molekül yolların kaskadlar başlatılması harici sinyaller giriş dayanmaktadır. Bu nedenle, bu sistemlerde hPSCs farklılaşmalar etkinliği bu sinyallere etkili bir indüksiyonu, çekirdeğe sinyal iletimi, spesifik kopyalama düzenleyicilerinden oluşan elde edilen aktive edilmesine dayanır. Buna ek olarak, geleneksel bir farklılaşma kültürlerde HE çalışma hücre sıralama kullanarak HE hücrelerin izole edilmesi ek aşamasını gerektirmektedir. Burada, hematopoetik transkripsiyon faktörlerinin aşırı ifadesi ile HE ve kanın doğrudan indüksiyon için basit bir protokol açıklar. Bu yöntem, bir hantal hücre sıralama işlemi kullanılarak HE ayırmaya gerek olmadan, bir çanak ve hematopoietik geçiş endotelyal doğrudan gözlem HE etkin aşılanmasını da olanaklı kılar.
Insan pluripotent kök hücrelerden HE oluşumu ve kan verimli bir kaç transkripsiyon faktörlerini (TF) aşırı eksprese eden indüklenebilir. HPSCs gelen sağlam pan-miyeloid hematopoeze indükleyebilen TFs optimal kombinasyonu ETV2 ve gata1 veya GATA2 içerir. Bunun aksine, GATA2 ve TAL1 kombinasyonu erythromegakaryocytopoiesis 10 neden olur. CD73 - - yavaş yavaş, erken hematopoietik markör CD43 7 ekspresyonu ile tanımlanan hematopoietik fenotipi edinebilir HE hücreleri bu faktörlerin aşırı ekspresyonu yoluyla hPSCs Programlama şirketinden The için hPSCs VE-cad + CD43 ayırır. İnsan pluripotent kök hücreleri, bir yöntem doğrudan programlanması için bu lentiviral bazlı yöntem mekanik çalışmalar, hematopoietik geçiş endotelyal çalışmaları ve hematopoietik gelişimi ve tarifnamenin transkripsiyonel düzenleme için olan HE ve kan hücrelerinin üretimi için de geçerlidir. C rağmeneçerli protokolü benzer sonuçlar modifiye mRNA 10 kullanılarak elde edilebilir transgenlerin bünyesel anlatımı ile, kan üretimini açıklar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Virüs Hazırlıklar ve Transkripsiyon Faktör Birleşmeleri
2. hPSCs Kültür Protokolü
HPSCs (gün 0, hPSCs transdüksiyonu) için Hematoendothelial Pprecursors 3. İndüksiyon
HPSCs gelen Hematoendothelial Öncülerinin 4. indüksiyonu (Gün 1-7)
5. Farklılaşma Hemogenic Endotel (HE) Sahne Analizi.
Kaynaklı Hematopoetik Öncülerinin 6. Analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bir GATA2, TAL1 +/- LMO2 kombinasyonu esas olarak eritro-megakaryositik hematopoez indükler HE ve transkripsiyon faktörlerinin aşırı ifadesi ile hPSCs kan indüksiyon şematik diyagramıdır, pan-miyeloid hematopoez indükler gata1 ya GATA2 kombinasyonu ile Şekil 1 ETV2 gösterilmiştir. Hem TF kombinasyonları doğrudan sonradan hematopoetik farklılaşma farklı bir spektrumu ile kan atalarıdır dönüştürülmüştür HE hücrelerini kaynaklı. Kana pluripotent devletten hPSCs Farklılaşma HE ortalama 4 gün alır üreten. Yu...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
TFs aşırı ifadesi ile hPSCs hematopoietik farklılaşması için yukarıda tarif edilen yöntem olup, HESC ve böylece en fazla 30 milyon kan hücrelerinin üretimini gelen izin iPSCs gelen HE ve miyeloid ve eritropent-magakaryocytic öncüller için hızlı ve etkili bir yaklaşımı temsil etmektedir Bir milyon pluripotent kök hücreleri 10. Bu yöntem, çok sayıda HESC ve iPSCs hatları 10 tutarlı farklılık sergiledi. ETV2 ve GATA2 tarafından farklılaşma sırasında gata1 faktörleri yanı sıra GATA2 ve TAL1 faktörleri,...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
IS Cynata için kurucu ortağı ve danışmanlık yapmaktadır.
