Name: Neisseria meningitidis İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Beyin Endotel Hücrelerinin Enfeksiyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: Keşfedin iPSC kaynaklı beyin endotel hücreleri kullanarak kan-beyin bariyerinde Neisseria meningitidis ile konak-patojen etkileşimlerini inceleme yöntemini. Bu model nörolojik enfeksiyonların moleküler mekanizmalarını anlamaya yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

L.M.E., A. S-U'ya verilen "İnsan Patojenleri Tarafından Mikrobiyal Enfeksiyonların İncelenmesi için 3D Doku Modelleri" başlıklı GRK2157 DFG araştırma eğitim programı tarafından desteklenmektedir. B.J.K., Alexander von Humboldt Vakfı tarafından doktora sonrası bursu ile desteklenmektedir. Ek olarak, kültürde iPSC-BEC'lerin oluşturulmasındaki teknik yardımı için Lena Wolter'a teşekkür ederiz.

<ol><li>Rua, R., McGavern, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Meningeal+Immunity%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Advances in Meningeal Immunity.</a> Trends in Molecular Medicine. 24 (6), 542-559 (2018).</li>
<li>Abbott, N. J., Patabendige, A. A. K., Dolman, D. E. M., Yusof, S. R., Begley, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+function+of+the+blood-brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">Structure and function of the blood-brain barrier.</a> Neurobiology of Disease. 37 (1), 13-25 (2010).</li>
<li>Rouphael, N. G., Stephens, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neisseria+meningitidis%3A+Biology%2C+microbiology%2C+and+epidemiology%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Neisseria meningitidis: Biology, microbiology, and epidemiology.</a> Methods in Molecular Biology. , (2012).</li>
<li>Stephens, D. S., Greenwood, B., Brandtzaeg, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemic+meningitis%2C+meningococcaemia%2C+and+Neisseria+meningitidis%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Epidemic meningitis, meningococcaemia, and Neisseria meningitidis.</a> Lancet. 369 (9580), 2196-2210 (2007).</li>
<li>Le Guennec, L., Coureuil, M., Nassif, X., Bourdoulous, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+used+by+bacterial+pathogens+to+cross+the+blood-brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Strategies used by bacterial pathogens to cross the blood-brain barrier.</a> Cellular Microbiology. , (2020).</li>
<li>Doran, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Host-pathogen+interactions+in+bacterial+meningitis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathologica%22%5BJournal%5D)">Host-pathogen interactions in bacterial meningitis.</a> Acta Neuropathologica. 131 (2), 185-209 (2016).</li>
<li>Cunha, C. S. E., Griffiths, N. J., Virji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neisseria+meningitidis+opc+invasin+binds+to+the+sulphated+tyrosines+of+activated+vitronectin+to+attach+to+and+invade+human+brain+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathogens%22%5BJournal%5D)">Neisseria meningitidis opc invasin binds to the sulphated tyrosines of activated vitronectin to attach to and invade human brain endothelial cells.</a> PLoS Pathogens. , (2010).</li>
<li>Coureuil, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meningococcus+hijacks+a+%CE%B22-adrenoceptor%2F%CE%B2-arrestin+pathway+to+cross+brain+microvasculature+endothelium%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Meningococcus hijacks a β2-adrenoceptor/β-arrestin pathway to cross brain microvasculature endothelium.</a> Cell. 143 (7), 1149-1160 (2010).</li>
<li>Bernard, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogenic+Neisseria+meningitidis+utilizes+CD147+for+vascular+colonization%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Pathogenic Neisseria meningitidis utilizes CD147 for vascular colonization.</a> Nature Medicine. 20 (7), 725-731 (2014).</li>
<li>Slanina, H., Hebling, S., Hauck, C. R., Schubert-Unkmeir, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+invasion+by+neisseria+meningitidis+requires+a+functional+interplay+between+the+focal+adhesion+kinase%2C+Src+and+cortactin%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Cell invasion by neisseria meningitidis requires a functional interplay between the focal adhesion kinase, Src and cortactin.</a> PLoS ONE. 7 (6), (2012).</li>
<li>Unkmeir, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibronectin+mediates+Opc-dependent+internalization+of+Neisseria+meningitidis+in+human+brain+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Fibronectin mediates Opc-dependent internalization of Neisseria meningitidis in human brain microvascular endothelial cells.</a> Molecular Microbiology. 46 (4), 933-946 (2002).</li>
<li>Helms, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+models+of+the+blood-brain+barrier%3A+An+overview+of+commonly+used+brain+endothelial+cell+culture+models+and+guidelines+for+their+use%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">In vitro models of the blood-brain barrier: An overview of commonly used brain endothelial cell culture models and guidelines for their use.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. , (2015).</li>
<li>Lippmann, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivation+of+Blood-Brain+Barrier+Endothelial+Cells+from+Human+Pluripotent+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Derivation of Blood-Brain Barrier Endothelial Cells from Human Pluripotent Stem Cells.</a> Nature Biotechnology. 30 (8), 783-791 (2012).</li>
<li>Lippmann, E. S., Al-Ahmad, A., Azarin, S. M., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+retinoic+acid-enhanced%2C+multicellular+human+blood-brain+barrier+model+derived+from+stem+cell+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A retinoic acid-enhanced, multicellular human blood-brain barrier model derived from stem cell sources.</a> Scientific Reports. 4, 4160(2014).</li>
<li>Hollmann, E. K., Bailey, A. K., Potharazu, A. V., Neely, M. D., Bowman, A. B., Lippmann, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+to+blood-brain+barrier+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Fluids+and+Barriers+of+the+CNS%22%5BJournal%5D)">Accelerated differentiation of human induced pluripotent stem cells to blood-brain barrier endothelial cells.</a> Fluids and Barriers of the CNS. , (2017).</li>
<li>Kim, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+Group+B+Streptococcus+and+Blood-Brain+Barrier+Interaction+by+Using+Induced+Pluripotent+Stem+Cell-Derived+Brain+Endothelial+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22mSphere%22%5BJournal%5D)">Modeling Group B Streptococcus and Blood-Brain Barrier Interaction by Using Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Brain Endothelial Cells.</a> mSphere. , (2017).</li>
<li>Kim, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Streptococcus+agalactiae+disrupts+P-glycoprotein+function+in+brain+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Fluids+and+Barriers+of+the+CNS%22%5BJournal%5D)">Streptococcus agalactiae disrupts P-glycoprotein function in brain endothelial cells.</a> Fluids and Barriers of the CNS. 16 (1), 26(2019).</li>
