Bu yayın, çocuklardan nazal epitel mukozasının başarılı bir şekilde örneklenmesi ve kültürlenmesi ve bu hücrelerin indüklenmiş Pluripotent Kök Hücrelere (iPSC'ler) yeniden programlanması için yöntemleri göstermektedir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu yayın, çocuklardan nazal epitel mukozasının başarılı bir şekilde örneklenmesi ve kültürlenmesi ve bu hücrelerin indüklenmiş Pluripotent Kök Hücrelere (iPSC'ler) yeniden programlanması için yöntemleri göstermektedir.
Nazal epitel hücreleri (NEC'ler), hava yollarının hava kirleticilerine yanıt veren kısmıdır ve solunum yolu virüsleri ile enfekte olmuş ilk hücrelerdir. Ayrıca doğuştan gelen bağışıklık tepkileri ve bağışıklık ve hava yolu stromal hücreleri ile etkileşimleri yoluyla birçok hava yolu hastalığında rol oynarlar. NEC'ler, klinik ziyaretler sırasında erişilebilirlikleri nedeniyle çocuklarda yapılan çalışmalar için özellikle ilgi çekicidir. İnsan kaynaklı pluripotent kök hücreler (iPSC'ler) birden fazla hücre tipinden üretilmiştir ve insan gelişimini ve hastalığını modellemenin yanı sıra rejeneratif tıptaki potansiyel uygulamaları için güçlü bir araçtır. Bu, araştırma amacıyla pediatrik katılımcılardan türetilen NEC'lerden iPSC'lerin başarılı bir şekilde üretilmesi için yöntemler ortaya koyan ilk protokoldür. Çocuklardan nazal epitel hücrelerinin nasıl elde edileceğini, bu örneklerden birincil NEC kültürlerinin nasıl oluşturulacağını ve birincil NEC'lerin iyi karakterize edilmiş iPSC'lere nasıl yeniden programlanacağını açıklar. Burun mukozası örnekleri, çocuklarda hava kirliliğinin etkileri ile ilgili epidemiyolojik çalışmalarda faydalıdır ve hava yolu hastalığını incelemek için önemli bir araç sağlar. Birincil burun hücreleri ve bunlardan türetilen iPSC'ler, astım ve KOAH araştırmaları da dahil olmak üzere hava yolu epitel biyolojisinin çeşitli alanlarında hastaya özgü araştırmalar için sınırsız materyal sağlamak için bir araç olabilir.
insan örneklerinde (hiPSCs) den uyarılmış pluripotent kök hücreler kök hücre araştırmalarının bir hızla gelişen teknolojidir. Onlar çok daha az etik ve ahlaki sakıncaları 1,2 ile embriyonik kök hücre (hESC) araştırma bir alternatif sunuyoruz. Bunlar HESC 3-5 epigenetik özdeş olmayan, ancak hiPSCs gelişimi ve hastalığın fenotipleri modellemek için benzersiz bir yol sunar, ve hastalık durumunun 5-8 ilgili dokulardan elde edilebilir. Üreten hiPSCs yeni yöntemler sürekli transplantasyon için uygun GMP kalite iPSCs hazırlamak ve aynı zamanda yeniden programlama sürecinin 6,9-11 zamanında ve verimliliği artırmak için bir yol olarak, başlamak için en uygun hücre tiplerini belirlemek için araştırılmaktadır.
Havayolu epitel hücreleri allerjik inflamasyon 12 gelişiminde kritik ve epitel Immun ile etkileşim yoluyla alerjik tepkiler ve havayolu yeniden önemli bir sürücüE ve stromal hücreler. solunum yolu epitel Kalkış ve astım gibi akciğer hastalıklarının kalıcılığı önemli bir rol oynar. Bununla birlikte, alt solunum yolu epitel hücreleri, özellikle sağlıklı kontrol ve çocukların, bir klinik ortamında elde edilmesi zordur. Hava kirliliği ve alerjenlere karşı tepkileri okuyan özellikle birkaç çalışmalardan elde edilen veriler, burun mukozasından epitel hücreleri alt solunum yolu epitel hücreleri 13-20 için geçerli ve pratik vekil olduğu öncül desteklemektedir. Burun mukozası% 90'dan fazla kirpikli hava yolu epitel hücreleri oluşur ve diğer hücre / doku örnekleme tekniklerine göre daha az invazif ve olduğu gibi bu burun epitel hücreleri (UEM) örnekleme kolayca yaş dört ya da beş gibi küçük çocuklarda yapılabilir enfeksiyon 20-23 gibi olumsuz olayların en az risk ile ilişkili. Bu, uzun gereksiz ve sıklıkla ağrılı bronkoskopi procedu olmadan sağlıklı ve hastalıklı çocuklara hem de örnek bir hızlı ve basit bir yol sunuyorsedasyon gerektiren res. Daha önceki çalışmalar, astım şiddeti ile ilişkili bir hastalık alt tipleri burun mukozası gibi astım çocuklardan alınan bronş hücre numuneleri hem de ayırt edilebilir olduğunu bulduk, ve iki doku tipleri arasında gen ekspresyonu olmayan yerde gen 22 yaklaşık% 90 benzer olan 24. iPSCs için bir kaynak olarak, UEM diğer sık kullanılan hücre türleri üzerinde avantajlar sağlar. Fibroblastlar genellikle iPSC üretimi için kullanılan, ancak bu hücreler kolayca cilt biyopsisi kültüre olabilir, ancak, bu süreç genellikle lokal anestezi, bir kesi ve dikişler gerektirir ve enfeksiyon bazı riski ile ilişkilidir. Bu nedenle, biyopsi bu tip hastaların bilgilendirilmiş onayını aldıktan 25 zor olabilir. fibroblastlar için bir alternatif periferal kan tek-çekirdekli hücreleri (PBMC) 'dir. Bununla birlikte, çocuk hastalar arasında iPSC oluşturulması için yeterli derecede kan elde etmek zor olabilir. Buna ek olarak, alt-AP sınırlamalar vardırfibroblast ve kan hücresi kaynaklı iPSCs, belirli hücre tipleri 5,26 özellikle kendi farklılaşma kapasitesi komplikasyonların. Bu nedenle, nispi erişilebilirlik ve kendi koleksiyonu aşağıdaki yan etkileri düşük riski göz önüne alındığında, UEM pediatrik popülasyonların gelen iPSC nesil için ideal bir hücre kaynağını temsil etmektedir.
