Name: Ex Vivo Polivinil Alkol Bazlı Kültürlerde Fare Hematopoetik Kök Hücrelerinin Genleşmesi ve Genetik Manipülasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-10T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: Keşfedin fare hematopoetik kök hücrelerinin polivinil alkol bazlı ekstra vüvü kültürde genleşmesi ve genetik manipülasyonu. Bu yöntem uzun süreli kültür ve gen düzenleme için güçlü bir platform sunar.

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

Akış sitometrisine erişim için WIMM Akış Sitometri Çekirdeğine ve lentiviral vektör üretimi için WIMM Virüs Tarama Çekirdeğine teşekkür ederiz. Bu çalışma Kay Kendall Lösemi Fonu ve İngiltere Tıbbi Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.

Damızlık ve ötenazi de dahil olmak üzere tüm hayvan prosedürleri, kurumsal ve ulusal yönergeler dahilinde gerçekleştirilmelidir. Aşağıda detaylandırılan deneyler İngiltere İçişleri Bakanlığı tarafından onaylanmıştır. Bu protokolde kullanılan tüm malzemelerin, reaktiflerin ve ekipmanların bir listesi için Malzeme Tablosuna bakın.
1. Stok çözümlerinin hazırlanması
<ol><li>PVA stok çözümü<ol><li>Küçük bir cam şişede 50 mL doku kültürü kalitesinde su alın (otoklavlama için uygundur). Suyu mikrodalgada kaynamaya yakın bir yere ısıtın.</li>
		<li>5 g PVA tozunu tartın ve suya ekleyin. NOT: Sadece 1-5 g PVA'nın çözülmesi önerilir. Daha büyük miktarların çözülmesi, eksik yeniden yapılanmaya neden olabilir.</li>
		<li>Kapağı sıkıca kapatın ve karıştırmak için çalkalayın. Ardından, kapağı gevşetin. NOT: Değişen su sıcaklığı nedeniyle basınç değişebileceğinden, yeniden açarken dikkatli olun.</li>
		<li>Otoklavlayın ve soğumaya bırakın. Kapağı sıkıca kapatın ve karıştırmak için çalkalayın. Alikotları steril tüplerde yapın ve 4 ° C'de 3 aya kadar saklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Liyofilize sitokinleri 1 mg/mL PVA içeren F-12 ortamında çözün. 1:1.000 stok üretmek için kök hücre faktörünü 10 μg / mL'ye ve trombopoietini 100 μg / mL'ye yeniden oluşturun. Alikotları steril tüplerde yapın ve -80 ° C'de uzun süre saklayın. Alternatif olarak, alikotları 4 ° C'de 1 haftaya kadar saklayın. NOT: Fare HSC genişlemesi üzerindeki olumsuz etkisi nedeniyle sığır serum albüminindeki sitokinlerin sulandırılmasından kaçının.</li>
</ol>2. HSC kemik iliği ekstraksiyonu ve c-Kit + zenginleştirme
<ol><li>Femurları, tibialları, pelvisleri ve omurgayı taze ötenazi yapılmış 8-12 haftalık C57BL / 6 farelerinden (CO2 boğulma ve / veya servikal çıkık yoluyla) diseke edin ve kemikleri PBS'ye buz üzerine yerleştirin. NOT: Yüzeylerin ve aletlerin %70 etanol ile sterilize edildiğinden emin olun.</li>
	<li>Tüy bırakmayan hassas görev mendilleri kullanarak kemikleri temizleyin, kas ve omuriliği çıkarın ve ~ 3 mL PBS içeren bir harç ekleyin. NOT: Havan ve harcın %70 etanol ile sterilize edildiğinden ve daha sonra PBS ile bir kez yıkandığından emin olun.</li>
	<li>Kesme kuvvetlerini en aza indirmek için kemikleri taşlamadan havaneyle ezin. 5 mL'lik bir şırıngaya bağlı 19 G'lik bir iğne kullanarak PBS'ye salınan büyük kemik iliği parçalarını parçalayın. Hücre süspansiyonunu 70 μm'lik bir filtreden 50 mL'lik bir konik tüpe aktarın.</li>
	<li>Süspansiyon aktarıldıktan sonra, kemikler ağartılana ve ilik görünmeyene kadar taze PBS ile tekrarlayın. Fare başına ~30 mL ve iki fare için ~50 mL'lik bir uç hacmi hedefleyin.</li>
	<li>Kemik iliği hücrelerini karıştırın, 10 μL hücre toplayın ve bir hemositometre ile 1:10-1:20 seyreltmede Türks çözeltisini kullanarak sayın. NOT: Bir farenin 2-5 × 108 tam kemik iliği hücresi vermesi beklenmektedir.</li>
	<li>4 ° C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da döndürün, süpernatanı atın ve peleti soğuk PBS'de (bir fare için 350 μL veya iki fare için 500 μL) yeniden askıya alın.</li>
	<li>10 milyon hücre başına 0.2 μL allophycocyanin (APC) anti-c-Kit antikoru ekleyin ve karanlıkta 4 ° C'de 30 dakika boyunca inkübe edin.</li>
	<li>Fazla antikoru temizlemek için inkübe edilmiş hücrelere 5 mL soğuk PBS ekleyin ve 50 μm'lik bir filtreden taze 15 mL'lik bir konik tüpe süzün.</li>
	<li>Orijinal tüpü 7 mL soğuk PBS ile yıkayın ve filtreden geçirin. Filtre tıkanması meydana gelirse, filtre yüzeyini bir P1000 ucu ile çizin.</li>
	<li>4 ° C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da döndürün, süpernatanı atın ve peleti soğuk PBS'de (bir fare için 350 μL veya iki fare için 500 μL) yeniden askıya alın.</li>
	<li>10 milyon hücre başına 0.2 μL anti-APC mikroboncuk ekleyin ve karanlıkta 4 ° C'de 15 dakika boyunca inkübe edin. Fazla mikroboncukları yıkamak için 12 mL steril PBS ekleyin.</li>
	<li>Hücreleri 4 ° C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da döndürün ve 2 mL soğuk PBS'de tekrar askıya alın. Bu adımda hücreler dönerken, adım 2.13'e geçin.</li>
	<li>Manyetik bir kolon ayırıcının mıknatısına, üstte 50 μm filtre ve aşağıda 15 mL konik tüp olacak şekilde manyetik bir filtreleme sütunu yerleştirerek kolon zenginleştirmeye hazırlanın.</li>
	<li>50 μm filtre ve filtreleme sütunundan 3 mL steril PBS çalıştırın. PBS geçtikten sonra, hücre süspansiyonunu sütundan geçirin, ardından her seferinde 3 mL soğuk PBS'nin üç yıkamasını yapın. Her yıkama için, bir sonraki yıkamayı eklemeden önce sütunun damlamasının durmasını bekleyin.</li>
	<li>Kolonu mıknatıstan çıkarın ve taze 15 mL'lik bir tüpün üzerine yerleştirin. 5 mL soğuk PBS ekleyin, kolon pistonunu kolonun üzerine takın ve pistonu iterek hücreleri boşaltın.</li>
	<li>C-Kit ile zenginleştirilmiş hücreleri karıştırın, 10 μL hücre toplayın ve bir hemositometre ile 1:2 seyreltmede Türklerin çözeltisini kullanarak sayın. Bir farenin tipik verimi 2-5 × 106 c-Kit+ hücredir. NOT: Bu noktada, hücreler doğrudan HSC ortamına tohumlanabilir veya HSC floresan ile aktive edilmiş hücre sıralama (FACS) saflaştırması için hazırlanabilir.</li>