<li>Kim, B. J., Shusta, E. V., Doran, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Past+and+Current+Perspectives+in+Modeling+Bacteria+and+Blood%E2%80%93Brain+Barrier+Interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Past and Current Perspectives in Modeling Bacteria and Blood–Brain Barrier Interactions.</a> Frontiers in Microbiology. , (2019).</li>
<li>Martins Gomes, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induced+Pluripotent+Stem+Cell-Derived+Brain+Endothelial+Cells+as+a+Cellular+Model+to+Study+Neisseria+meningitidis+Infection%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Brain Endothelial Cells as a Cellular Model to Study Neisseria meningitidis Infection.</a> Frontiers in Microbiology. , (2019).</li>
<li>Vatine, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+Psychomotor+Retardation+using+iPSCs+from+MCT8-Deficient+Patients+Indicates+a+Prominent+Role+for+the+Blood-Brain+Barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Modeling Psychomotor Retardation using iPSCs from MCT8-Deficient Patients Indicates a Prominent Role for the Blood-Brain Barrier.</a> Cell Stem Cell. , (2016).</li>
<li>Lim, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Huntington%27s+Disease+iPSC-Derived+Brain+Microvascular+Endothelial+Cells+Reveal+WNT-Mediated+Angiogenic+and+Blood-Brain+Barrier+Deficits%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Huntington's Disease iPSC-Derived Brain Microvascular Endothelial Cells Reveal WNT-Mediated Angiogenic and Blood-Brain Barrier Deficits.</a> Cell Reports. 19 (7), 1365-1377 (2017).</li>
<li>Stebbins, M. J., Wilson, H. K., Canfield, S. G., Qian, T., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+and+characterization+of+human+pluripotent+stem+cell-derived+brain+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Differentiation and characterization of human pluripotent stem cell-derived brain microvascular endothelial cells.</a> Methods. 101, 93-102 (2016).</li>
<li>Neal, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Simplified%2C+Fully+Defined+Differentiation+Scheme+for+Producing+Blood-Brain+Barrier+Endothelial+Cells+from+Human+iPSCs%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">A Simplified, Fully Defined Differentiation Scheme for Producing Blood-Brain Barrier Endothelial Cells from Human iPSCs.</a> Stem Cell Reports. 12 (6), 1380-1388 (2019).</li>
<li>Wilson, H. K., Canfield, S. G., Hjortness, M. K., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+effects+of+cell+seeding+density+on+the+differentiation+of+human+pluripotent+stem+cells+to+brain+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Fluids+and+Barriers+of+the+CNS%22%5BJournal%5D)">Exploring the effects of cell seeding density on the differentiation of human pluripotent stem cells to brain microvascular endothelial cells.</a> Fluids and Barriers of the CNS. , (2015).</li>
<li>Wilson, H. K., Faubion, M. G., Hjortness, M. K., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryopreservation+of+brain+endothelial+cells+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells+is+enhanced+by+rho-associated+coiled+coil-containing+kinase+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering+-+Part+C%3A+Methods%22%5BJournal%5D)">Cryopreservation of brain endothelial cells derived from human induced pluripotent stem cells is enhanced by rho-associated coiled coil-containing kinase inhibition.</a> Tissue Engineering - Part C: Methods. , (2016).</li>
<li>Qian, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+differentiation+of+human+pluripotent+stem+cells+to+blood-brain+barrier+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Directed differentiation of human pluripotent stem cells to blood-brain barrier endothelial cells.</a> Science Advances. , (2017).</li>
<li>Sances, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+iPSC-Derived+Endothelial+Cells+and+Microengineered+Organ-Chip+Enhance+Neuronal+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Human iPSC-Derived Endothelial Cells and Microengineered Organ-Chip Enhance Neuronal Development.</a> Stem Cell Reports. , (2018).</li>
<li>Canfield, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+isogenic+blood-brain+barrier+model+comprising+brain+endothelial+cells%2C+astrocytes%2C+and+neurons+derived+from+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurochemistry%22%5BJournal%5D)">An isogenic blood-brain barrier model comprising brain endothelial cells, astrocytes, and neurons derived from human induced pluripotent stem cells.</a> Journal of Neurochemistry. , (2017).</li>
<li>Kurosawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+Rho-associated+protein+kinase+%28ROCK%29+inhibitor+to+human+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bioscience+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Application of Rho-associated protein kinase (ROCK) inhibitor to human pluripotent stem cells.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. , (2012).</li>
<li>Schubert-Unkmeir, A., Sokolova, O., Panzner, U., Eigenthaler, M., Frosch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+expression+pattern+in+human+brain+endothelial+cells+in+response+to+Neisseria+meningitidis%5BTitle%5D)+AND+%22Infection+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Gene expression pattern in human brain endothelial cells in response to Neisseria meningitidis.</a> Infection and Immunity. 75 (2), 899-914 (2007).</li>
<li>Sokolova, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+of+Neisseria+meningitidis+with+human+brain+microvascular+endothelial+cells%3A+Role+of+MAP-+and+tyrosine+kinases+in+invasion+and+inflammatory+cytokine+release%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Interaction of Neisseria meningitidis with human brain microvascular endothelial cells: Role of MAP- and tyrosine kinases in invasion and inflammatory cytokine release.</a> Cellular Microbiology. 6 (12), 1153-1166 (2004).</li>
<li>Alimonti, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zika+virus+crosses+an+in+vitro+human+blood+brain+barrier+model%5BTitle%5D)+AND+%22Fluids+and+Barriers+of+the+CNS%22%5BJournal%5D)">Zika virus crosses an in vitro human blood brain barrier model.</a> Fluids and Barriers of the CNS. , (2018).</li>
<li>Kim, B. J., Schubert-unkmeir, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+Models+for+Studying+the+Interaction+of+Neisseria+meningitidis+with+Human+Brain+Endothelial+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Neisseria+meningitidis%3A+Methods+and+Protocols%2C+Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">In vitro Models for Studying the Interaction of Neisseria meningitidis with Human Brain Endothelial Cells.</a> Neisseria meningitidis: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. 1969, 135-148 (2019).</li>
<li>Kim, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+induction+of+Snail1+contributes+to+blood-brain+barrier+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Bacterial induction of Snail1 contributes to blood-brain barrier disruption.</a> Journal of Clinical Investigation. 125 (6), 2473-2483 (2015).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