iPSCs yeni hastalık modelleri, insani kalkınmayı okuyan üretmek için bir platform olarak son zamanlarda ilgi çok aldı ve kişiselleştirilmiş tedaviler için hücrelerin potansiyel bir kaynağı olarak var. Bu teknolojinin tam potansiyelini fark edilebilir önce yeniden programlama sürecinin moleküler temellerinin açıklanması gerekir, ama şimdi bu protokol ve içinde belirtilen usuller havayolu maruz odaklanmış araştırmalar ışık tutacaktır için, yanı sıra bir platform sağlamak iPSCs içeren kişiselleştirilmiş tıp etkilerini araştırmak.
Birkaç laboratuarları işbirlikçi çalışma Generatio yol açmıştırburun mukozasının örnekleme değil, aynı zamanda UEM kültürlenmesi ve iPSCs 23 bu hücrelerin yeniden programlanması sadece için başarılı bir teknik n. Bu makale optimum örnekleme, kültürleme ve yeniden programlama koşulları için bir protokol bir özeti verilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Aşağıdaki protokol kurumları insan araştırma etik komitesinin kuralları takip eder.
1. Burun mukozasının Örnekleme
NOT: viral solunum yolu enfeksiyonu belirtileri ücretsiz konulardan örnekler alın.
2. Hücre Sayımı ve sitospin
3. Tohum Hücreler
NOT: Uygun ve sertifikalı doku kültürü tüm hücre kültürü prosedürlerini yürütmekdavlumbaz steril tekniği kullanarak.
4. Hücre Kültürü
5. Pasajlanması Hücreler
iPSCs 6. yeniden programlanması
NOT: iPSCs oluşturmadan önce, nesil ve insan iPSCs kullanımını düzenleyen tüm kurumsal düzenlemelere uyumu sağlamak. Kültür ortamı rutin antibiyotik içermeyen steril bir teknik, iPSC kültürleri için özellikle önemlidir. UEM sağlıklı görünen ve sağlam başarılı yeniden programlama için proliferatif olduğu önemlidir.
7. Kültür iPSCs bakımı
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burun girişinde adı burun ilk kısmı, kıkırdak 29 ile alandır. Fırça burun valfi (ostium iç dünyasıyla, ya da Nare arkasında görülen "kara delik") ötesinde, burun bu alandaki geçmiş sorunsuz gitmek gerekiyor, ve örnek alt konka (Şekil 1) elde edilir. Burun konkalar, burun 29 yüzey alanını arttırmak örnekleme için onları ideal bir konuma yapma kemiksi yapıları vardır. Alan da yakından alt solunum yollarının balataları benzer ve çevresel maru...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burun epitel hücreleri (UEM) havayolu hastalığı eğitimi için erişilebilir bir platform olup, NEC-iPSCs hastalık geliştirme, tedavi ve terapi 1,31,32 keşfetmek için heyecan verici bir cadde sunuyoruz. UEM kolayca stresli ya da potansiyel olarak zararlı prosedürler 6,23 olmadan elde edilebilir. Bizim tecrübelerimize göre, bu protokol açıklandığı gibi nazal mukozanın örnekleme daha az stresli ve daha iyi çocuklar için kan toplama daha algılanan gibi görünüyor. Bu nedenle, bu yöntem havayolu hastalıkla...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Yazarlar Pluripotent Kök Hücre Tesisi ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Konfokal Görüntüleme Çekirdek kabul etmek istiyorum. Bu çalışma R21AI119236 (HJ), R21AI101375 (HJ), NIH / NCATS 8UL1TR000077-04 (HJ), U19 AI070412 (HJ) ve 2U19AI70235 (GKKH) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 15 ml konik | Fisher Scientific | 14-959-49D | Protokolü Adım 1.1. |
| BEGM | Lonza | CC-3170 | Protokolü Adım 1.1. |
| Penn/Strep/Fungisit | Yaşam Teknolojileri | 15240-062 | Protokolü Adım 1.1. |