</ol>3. C-Kit ile zenginleştirilmiş HSPC'lerle hücre kültürlerinin başlatılması
<ol><li>Gerekli hücre/kuyucuk sayısı için taze ortam hazırlayın (Tablo 1). C-Kit ile zenginleştirilmiş HSPC'ler için mL başına 0,5-1 milyon hücre tohumu.</li>
	<li>C-Kit ile zenginleştirilmiş hücreleri döndürün ve HSC ortamında istenen hücre yoğunluğunda yeniden askıya alın.</li>
	<li>Hücreleri, 96 delikli plaka başına 200 μL veya 24 delikli plaka başına 1 mL'de fibronektin kaplı veya negatif yüzey yüklü plakalara aktarın.</li>
	<li>Hücreleri 37 °C ve% 5 CO2'ye ayarlanmış bir doku kültürü inkübatörüne yerleştirin.</li>
</ol>4. FACS saflaştırılmış HSC'ler ile hücre kültürlerinin başlatılması
<ol><li>Biyotinile soy antikor boyasının uygun bir hacmini hazırlayın: PBS'de 1:100 seyreltilmiş 10 milyon hücre başına 3 μL ana karışım (Tablo 2).</li>
	<li>C-Kit ile zenginleştirilmiş hücreleri döndürün ve soy antikor boyasında 4 ° C'de 30 dakika boyunca tekrar askıya alın.</li>
	<li>10 mL steril PBS ile yıkayın ve 4 °C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da döndürün.</li>
	<li>Taze HSC antikor boyasının uygun bir hacmini hazırlayın (Tablo 3): 10 milyon hücre başına 300 μL. Bu numune boyamanın yanı sıra, kompanzasyon ve geçit için uygun boyama kontrol numuneleri hazırlayın. NOT: Boya konjuge antikorları kullanırken ışık kapalı olarak bir doku kültürü başlığında çalışın.</li>
	<li>HSC antikor boyasındaki hücreleri tekrar askıya alın ve 90 dakika boyunca 4 ° C'de inkübe edin. Hücre peletlenmesini önlemek için hücreleri her 20-30 dakikada bir dokunarak karıştırın.</li>
	<li>10 mL steril PBS ile yıkayın ve 4 °C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da döndürün.</li>
	<li>Süpernatanı aspire edin, peletin bozulması için hafifçe vurun ve steril PBS'de 0.5 μg / mL propidium iyodür (PI) ile yeniden askıya alın.</li>
	<li>Gerekli kuyucuk sayısı için taze ortam hazırlayın (Tablo 1) ve fibronektin veya negatif yüzey yüklü plakalara (96 delikli plaka başına 200 μL veya 24 delikli plaka başına 1 mL) plaka hazırlayın.</li>
	<li>CD150+CD34-c-Kit+Sca1+Lineage- HSC'leri doğrudan ortam içeren kuyulara sıralamak ve sıralamak için FACS makinesini hazırlayın (burada kullanılan standart FACS geçit stratejisi için Şekil 1'e bakın). 96 delikli plaka kuyusu başına en fazla 200 hücreyi veya 24 delikli plaka kuyusu başına en fazla 1.000 hücreyi sıralayın. NOT: FACS makineleri eğitimli bir bilim adamı tarafından çalıştırılmalıdır. Fare HSC'lerinin FACS izolasyonu konusunda deneyimli olmayan kullanıcıların bu sıralama stratejisini tartışmak için yerel FACS tesislerine başvurmaları önerilir.</li>
</ol>5. Medya değişiklikleri gerçekleştirme
<ol><li>C-Kit ile zenginleştirilmiş hücrelerden başlatılan hücre kültürleri için, 2 gün sonra ortam değişikliklerine başlayın. FACS ile izole HSC'lerden başlatılan hücre kültürleri için, 5 gün sonra ortam değişikliklerine başlayın.</li>
	<li>Tüm kuyucuklar için yeterli taze ön ısıtılmış (~ 37 °C) HSC ortamı (Tablo 1) hazırlayın.</li>
	<li>Plakayı doku kültürü inkübatöründen yavaşça çıkarın. NOT: Negatif yüzey yüklü plakalardaki HSPC'ler fibronektin üzerindeki HŞK'lerden daha kolay rahatsız edildiğinden, hücre kültürlerini rahatsız etmemek için negatif yüzey yüklü plakalardaki ortamı değiştirirken ekstra özen gösterilmelidir.</li>
	<li>Bir pipet veya vakum pompası kullanarak, ortamın ~% 90 -% 95'ini kuyu menisküsünden yavaşça çıkarın. NOT: Ortamı kuyunun tabanından çekmekten kaçının, aksi takdirde birçok hücre çıkarılacaktır.</li>
	<li>Kuyuya 200 μL (96 delikli plakalar için; 24 delikli plakalar için 1 mL) taze ortam ekleyin.</li>
	<li>Plakayı doku kültürü inkübatörüne geri koyun.</li>
	<li>Deneysel bitiş noktasına kadar her 2-3 günde bir 5.1-5.6 arasındaki adımları tekrarlayın.</li>
	<li>C-Kit ile zenginleştirilmiş HSPC'lerle başlatılan hücre kültürleri için (bölüm 3), kültürleri ~ 3 hafta sonra 1: 2-1: 3 oranında bölün. FACS saflaştırılmış HSC'ler (bölüm 4) ile başlatılan hücre kültürleri için, kültürleri ~ 3 hafta sonra ve kültürlerin% >90'ı birleştiğinde 1: 2-1: 3 oranında bölün. NOT: Tam zaman çizelgesi deneysel ilgi alanlarına bağlı olacaktır. Bu kültürler 4-8 hafta8 boyunca karakterize edilmiştir, ancak ek kültür uzunlukları mümkün olabilir.</li>
</ol>6. Kültürlü HSPC'lerin elektroporasyonu
NOT: Bu protokol Cas9 / sgRNA ribonükleoproteinin (RNP) elektroporasyonu içindir, ancak mRNA veya diğer rekombinant proteinlerin elektroporasyonu için uyarlanabilir. Bunu istenen deneysel zaman noktasında gerçekleştirmek için yeterli sayıda hücreye sahip kültürleri başlatın.
<ol><li>Bölüm 5'te açıklandığı gibi, elektroporasyondan 1 gün önce orta bir değişiklik yapın. NOT: Elektroporasyondan önce en az bir gece kültürü önerilir. Bununla birlikte, hücreler tipik olarak transdüksiyondan önce 1-3 hafta boyunca kültürlenir.</li>
	<li>Elektroporasyon gününde, nükleofektoru kurun. Makineyi açın. Dokunmatik ekranda, X modülünü ve ardından kullanılan küvet boyutunu seçin.</li>
	<li>Elektroporasyon ölçeği için yeterli P3 çözeltisi (üreticinin talimatlarına göre) hazırlayın (küvet başına 100 μL veya mikroküvet başına 20 μL) ve oda sıcaklığına dengelenmesine izin verin.</li>
	<li>Kaplanan kuyucuk sayısı için yeterli taze ortam (Tablo 1) hazırlayın ve 24 delikli bir plaka kuyusu için 500 μL ortam veya 96 delikli bir plaka kuyusuna 100 μL ortam ekleyin.</li>