BEC'lerin ve BBB'nin modellenmesi, birincil ve ölümsüzleştirilmiş insan BEC'leri, in vitro olarak, sağlam bariyer fenotiplerinden yoksun olma eğiliminde olduğundan, zorluklar yaşamıştır. İnsan kök hücre teknolojilerinin ortaya çıkışı, endotelyal belirteçler, sıkı bağlantı ekspresyonu, bariyer özellikleri, diğer CNS hücre tiplerine yanıt ve fonksiyonel akış taşıyıcıları gibi beklenen ayırt edici BBB fenotiplerini koruyan iPSC'den türetilmiş BEC benzeri hücrelerin üretilmesine izin vermiştir12,13...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61400">Neisseria meningitidis Infection of Induced Pluripotent Stem-Cell Derived Brain Endothelial Cells Larvae</a>. The Authors section was updated from:
Leo M. Endres1 
Alexandra Schubert-Unkmeir1 
Brandon J. Kim1,2 
1Institute for Hygiene and Microbiology, University of W&#252;rzburg 
2Department of Biological Sciences, University of Alabama
to:
Leo M. Endres1 
Sarah F. Hathcock2 
Alexandra Schubert-Unkmeir1 
Brandon J. Kim1,2 
1Institute for Hygiene and Microbiology, University of W&#252;rzburg 
2Department of Biological Sciences, University of Alabama