| Penn/Strep | Yaşam Teknolojileri | 15140-122 | Protokolü Adım 4.a. |
| cytosoft sitoloji fırçası | Fisher Scientific | 22-263-357 | Protokolü Adım 1.2. |
| tripan mavisi | Fisher Scientific | MT-25-900-CI | Protokolü Adım 2.1. |
| hemasitometre | Fisher Scientific | 02-671-54 | Protokolü Adım 2.1. |
| PBS | Fisher Scientific | BP2438-4 | Protokolü Adım 2.2. |
| Sitoloji Huni Klipsleri | Fisher Scientific | 10-357 | Protokolü Adım 2.2. |
| cytospin hunisi | Fisher Scientific | 23-640-320 | Protokolü Adım 2.2. |
| Cytospin 4 | Fisher Bilimsel | A78300003 | Protokolü Adım 2.2. |
| boş slayt | Fisher Scientific | S95933 | Protokolü Adım 2.2. |
| hema 3 leke kiti | Fisher Scientific | 22-122-911 | Protokol Adım 2.2. |
| Sığır Dermal Kolagen, tip 1 | Yaşam Teknolojileri | A1064401 | Protokolü Adım 3.2. |
| T25 şişesi | Fisher Scientific | 08-772-45 | Protokol Adım 3.3. |
| Trypsin | Lonza | CC-5012 | Protokolü Adım 5.2. |
| Tripsin Nötralize Edici Çözelti | Lonza | CC-5002 | Protokolü Adım 5.2. |
| Fetal Sığır Serumu (FBS), 65 ° C'de ısıyla sterilize edilmiş; 30 dakika için C | Sigma-Aldrich | F2442 | Protokolü Adım 5.5. |
| Dimetil sülfoksit Hybri-Max™, steril filtreli, BioReagent, hibridoma için uygun, &; % | 99.7Sigma-Aldrich | D2650 | Protokolü Adım 5.5. |
| polisistonik lentivirüs* | ör Millipore | SCR511 | Protokolü Adım 6.4. Ticari bir yeniden programlama vektörü kaynağı listelenmiştir. Voelkel ve arkadaşları (PMID: 20385817) tarafından bildirilen 4'ü 1 arada plazmidi rutin olarak VSV-G-psödotipli polisistronik yeniden programlama lentivirüsünü kurum içinde oluşturmak için kullanıyoruz. Bu plazmit ile iletişime geçilerek elde edilebilir |
| polibrene | Santa Cruz Biyoteknoloji | sc-134220 | Protokolü Adım 6.4. |
| Işınlanmış CF1 MEF'ler | GlobalStem | GSC-6301G | Protokolü Adım 6.4. |
| hESC ortamı | Adım 6.11'de | yer alan tarife bakın | |
| SB431542 | Stemgent | 04-0010 | Protokolü Adım 6.11. |
| PD0325901 | Stemgent | 04-0006 | Protokolü Adım 6.11. |
| Tiazovivin | Stemgent | 04-0017 | Protokol Adım 6.11. |
| hESC nitelikli Matrigel | BD Biosciences | 354277 | Protokolü Adım 6.13. |
| Corning plakası, 6 kuyulu | Fisher Scientific | 08-772-1B | Protokolü Adım 6.13. |
| mTeSR1 | Kök Hücre | 5850 | Protokolü Adım 6.13. |
| 250 ml tek kullanımlık filtre şişesi (0.22 & mikro; m) | Fisher | SCGP-U02-RE | |
| dispase | StemCell | 7923 | Protokolü Adım 7.3. |
| DMEM/F12 | Yaşam Teknolojileri | 11320-033 | Protokol Adım 7.3. |
| hücre kaldırıcı | Fisher Scientific | 08-100-240 | Protokolü Adım 7.4. |
| hESC Ortamı** | Protokol Adım 6.11. bileşenleri karıştırılmalı ve ardından filtre ile sterilize edilmelidir. Medya 4 & derecede tutulabilir; İki haftaya kadar C. Ortamı ısıtırken 37 ° C'de bırakmayın; C 15 dakikadan daha uzun | ||
| DMEM-F12 50/50 medya | Invitrogen | 11330-032 | Son Konsantrasyon |
| KO replasman serumu (KO-SR) | İnvitrojen | 10828-028 | 0.2 |
| 200 mM L-glutamin | Invitrogen | 25030-081 | 1 mM |
| 55 mM ß-merkaptoetanol | Invitrogen | 21985-023 | 0.1 mM |
| 100x esansiyel olmayan amino asitler | Invitrogen | 11140-050 | 1x |
| 2 &mikro; g/ml Bazik-Fibroblast Büyüme Faktörü (b-FGF) | İnvitrojen | 13256-029 | 4 ng/ml |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.