	<li>Buz üzerinde sgRNA'yı (RNaz içermeyen suda 2 μg / mL'ye kadar önceden seyreltilmiş) çözün ve 16 μg sgRNA'yı steril bir PCR tüpünde 30 μg Cas9 enzimi (10 μg / mL'de) ile karıştırın. Kontrol olarak sadece Cas9 proteini içeren ekstra bir PCR tüpü ekleyin. Tüpü hafifçe vurarak karıştırın, sonra kısaca aşağı doğru döndürün. RNP'yi kompleksleştirmek için bir termosikletçide 10 dakika boyunca 25 ° C'de inkübe edin ve ardından tüpleri buz üzerinde tutun. NOT: Mikroküvetlerde elektroporasyon yapılırsa bu beş kat küçültülebilir.</li>
	<li>HSPC'leri elektroporasyon için karıştırın ve bir tüpe aktarın; 10 μL hücre toplayın ve bir hemositometre ile 1:2 seyreltmede Türks çözeltisini kullanarak sayın. NOT: 100 μL küvet başına 1-5 milyon hücrenin elektroporlanması önerilir (mikroküvet için beş kat küçültülür).</li>
	<li>Uygun sayı hücrelerini 1,5 mL'lik bir tüpte 450 × g'da 4 ° C'de 5 dakika boyunca döndürün. Süpernatantın mümkün olduğunca çoğunu aspire edin ve 100 μL nükleofeksiyon tamponu ile yeniden askıya alın.</li>
	<li>Hücre süspansiyonunu derhal kompleks RNP ve pipet içeren PCR tüpüne yavaşça yukarı ve aşağı aktararak nazikçe karıştırın ve 100 μL'lik bir elektroporasyon küvetine aktarın. Küvette hava kabarcıklarının oluşmasını önlemek için karışımı yavaşça ve tek bir akışkan hareketle küvetin içine çıkarın.</li>
	<li>Elektroporatörde, elektroporasyona tabi tutulan kuyucukların konumunu seçin. Dokunmatik ekranı kullanarak CD34+, insan hücre tipi programını seçin veya EO100 darbe kodunu yazın. OK düğmesine basın.</li>
	<li>Küvetleri elektroporatöre aktarın. Elektroporasyonu başlatmak için dokunmatik ekrandaki Başlat düğmesine basın. Elektroporasyondan hemen sonra, küvete 500 μL kültür ortamı ekleyin (bir mikroküvet kullanılıyorsa 100 μL).</li>
	<li>Hücreleri yavaşça hazırlanan plakaya aktarın ve doku kültürü inkübatörüne geri dönün.</li>
	<li>Bir AAV6 donör şablonu kullanan prosedürler için, hücreler 5.000 vektör / hücre konsantrasyonunda fibronektin kaplı bir plakaya aktarıldıktan hemen sonra vektörü ekleyin.</li>
	<li>6-18 saat sonra, taze ortam hazırlayın ve bölüm 5'te açıklandığı gibi bir ortam değişikliği yapın. Bu ortam değişikliği için, ortamın sadece% 80 -% 90'ını çıkarın. NOT: Ortamı kuyunun tabanından çekmekten kaçının.</li>
	<li>Hücreleri 2 veya daha fazla gün sonra akış sitometrisi ile analiz edin (ayrıntılar için Bölüm 8'e bakın).</li>
	<li>Deneysel bitiş noktasına ulaşılana kadar, bölüm 5'te açıklandığı gibi her 2 günde bir orta değişiklikler yapmaya devam edin. NOT: Bu yöntemi kullanarak CRISPR / Cas9'un düzenleme oranları, tasarlanan sgRNA'nın hedefleme verimliliğine büyük ölçüde bağlıdır. Verimli bir kılavuz ile %95'e varan düzenleme oranları gözlemlenmiştir15. SgRNA tasarımı için kılavuzlar daha önce başka bir yerde detaylandırılmıştır 19,20.</li>
</ol>7. Kültürlü HSPC'lerin lentiviral vektör ile dönüştürülmesi
NOT: İstenilen deneysel zaman noktasında gerçekleştirmek için yeterli sayıda hücreye sahip kültürleri başlatın.
<ol><li>Lentiviral vektör üretin ve titreyin (deneysel hedeflere bağlı olarak). Buz üzerinde lentiviral vektörü çözün.</li>
	<li>Orta bir değişiklik yapın (bölüm 5'te olduğu gibi); daha sonra, HSPC'leri bir tüpe transdüksiyon için karıştırın ve aktarın. 10 μL hücre toplayın ve bir hemositometre ile 1:2 seyreltmede Türks çözeltisini kullanarak sayın. NOT: Hücreler kaplamadan hemen sonra dönüştürülebilir. Bununla birlikte, hücreler tipik olarak transdüksiyondan önce 1-3 hafta boyunca kültürlenir.</li>
	<li>Transdüksiyon için gerekli hücre dozunu yeniden plakalayın (tipik olarak 96 delikli plaka başına 100.000 hücre). Ayrı ayrı, plaka dönüştürülmemiş negatif kontrol hücreleri. NOT: Negatif yüzey yüklü plakalar kullanılıyorsa, lentiviral vektör transdüksiyonu için hücreleri fibronektin kaplı plakalara aktarın.</li>
	<li>Her hücre kuyucuğuna lentiviral vektör ekleyin: ~% 30 transdüksiyon verimliliği elde etmek için hücre başına 20 transdüksiyon birimi ekleyin. Bununla birlikte, deneysel gereksinimlere bağlı olarak lentiviral vektör dozunu ampirik olarak belirleyin. NOT: Lentiviral vektörün kurumsal yönergelere göre atıldığından emin olun.</li>
	<li>Hücreleri 6 saat boyunca doku kültürü inkübatörüne geri döndürün. Daha sonra, bölüm 5'te açıklandığı gibi bir orta değişiklik yapın. NOT: Supernatant canlı virüs içerir. Kurumsal yönergelere göre atın.</li>
	<li>Hücreleri 2 gün veya daha uzun bir süre sonra akış sitometrisi (örneğin, GFP ekspresyonu için) ile analiz edin. Ayrıntılar için bölüm 8'e bakın.</li>
	<li>Deneysel bitiş noktasına ulaşılana kadar, bölüm 5'te açıklandığı gibi her 2 günde bir orta değişiklikler yapmaya devam edin.</li>
</ol>8. HSPC kültürlerinin akış sitometrik analizi
<ol><li>PBS'de %2 FBS içeren konsantre kültürlü ex vivo HSC antikor karışımı hazırlayın (Tablo 4). Karışımı karanlıkta 4 °C'de 1 aya kadar saklayın. NOT: Boya konjuge antikorları kullanırken ışıklar kapalı bir doku kültürü başlığında çalışın.</li>
	<li>50 μL hücreye 2 μL konsantre antikor karışımı ekleyin. Karanlıkta 4 ° C'de 30 dakika inkübe edin. Bu numune boyamanın yanı sıra, kompanzasyon ve geçit için uygun boyama kontrol numuneleri hazırlayın.</li>
	<li>% 2 FBS içeren 200-1.000 μL PBS ekleyin ve 4 ° C'de 5 dakika boyunca 450 × g'da santrifüj yapın. Mümkün olduğunca fazla süpernatantı çıkarın ve% 2 FBS ve 0,5 μg / mL PI içeren 100-500 μL PBS'de yeniden askıya alın.</li>
	<li>Akış sitometresini ayarlayın ve numune başına en az 10.000 canlı hücre kaydedin. NOT: Akış sitometreleri eğitimli bir bilim adamı tarafından çalıştırılmalıdır. Kullanıcılar, akış sitometrisinde deneyimli değillerse, bu analizi tartışmak için yerel FACS tesislerine başvurmalıdır.</li>
	<li>Verileri FCS formatında dışa aktarın ve uygun akış sitometri analiz yazılımını kullanarak verileri analiz edin. Burada kullanılan standart geçit stratejisi için Şekil 2'ye bakın.</li>
</ol>