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61400">Neisseria meningitidis Infection of Induced Pluripotent Stem-Cell Derived Brain Endothelial Cells Larvae</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Neisseria meningitidis Infection of Induced Pluripotent Stem-Cell Derived Brain Endothelial Cells

Kan-beyin bariyeri (BBB) ve meningeal kan-BOS bariyeri (mBCSFB), dolaşımı merkezi sinir sisteminden (CNS) ayıran ve esas olarak oldukça özelleşmiş beyin endotel hücrelerinden (BEC'ler) oluşan son derece sıkı hücresel bariyerlerdir1,2. Birlikte, BEC'ler birçok toksin, ilaç ve patojeni hariç tutarken, beynin içindeki ve dışındaki besinleri ve atık ürünleri düzenleyerek uygun beyin homeostazını korur 1,2. Bakteriyel menenjit, kan yoluyla bulaşan bakteriler BEC'lerle etkileşime girebildiğinde ve BEC'ler tarafından oluşturulan bariyere nüfuz edebildiğinde ve iltihaplanmaya neden olduğunda ortaya çıkar. Neisseria meningitidis (Nm, meningokok), sağlıklı bireylerin %10\u201240'ında nazofarenksi kolonize eden Gram negatif bir bakteridir, ancak bazı durumlarda ciddi sistemik hastalığa neden olabilir3. Etkilenen bireylerde Nm, purpura fulminans'a neden olabileceği kan dolaşımına erişebilir ve ayrıca menenjite neden olan CNS'ye erişim sağlayan BEC'lere nüfuz edebilir3. Nm, dünya çapında bakteriyel menenjitin önde gelen bir nedenidir ve aşılama çabalarına rağmen hala menenjitin birincil nedenidir4. Antibiyotik tedavisi gibi modern tıbbi müdahaleler bu koşulları hayatta kalmayı mümkün kılmıştır, ancak menenjitten etkilenenler genellikle kalıcı nörolojik hasarla kalmaktadır 5,6.
Önceki çalışmalar, Nm-BEC etkileşimlerinekatkıda bulunan bakteriyel faktörleri ve konakçı sinyallerini tanımlamıştır 7,8,9,10,11. Opaklık proteini Opc ve tip-IV pili gibi tanımlanan adhezinler ve invazinlerin yanı sıra CD147 gibi reseptörler, in vitro olarak çeşitli BEC modellerinde gerçekleştirilmiştir, ancak bu modeller birçok tanımlayıcı BBB özelliğinden yoksundur 7,9,11,12. Nm-BEC etkileşimlerinin tam olarak anlaşılması, kısmen in vivo modellerin kullanılamaması, eksik aşı koruması ve in vitro sağlam insan BEC modellerinin olmaması nedeniyle zor olmaya devam etmektedir.
HCEC'lerin in vitro modellenmesi, BEC'lerin benzersiz özellikleri nedeniyle zor olmuştur. Periferik endotel hücreleri ile karşılaştırıldığında, BEC'ler, karmaşık sıkı bağlantılar nedeniyle yüksek trans-endotelyal elektrik direnci (TEER) gibi bariyer özelliklerini artıran bir dizi fenotipe sahiptir12. Beyin mikroçevresinden çıkarıldıktan sonra, BEC'ler, yalnızca zayıf bir bariyer oluşturan birincil veya ölümsüzleştirilmiş in vitro modellerin kullanışlılığını sınırlayan bariyer özelliklerini hızla kaybeder12,13. Nm enfeksiyonlarının insan özgüllüğü, sağlam in vivo modellerin eksikliği ve insan BEC'lerinin in vitro modellenmesindeki zorlukların birleşimi, Nm ve BEC'ler arasındaki karmaşık konakçı-patojen etkileşimini anlamak için daha iyi modellere ihtiyaç yaratır. Son zamanlarda, model insan kaynaklı pluripotent kök hücre (iPSC) teknolojileri kullanılarak, BEC benzeri hücreler, in vivo BEC'leri daha iyi taklit eden iPSC'lerden türetilmiştir 12,13,14,15. iPSC-BEC'ler insan kökenlidir, kolayca ölçeklenebilir ve birincil veya ölümsüzleştirilmiş muadillerine kıyasla beklenen BEC fenotiplerine sahiptir12,13,14,15. Ek olarak, biz ve diğerleri, iPSC-BEC'lerin konak-patojen etkileşimi, Huntington hastalığı ve Allan-Hurndon-Dudley sendromuna neden olan MCT8 eksikliği gibi CNS'nin çeşitli hastalıklarını modellemek için yararlı olduğunu gösterdik 16,17,18,19,20,21. Burada, yenilenebilir iPSC kaynaklarından iPSC-BEC'lerin nasıl türetileceğini ve doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin aktivasyonuna yol açan iPSC-BEC'lerin Nm ile enfeksiyonunun nasıl türetileceğini gösteriyoruz. Bu modelin, diğer in vitro modellerde özetlenemeyen konakçı-patojen etkileşimini sorgulamak için yararlı olduğuna ve özellikle Nm gibi insana özgü patojenlerle etkileşimleri incelerken yararlı olduğuna inanıyoruz.