Editör yardımı için Matt Raymond'a teşekkür ederiz. Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüsü (U01HL099773, R01HL116221 ve P51 RR000167) ve Charlotte Geyer Vakfı'ndan sağlanan fonlarla desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
Tablo 1. Dilimleme faktörleri ile hPSC farklılaşmasının indüksiyonu ve hemojenik endotel ve kan hücrelerinin analizi. | |||
| pSIN4-EF1a-ETV2-IRES-Puro | Addgene | Plazmid #61061 | Lentiviral Vektör |
| pSIN4-EF1a-GATA2-IRES-Puro | Addgene | Plazmid # 61063 | Lentiviral Vektör |
| pSIN4-EF1a-GATA1-IRES-Puro | Addgene | Plazmid #61062 | Lentiviral Vektör |
| pSIN4-EF1a-TAL1-IRES-Puro | Addgene | Plazmid #61062 | Lentiviral Vektör |
| pSIN4-EF1a-LMO2-IRES-Puro | Addgene | Plazmid # 61064 | Lentiviral Vektör |
| Heksadimetrin bromür (Polibren) | Sigma-Aldrich | 107689-10G | Katyonik polimer |
| Y-27632 (Dihidroklorür) ROCK inhibitörü | STEMCELL Technologies | 72302 | RHO/ROCK yol inhibitörü ROCK |
| StemPro Accutase Hücre Ayrışması Reaktifini | Life Technologies | A11105-01 | Hücre Ayrışması Reaktifi |
| Eksik (büyüme faktörü içermeyen) kültür ortamı mTeSR1 Özel formülasyon | WiCell Araştırma Enstitüsü (Madison, WI) | MCF | bFGF ve TGFb içermeyen serumsuz mTeSR1 ortamı; |
| insan SCF | Peprotech | 300-07 | Birinci sınıf |
| insan TPO | Peprotech | 300-18 | Araştırma sınıfı |
| insan FGF-temel | Peprotech | 100-18B | Premium sınıf |
| CD144 (VE-cad) FITC | BD Biosciences | 560411 | Endotelyal belirteç (FACS) |
| CD226 PE | BD Biosciences | 338305 | Hematopoietik ( FACS) |
| CD43 PE | BD Biosciences | 560199 | Hematopoietik (FACS) |
| CD73 APC | R& D Systems | FAB5795A | Endotel belirteç (FACS) |
| CD45 APC | BD Biosciences | 555485 | Hematopoietik (FACS) |
| 7AAD | Life Technologies | A1310 | Canlı/Ölü tahlil (FACS) |
| Paraformaldehit | Sigma-Aldrich | P6148-500G | Hücre fiksasyonu |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T9284-500ML | Geçirgenlik |
| FBS | Fisher Scientific | SH3007003 | Fetal sığır serumu |
| Fare anti-insan CD43 | BD Biosciences | 551457 | İmmünofloresan (IF) boyama için saf, birincil antikor |
| Tavşan anti-insan VE-cadherin | BenderMedSystem | BMS158 | Birincil (IF) |
| Anti-tavşan Alexa Fluor 488-konjuge | JacksonResearch | 715-486-152 | İkincil (IF) |
| Anti-fare Alexa Fluor 594-konjuge | JacksonResearch | 715-516-150 | İkincil (IF) |
| DAPI nükleik asit | boyasıYaşam Teknolojileri | D1306 | Canlı/Ölü tahlil (IF) |
| Klonojenik ortam MethoCult H4435 Zenginleştirilmiş | KÖK HÜCRE Teknolojileri | 4435 | CFC testi |
| Wright Leke çözeltisi | Sigma -Aldrich | 32857 | Boyama sitospinleri |
Table 2. hPSCs culture. | |||
| İnsan Pluripotent Kök Hücreleri (hPSCs) | WiCell Araştırma Enstitüsü (Madison, WI) | hESC'ler (WA01, WA09) insan Embriyonik Kök hücreleri; iPSC'ler (DF-19-9-7T, DF-4-3-7T) transgen içermeyen indüklenmiş pluripotent kök hücreler | hPSC'ler kendi kendini yenileyebilir ve üç gerg tabakasından oluşan hücrelere farklılaşabilir |
| hPSC'lerin kültürü için tam serumsuz ortam mTeSR1 medya | WiCell Araştırma Enstitüsü (Madison, WI) | M500 | Serumsuz besleyici içermeyen ESC / iPSC kültürü için büyüme faktörlerine sahip ortam |
| Matrigel | BD Biyobilimler / Corning | İnsan | ESC / iPSC'lerin bakımı için 356234 Matrisi |
| DMEM / F-12, toz & | Life Technologies | 12500-062 | Bazal Medium |
| HyClone Dulbecco'nun PBS tozu | Fisher Scientific | dSH30013.04 | PBS |
| Dispase II, powder | Life Technologies | 17105-041 | Nötr proteaz, Hücre ayrışması |
Table 3. Virüs genomik entegrasyonunun tespiti için primerler. | |||
| Primer'ın Adı | İleri (İleri) 5' -->3' | Ters (Rev) 5' - >3' | Discription |
| pSIN EF1a Fwd | TTC CAT, TTC, AGG, TGT, CGT, GA | -- | EF1a, promotör dizisi |
| GATA1, Rev | -- | TCC, CTG, ETIKET ETIKETI, GCC, AGT, GC | Kodlama Bölgesi |
| GATA2 Rev | -- | GGT TGG CAT AGT AGG GGT TG | Kodlama Bölgesi |
| TAL1 Rev | -- | AGG CGG AGG ATC TCA TTC TT | Kodlama Bölgesi |
| LMO2 Rev | -- | GGC CCA GTT TGT AGT AGA GGC | Kodlama Bölgesi |
| ETV2 Rev | -- | GAA, CTT, CTG, GGT, GCA, GTA, AC | Kodlama Bölgesi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.