<ol><li>Laurenti, E., Göttgens, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+haematopoietic+stem+cells+to+complex+differentiation+landscapes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">From haematopoietic stem cells to complex differentiation landscapes.</a> Nature. 553 (7689), 418-426 (2018).</li>
<li>Eaves, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematopoietic+stem+cells%3A+concepts%2C+definitions%2C+and+the+new+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Hematopoietic stem cells: concepts, definitions, and the new reality.</a> Blood. 125 (17), 2605-2613 (2015).</li>
<li>Wilkinson, A. C., Igarashi, K. J., Nakauchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haematopoietic+stem+cell+self-renewal+in+vivo+and+ex+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Genetics%22%5BJournal%5D)">Haematopoietic stem cell self-renewal in vivo and ex vivo.</a> Nature Reviews Genetics. 21 (9), 541-554 (2020).</li>
<li>Crane, G. M., Jeffery, E., Morrison, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+haematopoietic+stem+cell+niches%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Immunology%22%5BJournal%5D)">Adult haematopoietic stem cell niches.</a> Nature Reviews Immunology. 17 (9), 573-590 (2017).</li>
<li>Osawa, M., Hanada, K., Hamada, H., Nakauchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+lymphohematopoietic+reconstitution+by+a+single+CD34-low%2Fnegative+hematopoietic+stem+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Long-term lymphohematopoietic reconstitution by a single CD34-low/negative hematopoietic stem cell.</a> Science. 273 (5272), 242-245 (1996).</li>
<li>Granot, N., Storb, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((History+of+hematopoietic+cell+transplantation%3A+challenges+and+progress%5BTitle%5D)+AND+%22Haematologica%22%5BJournal%5D)">History of hematopoietic cell transplantation: challenges and progress.</a> Haematologica. 105 (12), 2716-2729 (2020).</li>
<li>Wilkinson, A. C., Nakauchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stabilizing+hematopoietic+stem+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Genetics+%26+Development%22%5BJournal%5D)">Stabilizing hematopoietic stem cells in vitro.</a> Current Opinion in Genetics & Development. 64, 1-5 (2020).</li>
<li>Wilkinson, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+ex+vivo+haematopoietic-stem-cell+expansion+allows+nonconditioned+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Long-term ex vivo haematopoietic-stem-cell expansion allows nonconditioned transplantation.</a> Nature. 571 (7763), 117-121 (2019).</li>
<li>Nishimura, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+polyvinyl+alcohol+for+chimeric+antigen+receptor+T-cell+expansion%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Hematology%22%5BJournal%5D)">Use of polyvinyl alcohol for chimeric antigen receptor T-cell expansion.</a> Experimental Hematology. 80, 16-20 (2019).</li>
<li>Becker, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+single+cell+cloning+platform+for+gene+edited+functional+murine+hematopoietic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">A single cell cloning platform for gene edited functional murine hematopoietic stem cells.</a> bioRxiv. , (2022).</li>
<li>Kobayashi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+optimization+enables+maintenance+of+quiescent+hematopoietic+stem+cells+ex+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Environmental optimization enables maintenance of quiescent hematopoietic stem cells ex vivo.</a> Cell Reports. 28 (1), 145-158 (2019).</li>
<li>Kobayashi, H., Takubo, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+culture+method+to+maintain+quiescent+human+hematopoietic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A culture method to maintain quiescent human hematopoietic stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (171), e61938(2021).</li>
<li>Aal Wilson,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematopoietic+stem+cells+reversibly+switch+from+dormancy+to+self-renewal+during+homeostasis+and+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Hematopoietic stem cells reversibly switch from dormancy to self-renewal during homeostasis and repair.</a> Cell. 135 (6), 1118-1129 (2008).</li>
<li>Ochi, K., Morita, M., Wilkinson, A. C., Iwama, A., Yamazaki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-conditioned+bone+marrow+chimeric+mouse+generation+using+culture-based+enrichment+of+hematopoietic+stem+and+progenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Non-conditioned bone marrow chimeric mouse generation using culture-based enrichment of hematopoietic stem and progenitor cells.</a> Nature Communications. 12 (1), 3568(2021).</li>
<li>Wilkinson, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cas9-AAV6+gene+correction+of+beta-globin+in+autologous+HSCs+improves+sickle+cell+disease+erythropoiesis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Cas9-AAV6 gene correction of beta-globin in autologous HSCs improves sickle cell disease erythropoiesis in mice.</a> Nature Communications. 12 (1), 686(2021).</li>
<li>Haney, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+in+vivo+CRISPR+screens+identify+SAGA+complex+members+as+a+key+regulators+of+HSC+lineage+commitment+and+aging%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Large-scale in vivo CRISPR screens identify SAGA complex members as a key regulators of HSC lineage commitment and aging.</a> bioRxiv. , (2022).</li>
<li>Che, J. L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+characterization+of+in+vitro+expanded+hematopoietic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Reports%22%5BJournal%5D)">Identification and characterization of in vitro expanded hematopoietic stem cells.</a> EMBO Reports. 23 (10), e55502(2022).</li>
<li>Zhang, Q., Konturek-Ciesla, A., Yuan, O., Bryder, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+expansion+potential+of+murine+hematopoietic+stem+cells%3A+a+rare+property+only+partially+predicted+by+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Ex vivo expansion potential of murine hematopoietic stem cells: a rare property only partially predicted by phenotype.</a> bioRxiv. , (2022).</li>
<li>Schindele, P., Wolter, F., Puchta, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR+guide+RNA+design+guidelines+for+efficient+genome+editing%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">CRISPR guide RNA design guidelines for efficient genome editing.</a> Methods in Molecular Biology. 2166, 331-342 (2020).</li>
<li>Hanna, R. E., Doench, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+analysis+of+CRISPR-Cas+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Design and analysis of CRISPR-Cas experiments.</a> Nat Biotechnol. 38 (7), 813-823 (2020).</li>
<li>Wilkinson, A. C., Ishida, R., Nakauchi, H., Yamazaki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+ex+vivo+expansion+of+mouse+hematopoietic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Long-term ex vivo expansion of mouse hematopoietic stem cells.</a> Nature Protocols. 15 (2), 628-648 (2020).</li>
<li>Ieyasu, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+all-recombinant+protein-based+culture+system+specifically+identifies+hematopoietic+stem+cell+maintenance+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">An all-recombinant protein-based culture system specifically identifies hematopoietic stem cell maintenance factors.</a> Stem Cell Reports. 8 (3), 500-508 (2017).</li>
</ol>