<table><tbody><tr><td>Accutase (1x)</td><td>Sigma</td><td>A6964</td><td>Enzimatik hücre ayrışma reaktifi</td></tr><tr><td>Asetik asit</td><td>Sigma</td><td>A6283</td><td></td></tr><tr><td>All-trans retinoik asit (RA)</td><td>Sigma</td><td>R2625</td><td></td></tr><tr><td>Anti-CD31 (PECAM-1)</td><td>Thermo Scientific (Labvision)</td><td>RB-10333</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Claudin-5</td><td>Invitrogen</td><td>4C3C2</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Glut-1</td><td>Thermo Scientific (Labvision)</td><td>SPM498 (MA5-11315)</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Oklüdin,</td><td>İnvitrojen</td><td>33-1500</td><td></td></tr>, <tr><td>Anti-VE-cadherin,</td><td>Santa Cruz</td><td>sc-52751</td><td></td></tr>, <tr><td>Anti-ZO-1</td>, <td>Invitrogen</td>, <td>33-9100</td><td></td></tr>, <tr><td>Bacto Proteoz, Pepton</td><td>BD</td>, <td>211684</td><td></td></tr>, <tr><td>b-Merkaptoetanol</td>, <td>Merck (Sigma-Aldrich)</td><td>805740</td><td></td></tr><tr><td>Hücre kültürü plakaları ve şişeleri</td><td>Sarstedt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Santrifüj (Heraeus Megafuge 1.0R)</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Class II biyogüvenlik kabini</td><td>Nuaire</td><td>NU-437-400E</td><td></td></tr><tr><td>CO2 İnkübatörü (DHD Autoflow CO2 Hava Ceketli İnkübatör)</td><td>Nuaire</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Collagen IV</td><td>Sigma</td><td>C5533</td><td></td></tr><tr><td>Columbia ager + %5 koyun kanı</td><td>Biomerieux</td><td>43049</td><td></td></tr><tr><td>Costar Transwell polyester filtreler (12 veya 24 kuyulu)</td><td>Corning</td><td>3460, 3470</td><td></td></tr><tr><td>D (+) - Glikoz</td><td>Merck (Sigma-Aldrich)</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Invitrogen</td><td>D1306</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Gibco</td><td>31330-038</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>ROTH</td><td>A994.1</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco'nun fosfat tamponlu tuzlu su (DPBS)</td><td>Gibco</td><td>21600-069</td><td></td></tr><tr><td>STX elektrotlu Epitelyal Volt-Ohm Metre (Millicell ERS-2)</td><td>Merck (Millipore)</td><td>MERS00002</td><td></td></tr><tr><td>Fe(NO3)3</td><td>ROTH</td><td>5632.1</td><td></td></tr><tr><td>Fibronektin</td><td>Sigma</td><td>F1141</td><td></td></tr><tr><td>Floresan mikroskobu (Eclipse Ti)</td><td>Nikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hemacytometer (Neubauer)</td><td>A. Hartenstein</td><td>ZK06</td><td></td></tr><tr><td>İnsan temel fibroblast büyüme faktörü (bFGF)</td><td>PeproTech</td><td>100-18B</td><td></td></tr><tr><td>İnsan Endotelyal Serumu Serbest Ortam (hESFM)</td><td>Gibco</td><td>11111-044</td><td></td></tr><tr><td>Ters mikroskop (Wilovert)</td><td>Hund (Will Wetzlar)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>iPS(IMR90)-4 hücre</td><td>WiCell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kellogg's takviyesi</td> 110 ml Kellogg's takviyesi <td></td><td></td><td>hazırlamak için 100 ml 4 g/ml glikoz, 0.1 g/ml glutamin ve 0.2 mg/ml tiamin pirofosfat ve 10 ml 5 mg/ml Fe (NO3)3 hazırlayın ve solüsyonları birleştirin. Filtre, sterilize edin ve -20 ° C'de saklayın.</td></tr><tr><td>Nakavt serum replasmanı (KOSR)</td><td>Gibco</td><td>10828-028</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamin (GlutaMAX)</td><td>Invitrogen</td><td>35050-038</td><td></td></tr><tr><td>LunaScript RT SuperMix Kiti</td><td>NEB</td><td>E3010L</td><td>cDNA sentez kiti</td></tr><tr><td>Matrigel Matrix</td><td>Corning</td><td>354230</td><td></td></tr><tr><td>Metanol</td><td>ROTH</td><td>4627.5</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2</td><td>ROTH</td><td>KK36.1</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipetler (Araştırma Plus)</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>ROTH</td><td>6329</td><td></td></tr><tr><td>Esansiyel olmayan amino asitler (NEAA)</td><td>Gibco</td><td>11140-035</td><td></td></tr><tr><td>NucleoSpin RNA izolasyon kiti</td><td>Machery-Nagel</td><td>740955</td><td>RNA izolasyon kiti</td></tr><tr><td>Pipet çocuğu (Accu-Jet Pro)</td><td>Marka</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trombositten fakir plazma türevli serum, sığır (PDS)</td><td>Fisher</td><td>50-443-029</td><td></td></tr><tr><td>PowerUp SYBR Green Master Mix</td><td>Applied Biosystems</td><td>A25742</td><td>qPCR ana karışım</td></tr><tr><td>qPCR filmi (MicroAmp Optik Yapışkan Film)</td><td>Applied Biosystems</td><td>4211971</td><td></td></tr><tr><td>qPCR plakaları (MicroAmp Fast 96 kuyulu)</td><td>Applied Biosystems</td><td>4346907</td><td></td></tr><tr><td>ROCK inhibitörü, Y27632 dihidroklorür</td><td>Tocris</td><td>1254</td><td></td></tr><tr><td>RT-PCR termo döngüleyici (StepOnePlus)</td><td>Applied Biosystems</td><td>4376600</td><td></td></tr><tr><td>Serolojik pipetler</td><td>Sarstedt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>StemFlex bazal ortam + 50x StemFlex takviyesi</td><td>Gibco</td><td>A3349401</td><td>Kök hücre bakım ortamı</td></tr><tr><td>Sallanan Kova Rotoru (Heraeus #2704)</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tiamin pirofosfat</td><td>Sigma</td><td>C8754-5G</td><td></td></tr><tr><td>Tripan Mavisi Çözeltisi, %0.4</td> <td>Gibco</td><td>15250061</td><td></td></tr><tr><td>Versene</td><td>Gibco</td><td>15040-033</td><td>Enzimatik olmayan hücre ayrışma reaktifi (EDTA)</td></tr></tbody></table>

neisseria meningitidis İndüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı beyin endotel hücrelerinin enfeksiyonu

Neisseria meningitidis Infection of Induced Pluripotent Stem-Cell Derived Brain Endothelial Cells

Meningokok menenjiti, Neisseria meningitidis (meningokok , Nm) son derece özelleşmiş beyin endotel hücrelerine (BEC'ler) nüfuz ederek merkezi sinir sistemine (CNS) erişebildiğinde ortaya çıkan hayatı tehdit eden bir enfeksiyondur. Nm insana özgü bir patojen olduğundan, sağlam in vivo model sistemlerinin olmaması, Nm ve BEC'ler arasındaki konak-patojen etkileşimlerinin incelenmesini zorlaştırmakta ve doğal BEC'leri taklit eden insan tabanlı bir modele ihtiyaç duyulmasını sağlamaktadır. BEC'ler, karmaşık sıkı bağlantılar ve yüksek trans-endotelyal elektrik direnci (TEER) ile karakterize periferik endotel hücrelerine kıyasla daha sıkı bariyer özelliklerine sahiptir. Bununla birlikte, birincil BEC'ler ve ölümsüzleştirilmiş BEC'ler gibi birçok in vitro model, doğal nöral mikroçevreden çıkarıldıktan sonra bariyer özelliklerinden yoksundur veya hızla kaybeder. İnsan kök hücre teknolojilerindeki son gelişmeler, diğer in vitro insan modellerine kıyasla fenoskopi BEC'lerini daha iyi hale getiren indüklenmiş pluripotent kök hücrelerden (iPSC'ler) beyin benzeri endotel hücreleri türetmek için yöntemler geliştirmiştir. Nm-BEC etkileşimini modellemek için iPSC'den türetilen BEC'lerin (iPSC-BEC'ler) kullanılması, BEC bariyer özelliklerine sahip insan hücrelerini kullanma avantajına sahiptir ve bariyer yıkımını, doğuştan gelen bağışıklık aktivasyonunu ve bakteri etkileşimini incelemek için kullanılabilir. Burada, bakteri preparasyonu, enfeksiyon ve analiz için numune toplamaya ek olarak iPSC'lerden iPSC-BEC'lerin nasıl türetileceğini gösteriyoruz.