Yazarların çıkar çatışması yoktur.

Bu protokolün HSC biyolojisini, hematopoezi ve hematolojiyi daha genel olarak araştırmak için yararlı bir yaklaşım sunduğunu umuyoruz. FACS saflaştırılmış HSC'ler8 için PVA tabanlı kültür yönteminin ilk geliştirilmesinden bu yana, yöntem genişletilmiştir. Örneğin, yöntemin kemik iliği ile zenginleştirilmiş c-Kit ve negatif yüzey yüklü plakalarla çalıştığı gösterilmiştir14. Transdüksiyon ve elektroporasyon ile uyumluluğu da gösterilmiştir14,15</s...

Hematopoetik sistem, memelilerde, oksijen tedarikinden patojenlerle savaşmaya, özel kan ve bağışıklık hücresi tiplerine kadar bir dizi temel süreci destekler. Hematopoetik kök ve progenitör hücreler (HSPC'ler) tarafından sürdürülen kan sistemi homeostazını desteklemek için sürekli kan üretimi (hematopoez) gereklidir1. En ilkel hematopoetik hücre, kendini yenileme ve çok soylu farklılaşma için benzersiz kapasitelere sahip olan hematopoetik kök hücredir (HSC) 2,3. Bu, esas olarak yetişkin kemik iliği4'te bulunan nadir bir hücre popülasyonudur ve burada yaklaşık her 30.000 hücrede sadece bir sıklıkta meydana gelir. HSC'lerin yaşam boyu hematopoezi desteklediği ve hematolojik stres sonrası hematopoezin yeniden kurulmasına yardımcı olduğu düşünülmektedir. Bu kapasiteler aynı zamanda HSC'lerin ışınlanmış bir alıcıya transplantasyonu takiben tüm hematopoetik sistemi stabil bir şekilde yeniden oluşturmasına izin verir5. Bu, bir HSC'nin fonksiyonel tanımını temsil eder ve aynı zamanda bir dizi kan ve bağışıklık hastalığı için iyileştirici bir tedavi olan HSC transplantasyon tedavisinin bilimsel temelini oluşturur6. Bu nedenlerden dolayı, HSC'ler deneysel hematolojinin ana odak noktasıdır.
Geniş bir araştırma odağına rağmen, HSC'leri ex vivo7'yi istikrarlı bir şekilde genişletmek zor olmaya devam etmiştir. Kısa bir süre önce fare HSC'leri8 için ilk uzun vadeli ex vivo genişletme kültürü sistemini geliştirdik. Bu yaklaşım, nakledilebilir HSC'leri 4 haftalık bir kültür boyunca 234-899 kat genişletebilir. Alternatif yaklaşımlarla karşılaştırıldığında, protokoldeki en büyük değişiklik, serum albümininin çıkarılması ve sentetik bir polimerle değiştirilmesiydi. Polivinil alkol (PVA), fare HSC kültürleri8 için optimal bir polimer olarak tanımlanmıştır ve şimdi diğer hematopoetik hücre tipleri9'u kültürlemek için de kullanılmıştır. Bununla birlikte, Soluplus (bir polivinil kaprolaktam-asetat-polietilen glikol greft kopolimeri) adı verilen başka bir polimer de yakın zamanda tanımlanmıştır ve bu da klonal HSC genişlemesini iyileştirdiği görülmektedir10. Polimerlerin kullanımından önce, fetal sığır serumu, sığır serum albümin fraksiyonu V veya rekombinant serum albümini şeklinde serum albümini kullanıldı, ancak bunlar HSC genişlemesi için sınırlı desteğe sahipti ve sadece kısa süreli (~ 1 hafta) ex vivo kültürü destekledi7. Bununla birlikte, HSC'leri sessiz bir durumda tutan HSC kültür protokollerinin daha uzun bir ex vivo kültür süresini destekleyebileceği unutulmamalıdır11,12.
Diğer kültür yöntemleriyle karşılaştırıldığında, PVA tabanlı kültürlerin önemli bir avantajı, üretilebilecek hücre sayısı ve protokolün HSC'leri ex vivo izlemek için kullanılabileceği sürenin uzunluğudur. Bu, deneysel hematoloji alanında, fare başına izolalanabilir düşük HSC sayısı (sadece birkaç bin) ve HSC'leri in vivo olarak zaman içinde izlemenin zorluğu gibi çeşitli engellerin üstesinden gelir. Bununla birlikte, bu kültürlerin HSC proliferasyonunu uyardığını, in vivo HSC havuzunun ise ağırlıklı olarak kararlı bir durumda sessiz olduğunu hatırlamak önemlidir13. Ek olarak, kültürler HSC'ler için seçici olmasına rağmen, ek hücre tipleri zamanla kültürlerle birlikte birikir ve nakledilebilir HSC'ler 1 ay sonra 34 hücreden sadece birini temsil eder. Miyeloid hematopoetik progenitör hücreler bu HSC kültürlerinde başlıca kontamine edici hücre tipi gibi görünmektedir8. Bununla birlikte, bu kültürleri heterojen hücre popülasyonlarından HSC'leri zenginleştirmek için kullanabiliriz (örneğin, c-Kit + kemik iliği HSPC'leri14). Ayrıca genetik manipülasyon14,15,16 için HSC'lerin transdüksiyonunu veya elektroporasyonunu destekler. Heterojen kültürlü HSPC popülasyonundan HSC'lerin tanımlanmasına yardımcı olmak için, CD201 (EPCR) yakın zamanda CD201 + CD150 + c-Kit + Sca1 + Soy fraksiyonu ile sınırlı nakledilebilir HSC'ler ile yararlı bir ex vivo HSC belirteci 10,17,18 olarak tanımlanmıştır.
Bu protokol, PVA tabanlı fare HSC genişleme kültürlerini başlatmak, sürdürmek ve değerlendirmek için kullanılan yöntemleri ve ayrıca elektroporasyon veya lentiviral vektör transdüksiyonu kullanarak bu kültürlerde genetik manipülasyon protokollerini açıklar. Bu yöntemlerin bir dizi deneysel hematolog için yararlı olması beklenmektedir.

<table><tbody><tr><td>< güçlü > Ekipman< / güçlü ></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diseksiyon kiti</td><td>Fisher Scientific</td><td>12764416</td><td></td></tr><tr><td>Hemositometre</td><td>Appleton Woods Ltd</td><td>HC002</td><td></td></tr><tr><td>P3 Birincil Hücre 4D-Nükleofektör X Kiti</td><td>Lonza & nbsp;</td><td>V4XP-3024</td><td></td></tr><tr><td>Havaneli ve havan Bilimsel</td><td>Laboratuvar Malzemeleri Limited</td><td>X18000</td><td></td></tr><tr><td>QuadroMACS ayırıcı</td><td>Miltenyi Biotec</td><td>130-090-976</td><td></td></tr><tr><td><güçlü>Malzemeler</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>5 mL şırınga</td><td>VWR International Ltd</td><td>720-2519</td><td></td></tr><tr><td>19 G iğne</td><td>VWR International Ltd</td><td>613-5394</td><td></td></tr><tr><td>50 ve mu; m hücreli süzgeç</td><td>Sysmex</td><td>04-004-2317</td><td></td></tr><tr><td>70 &mu; m hücreli süzgeç</td><td>Corning</td><td>431751</td><td></td></tr><tr><td>Kimtech mendiller</td><td>VWR International Ltd</td><td>115-2075</td><td></td></tr><tr><td>LS MACS sütunu</td><td>Miltenyi Biotec</td><td>130-042-401</td><td></td></tr><tr><td><güçlü>Reaktifler</güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alt-R SP Cas9 Nükleaz V3, 100 & g</td><td>IDT&nbsp;</td><td></td><td></td>1081058</tr><tr><td>Hayvansız rekombinant fare kök hücre faktörü&nbsp;</td><td>Peprotech</td><td>AF-250-03</td><td></td></tr><tr><td>Hayvansız rekombinant fare trombopoietin</td><td>Peprotech</td><td>AF-315-14</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD117 APC (klon: 2B8)</td><td>ThermoFisher</td><td>17-1171-83</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD117 BV421 (klon: 2B8)</td><td>Biolegend</td><td>105828</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD127&nbsp; APC/Cy7 (klon: A7R34)</td><td>Biolegend</td><td>135040</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD127 biotin (klon: A7R34)</td><td>Biolegend</td><td>135006</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD150 PE/Cy7 (klon: TC15-12F12.2)</td><td>Biolegend</td><td>115914</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD201&nbsp; APC (klon: eBio1560)</td><td>ThermoFisher</td><td>17-2012-82</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD34 FITC (klon: RAM34)</td><td>ThermoFisher</td><td>11-0341-85</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD4&nbsp; APC/Cy7 (klon: RM4-5)</td><td>Biolegend</td><td>100526</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD4 biotin (klon: RM4-5)</td><td>Biolegend</td><td>100508</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD45R&nbsp; APC/Cy7 (klon: RA3-6B2)</td><td>Biolegend</td><td>103224</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD45R biyotin (klon: RA3-6B2)</td><td>Biolegend</td><td>103204</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD48 BV421 (klon: HM48-1)</td><td>Biolegend</td><td>103428</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD8 biyotin (klon: 53-6.7)</td><td>Biolegend</td><td>100704</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare CD8a&nbsp; APC/Cy7 (klon: 53-6.7)</td><td>Biolegend</td><td>100714</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare Ly6G/Ly6C&nbsp; APC/Cy7 (klon: RB6-8C5)</td><td>Biolegend</td><td>108424</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare Ly6G/Ly6C biyotin (klon: RB6-8C5)</td><td>Biolegend</td><td>108404</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare Sca1 PE (klon: D7)</td><td>Biolegend</td><td>108108</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare Ter119&nbsp; APC/Cy7 (klon: TER-119)</td><td>Biolegend</td><td>116223</td><td></td></tr><tr><td>Anti-fare Ter119 biotin (klon: TER-119)</td><td>Biolegend</td><td>116204</td><td></td></tr><tr><td>CellBIND plakaları, 24 oyuklu</td><td>Corning</td><td>3337</td><td>negatif yüzey yüklü</td></tr><tr><td>CellBIND plakaları, 96 kuyulu&nbsp;</td><td>Corning</td><td>3330</td><td>negatif yüzey yüklü</td></tr><tr><td>Özel sentetik sgRNA&nbsp;</td><td>Synthego, Sigma Aldrich, IDT</td><td>Özel sipariş</td><td></td></tr><tr><td>Fetal sığır serumu</td><td>Merck Life Science UK Limited</td><td>F7524-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Fibronektin Kaplı plakalar, 96 kuyulu</td><td>BD Biosciences</td><td>354409</td><td></td></tr><tr><td>Jambon'un F-12 Besin Karışımı</td><td>Gibco</td><td>11765054</td><td></td></tr><tr><td>İnsülin-Transferrin-Selenyum-X (100x)</td><td>Gibco</td><td>51500.056</td><td></td></tr><tr><td>Fosfat tamponlu tuzlu su</td><td>Alfa Aesar</td><td>J61196. </td><td></td>AP</tr><tr><td>Polivinil alkol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P8136</td><td></td></tr><tr><td>Propidyum İyodür</td><td>Enzo Yaşam Bilimleri (İngiltere) Ltd</td><td>EXB-0018</td><td></td></tr><tr><td>Streptavidin APC / Cy7</td><td>Biolegend</td><td>405208</td><td></td></tr><tr><td>T & uuml; rks' çözüm</td><td>Sigma Aldrich</td><td>109277</td><td></td></tr><tr><td>Virkon</td><td>Mettler-Toledo Ltd</td><td>95015662</td><td></td></tr></tbody></table>

ex vivo polivinil alkol bazlı kültürlerde fare hematopoetik kök hücrelerinin genleşmesi ve genetik manipülasyonu