Burada açıklanan protokol Stebbins ve ark. ve iPSC'leri BBB özelliklerine sahip beyin benzeri endotel hücrelerine ayırma sürecini ve bu modelin Nm19,22 ile iPSC-BEC'leri kullanan enfeksiyon çalışmaları için nasıl kullanılacağını vurgulamaktadır. iPSC-BEC'ler, uygun şekilde farklılaştırıldığında, TEER tarafından ölçülen ve genellikle 2000 Ω·cm2'den büyük olan sıkı bariyer özellikleri sergiler ve VE-kaderin ve CD31 (PECAM) gibi endotelyal belirteçleri ek...

Burada açıklanan protokol, indüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı beyin benzeri endotel hücrelerinin ayırt edilmesinde, enfeksiyon için Neisseria meningitidis'in hazırlanmasında ve diğer moleküler analizler için numune toplanmasında ana adımları vurgulamaktadır.

Neisseria meningitidis İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Beyin Endotel Hücrelerinin Enfeksiyonu

Meningococcal meningitis is a life-threatening infection that occurs when Neisseria meningitidis (meningococcus, Nm) can gain access to the central ...

Bu protokol, beyin endotel hücrelerini in vivo olarak daha iyi taklit edebilen bir modelde, meningeal kan-BOS bariyerleri gibi kan-beyin bariyerlerindeki konak patojen etkileşimlerini incelemek için iPSC'den türetilmiş beyin benzeri endotel hücrelerinin kullanımını göstermektedir. Beyin endotel hücre bariyeri özelliklerinin ve insana özgü patojenlerle etkileşimlerinin in vitro incelemesi, modellemedeki sınırlamalar nedeniyle zor olabilir. iPSC'den türetilmiş beyin endotel hücreleri, üstün bariyer fenotiplerine sahip oldukları ve insan kaynaklı oldukları için bu uygulamalar için özellikle yararlıdır.İndüklenmiş pluripotent kök hücreleri veya iPSC'leri, iki mililitre kök hücre bakım ortamı ile altı oyuklu plakalarda 37 santigrat derece ve% 5 karbondioksitte tutun. Hücreleri geçmek için, ortamı birleşmeyen bir kuyudan aspire edin ve bir mililitre enzimatik olmayan hücre ayrışma reaktifi ekleyin. Daha sonra plakayı yedi dakika boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin.Bu arada, matris jel solüsyonunu yeni bir altı oyuklu plaka üzerinde, oyuk başına iki mililitre taze kök hücre bakım ortamı ile değiştirin. Hücre ayrışma reaktifini aspire edin, hala plakaya bağlı olan hücreleri aspire et

neisseria-meningitidis-infection-induced-pluripotent-stem-cell

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Bu yöntem, fare beyin mikrovasküler endotel hücreleri izole etmek ve ölümsüzleştirmek açıklamaktadır. Biz beyin dokusu, sindirim adımları, tohumlama ve hücre ölümsüzlük ve homojenizasyon başlayarak adım adım protokol açıklar. Genellikle, homojen, ölümsüzleştirdi mikrovasküler endotel hücre hattı elde etmek için yaklaşık beş hafta sürer.

Bir olarak ölümsüzleştirdi murin Beyin Mikrovasküler Endotel Hücre Hattı Üretimi<em&gt; In Vitro</em&gt; Kan Beyin Bariyeri Modeli

Bu video, indüklenmiş pluripotent kök hücrelerin beyin endotel hücrelerine farklılaşmasını indüklemek için bir protokolü göstermektedir.

İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücrelerden Beyin Endotel Hücrelerinin Üretilmesi

Bu video, insan iPSC'lerini beyin mikrovasküler endotel hücrelerine ayırmak için çok adımlı bir süreci göstermektedir. Elde edilen farklılaşmış hücreler, sıkı bağlantılarla karakterize edilen beyin mikrovasküler endotel hücrelerini yakından taklit eder ve bu da onları beyin hastalıkları üzerine araştırmalar için ideal hale getirir.

İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücrelerin Beyin Mikrovasküler Endotel Hücrelerine Farklılaşması

Kaynak: Parajuli, B., et.al. İmmünkompetan Farelerin Beyninde İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Mikroglia'nın Non-İnvaziv Transnazal Yol ile Transplantasyonu. J. Vis. Uzm. (2022).Bu video, indüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı insan mikroglia (iPSMG) hücrelerinin bir fare beynine trans-nazal transplantasyonunu göstermektedir. Hyaluronidaz, geçirgenliği artırmak için mikroglial tükenmiş bir farenin burun deliklerine uygulanır. iPSMG süspansiyonu intranazal olarak uygulanır ve...

İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı İnsan Mikroglial Hücrelerinin Fare Beynine Transnazal Nakli

Burada, biz tutarlı sonuç ve geliştirilmiş verimlilik gösterir Sendai virüs ile transgen-özgür insan iPSCs içine insan somatik hücreleri yeniden programlamak için kurulan yöntem sunuyoruz.

Sendai-virüs ile İnsan Somatik Verimli Üretimi İnsan uyarılmış pluripotent kök hücrelerin

Doğrudan soy-yeniden programlama için beyin-yerleşik hücreleri hedef beyin onarımı için yeni perspektifler sunuyor. Burada yetişkin insan serebral korteks beyin-yerleşik perisitlerden için zenginleştirilmiş kültürleri hazırlamak ve Sox2 ve Ascl1 faktörleri transkripsiyon retrovirüs aracılı ifade tarafından uyarılan nöronların bu dönüştürmek için nasıl bir protokol açıklar.

Kaynaklı Nöronlar içine Yetişkin İnsan Beyninin perisit türetilmiş Hücreler Lineage yeniden programlama

Burada, erişkin farelerde intrasisternal enfeksiyon yolu ile meningokok menenjitini tetikleyen bir yöntem tanımlıyoruz. İnokül inosiyal enfeksiyona kadar meningokok enfeksiyonunun adım adım protokolünü sıyoruz; sonra hayvan hayatta kalma kaydetmek ve mindik dokularında bakteri yükleri değerlendirmek.

İntrasisternal Doğum yoluyla Farelerde Meningokok Menenjit Serogroup C Indükleyen

Biz kafatası stabilize edilebilir ucunda bir iğne bükülmüş bir intrasisternal enjeksiyon tarif, böylece altta yatan parankim hasar riskini ortadan kaldırarak. Bu yaklaşım, leptomeningeal hücrelerin genetik kader haritalanması ve manipülasyonları ve beyin-omurilik sıvısı hareketini izlemek için kullanılabilir.

İntrasisternal Enjeksiyon Ile Leptomeningeal Hücre Modifikasyonu İndüksiyonu

Bu protokol, insan kaynaklı pluripotent kök hücrelerin ayırt edilmesiyle elde edilen beyin mikrovasküler endotel hücrelerini türetmek, genişletmek ve kriyoprezerserve etmek ve bir ex vivo modelde kan beyin bariyeri özelliklerini incelemek için uyarlanmış bir yöntemi detaylandırmaktadır.

İnsan İndüklenen Pluripotent Kök Hücrelerden Beyin Mikrovasküler Endotel Hücrelerinin Derivasyonu, Genişlemesi, Kriyoprezervasyonu ve Karakterizasyonu

Burada sunulan protokol, immünkompetan farelerde transnazal bir yolla indüklenmiş pluripotent kök hücre kaynaklı insan mikrogliasının (iPSMG) beyne transplantasyonuna izin verir. Hücrelerin hazırlanması ve transnazal transplantasyonu ve iPSMG'nin idamesi için sitokin karışımının uygulanması yöntemi gösterilmiştir.

İmmünkompetan Farelerin Beyinde Non-invaziv Transnazal Yolla İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Mikroglia Transplantasyonu

Burada, pluripotent kök hücrelerin beyin mikrovasküler endotel hücresi (BMEC) benzeri hücrelere farklılaşmasını sağlayan genişletilmiş endotel hücre kültürü yöntemi (EECM) olan bir protokolü açıklıyoruz. Bu hücreler endotel hücre adezyon molekülü ekspresyonunu gösterir ve bu nedenle in vitro immün hücre etkileşimlerini incelemek için uygun bir insan kan-beyin bariyer modelidir.

İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücrelerin Olgun Bir İmmün Fenotipli Beyin Mikrovasküler Endotel Hücre Benzeri Hücrelere Farklılaşması

Keşfedin iPSC kaynaklı beyin endotel hücreleri kullanarak kan-beyin bariyerinde Neisseria meningitidis ile konak-patojen etkileşimlerini inceleme yöntemini. Bu model nörolojik enfeksiyonların moleküler mekanizmalarını anlamaya yardımcı olur.

Neisseria meningitidis İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücre Kaynaklı Beyin Endotel Hücrelerinin Enfeksiyonu

Daha fazla video keşfet