Ex Vivo Expansion and Genetic Manipulation of Mouse Hematopoietic Stem Cells in Polyvinyl Alcohol-Based Cultures

Kendini yenileyen multipotent hematopoetik kök hücreler (HSC'ler), yaşam boyu hematopoezi destekleme ve nakil sonrası tüm kan sistemini yeniden oluşturma yetenekleri nedeniyle önemli bir hücre tipidir. HSC'ler, bir dizi kan hastalığı için küratif tedaviyi temsil eden kök hücre nakli tedavilerinde klinik olarak kullanılmaktadır. Hem HSC aktivitesini ve hematopoezi düzenleyen mekanizmaların anlaşılmasına hem de yeni HSC tabanlı tedavilerin geliştirilmesine büyük ilgi vardır. Bununla birlikte, HSC'lerin ex vivo stabil kültürü ve genişlemesi, bu kök hücrelerin izlenebilir bir ex vivo sistemde incelenmesinde büyük bir engel olmuştur. Yakın zamanda, nakledilebilir fare HSC'lerinin uzun vadeli ve büyük ölçekli genişlemesini ve bunları genetik olarak düzenleme yöntemlerini destekleyebilecek bir polivinil alkol bazlı kültür sistemi geliştirdik. Bu protokol, elektroporasyon ve lentiviral transdüksiyon yoluyla fare HSC'lerini kültüre alma ve genetik olarak manipüle etme yöntemlerini açıklar. Bu protokolün HSC biyolojisi ve hematopoez ile ilgilenen çok çeşitli deneysel hematologlar için yararlı olması beklenmektedir.

HSC'lerin FACS saflaştırılması için, c-Kit ile zenginleştirilmiş kemik iliği içinde, hücrelerin ~% 0.2'sinin genç (8-12 haftalık) C57BL / 6 fareler için CD150 + CD34-c-Kit + Sca1 + Soy popülasyonu olmasını bekliyoruz (Şekil 1). Bununla birlikte, transgenik farelerin veya farklı yaşlardaki farelerin farklı HSC frekansları göstermesi muhtemeldir. 4 haftalık kültürden sonra, CD201 + CD150 + c-Kit + Sca1 +<su...

Burada, ex vivo polivinil alkol bazlı genişleme kullanarak fare hematopoetik kök hücre kültürlerini başlatmak, sürdürmek ve analiz etmek için bir protokol ve ayrıca lentiviral transdüksiyon ve elektroporasyon yoluyla genetik olarak manipüle etme yöntemleri sunulmaktadır.

Ex Vivo Polivinil Alkol Bazlı Kültürlerde Fare Hematopoetik Kök Hücrelerinin Genleşmesi ve Genetik Manipülasyonu

Self-renewing&#160;multipotent&#160;hematopoietic stem cells (HSCs) are an important cell type due to their abilities to support hematopoiesis throughout ...

Bu protokol, fonksiyonel fare hematopoetik kök hücrelerinin genişlemesine ve genetik manipülasyonuna izin vererek, hematopoetik kök hücre biyolojisi ve hematopoezin daha iyi anlaşılmasını sağlar. Bu tekniğin avantajı, uzun süreli ex vivo kültürde hematopoetik kök hücreleri destekleyebilmesi ve hematopoez genetiğini sorgulamak için genetik manipülasyona izin vermesidir. Bu kültür sistemi, genetik, moleküler ve biyokimyasal çalışmalar da dahil olmak üzere hematopoetik kök hücre biyolojisi ve hematopoez ile ilgili çeşitli çalışmalar için bir platform teknolojisi sağlar.Sorun giderme tablosu, bu teknikle karşılaşılan yaygın mücadelelerin nedenlerini ve çözümlerini listeler. Kemik iliği hücrelerinin nasıl doğru bir şekilde çıkarılacağını ve okumak yerine tam medya değişikliklerinin nasıl yapılacağını göstermek çok daha kolay ve etkilidir. Hematopoetik kök hücre veya HSC, ekstraksiyona başlamak için, uygun şekilde ötenazi yapılmış farelerden taze izole edilmiş kemikleri temizlemek için tüy bırakmayan hassas görev mendilleri kullanın.Kasları ve omuriliği, yaklaşık üç mililitre PBS içeren bir harç içine eklemeden önce kemiklerden çıkarın. Bir havane kullanarak, kesme kuvvetlerini en aza indirmek için kemikleri öğütmeden ezin. Daha sonra, 5 mililitrelik bir şırıngaya tutturulmuş 19 kalibrelik bir iğne kullanarak, PBS'ye salınan büyük kemik iliği parçalarını parçalayın ve süspansiyonu 70 mikronluk bir filtreden 50 mililitrelik bir konik tüpe aktarın.Süspansiyon aktarıldıktan sonra, kemikler ağartılana kadar işlemi taze PBS ile tekrarlayın. Fare başına yaklaşık 30 mililitre ve iki fare için 50 mililitrelik bir uç hacmi hedefleyin, daha fazla ilik görünmeyene kadar kemikleri ağartın. Üstünde 50 mikron filtre ve altında 15 mililitrelik konik tüp bulunan manyetik kolon ayırıcının mıknatısına manyetik bir filtrasyon kolonu yerleştirerek kolon zenginleştirmeye hazırlanın.Daha sonra, hücreleri allophycocyanin anti-c-Kit antikoru ve allophycocyanin manyetik mikroboncukları ile tedavi ettikten sonra, 50 mikron filtre ve filtrasyon sütunundan üç mililitre steril PBS çalıştırın. PBS geçtikten sonra, hücre süspansiyonunu sütundan geçirin, ardından her seferinde üç mililitre soğuk PBS'nin üç yıkamasını yapın. Her yıkamadan sonra, bir sonraki yıkama için PBS eklemeden önce sütunun damlamasının durmasını bekleyin.Daha sonra, sütunu mıknatıstan çıkarın ve taze bir 15 mililitrelik tüpün üzerine yerleştirin ve kolon pistonunu üzerine takmadan ve pistonu iterek hücreleri sökmeden önce kolona beş mililitre soğuk PBS ekleyin. Mililitre başına 0,5 ila 1 milyon hücreyi tohumlamak için istenen sayıda hücre veya kuyucuk için yeterli HSC ortamı hazırlamak üzere metinde açıklanan protokolü izleyin. Daha sonra c-Kit ile zenginleştirilmiş hematopoetik kök ve progenitör hücreleri veya HSPC'leri döndürün ve peleti taze hazırlanmış HSC ortamında istenen hücre yoğunluğunda yeniden askıya alın.Hücreleri fibronektin kaplı veya negatif yüzey yüklü plakalara aktararak uygun hacmi koruyun. Hücreleri 37 santigrat derece ve% 5 karbondioksitte bir doku kültürü inkübatörüne yerleştirin. Hücre kültürlerini rahatsız etmeden plakayı doku kültürü inkübatöründen nazikçe çıkardıktan sonra, ortamın yaklaşık% 90 ila% 95'ini her bir kuyucuğun sıvı menisküsünden yavaşça aspire etmek için bir pipet veya vakum pompası kullanın.Kuyunun tabanından ortam çekmekten kaçının. Ardından, kuyuya 37 santigrat dereceye kadar önceden ısıtılmış bir mililitre taze ortam ekleyin. Plakayı doku kültürü inkübatörüne geri gönderin ve deney gerektirene kadar her iki ila üç günde bir ortamı değiştirin.Hücreleri nükleofeksiyon tamponunda yeniden askıya aldıktan sonra, hücre süspansiyonunu derhal kompleks ribonükleoproteini içeren PCR tüpüne aktarın ve yavaşça yukarı ve aşağı pipetleyerek hafifçe karıştırın. Şimdi karışımı uygun hacimde bir elektroporasyon küvetine çok yavaş bir şekilde aktarın ve küvetin içinde hava kabarcıkları oluşmasını önlemek için sürekli bir sıvı hareketini koruyun. Ardından, elektroporatörde, elektroporasyona tabi tutulan kuyucukların konumunu seçin.Dokunmatik ekranı kullanarak, hücre tipi programını CD34-pozitif insan olarak seçin veya EO100 darbe kodunu yazın ve ardından OK düğmesine basın. Küveti elektroporatöre aktarın ve elektroporasyonu başlatmak için dokunmatik ekrandaki Başlat düğmesine basın. Elektroporasyondan hemen sonra, kültür ortamının reaksiyon hacminin beş katını küvete ekleyin.Şimdi hücreleri yavaşça hazırlanan plakaya aktarın ve plakayı doku kültürü inkübatörüne geri yerleştirin. Daha önce gösterildiği gibi bir ortam değişikliği yaptıktan sonra, hücrelerin 10 mikrolitresini toplayın ve bir hemositometre ile 1: 2'lik bir seyreltmede Türk çözeltisini kullanarak sayın. Transdüksiyon için fibronektin kaplı plakalarda gerekli hücre dozunu yeniden plakalayın ve ayrı olarak, transdübe edilmemiş negatif kontrol hücrelerini plakalayın.Daha sonra lentiviral vektörü her bir kuyucuk içeren hücreye ekleyin ve yaklaşık% 30 transdüksiyon verimliliği elde etmek için hücre başına 20 transdüksiyon birimi dozunu koruyun. Bununla birlikte, deneysel gereksinimlere bağlı olarak lentiviral vektör dozunu ampirik olarak belirleyin. Son olarak, hücreleri altı saat boyunca doku kültürü inkübatörüne geri gönderin.Daha önce açıklandığı gibi bir orta değişiklik gerçekleştirin. C-Kit ile zenginleştirilmiş HSC'lerin floresan ile aktive edilmiş hücre sıralaması, CD150-pozitif, CD34-negatif, c-Kit-pozitif, Sca1-pozitif ve soy-negatif olan hücrelerin yaklaşık% 0.2'sini verdi. Dört haftalık HSPC kültüründen sonra, CD201-pozitif, CD150-pozitif, c-Kit-pozitif, Sca1-pozitif ve soy-negatif fraksiyonların yaklaşık% 10 olduğu bulunduGFP eksprese eden bir lentiviral vektör ile transdüksiyonu takiben, GFP-pozitif hücreler yaklaşık% 30 idi.İlk ortam değişikliğinin yapılmasından önceki ilk 24 ila 48 saat içinde yaklaşık% 50 hücre ölümü gözlendi. Bununla birlikte, bir hafta sonra, hücre sayıları, tohumlanan hücre sayısının% 80 ila% 100'üne geri döndü. Taze ve önceden ısıtılmış ortamların kullanıldığı doğru ortam değişiklikleri, bu HSC kültür yönteminin uzun vadeli kararlılığı için kritik öneme sahiptir.Orijinal yöntem 2019 yılında yayınlandığından beri, alan HSC biyolojisini incelemek için farklı şekillerde kullanmaya başlamıştır.

ex-vivo-expansion-genetic-manipulation-mouse-hematopoietic-stem-cells

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Bu protokol detayları fare embriyonik kök hücreler (ESC) ve ölümcül ışınlanmış alıcı farelere sonraki enjeksiyon transplante hematopoietik kök hücre türetme. Kısaca ESC embriyoid organları, sonra retroviral HoxB4 ve OP9 stromal hücreler ve hematopoetik sitokinlerin birlikte kültürlü ile enfekte olarak ayırt edilirler.

Murin Embriyonik Kök Hücre Hematopoetik Kök Hücre türetilmesi

Hematopoez için 3D kültür sistemi, insan kordon kanı ve lösemiye kemik iliği hücreleri kullanılarak anlatılmıştır. Metodu hücre dışı matris proteinlerine ile kaplanmış bir emici sentetik poliüretan iskele kullanımına dayanmaktadır. Bu yapı iskelesi hücreleri geniş bir uyum sağlamak için uyarlanabilir.

Normal ve Anormal İnsan Hematopoezin ex vivo Mimicry

Sitometrisi kemik iliği hematopoietik öncü dağıtımı yanı sıra verimli yalıtmak için son derece saf hematopoetik kök hücreleri (HKH'ler) analiz etmek için bir yöntem tarif edilir. İzolasyon ^ işleminde esas olarak hücresel ve moleküler çalışmalar için HKH'ler arındırmak için sıralama c-Kit + hücreleri ve hücre manyetik zenginleştirme dayanmaktadır.

Mürin Hematopoetik Kök Hücreler ve Lineage-kararlı progenitörlerin Fenotipik Analizi ve İzolasyon

Burada bir episomuna göre yeniden programlama strateji ve histon deasetilaz inhibitörleri kullanılarak periferal kandan alınan insan uyarılmış pluripotent kök hücrelerin üretilmesi için bir protokol açıklar.

Epizomlar ve HDAC inhibitörleri kullanarak Blood Verimli iPS Hücre Üretimi

Burada açıklanan protokol, minimal bir transkripsiyon faktörü setinin aşırı ekspresyonu yoluyla fare embriyonik fibroblastlarında bir hemojenik programın indüksiyonunu detaylandırır. Bu teknoloji, hematopoez, hematolojik hastalık ve hematopoietik kök hücre nakli ile ilgili gelecekteki çalışmalar için platformlar sağlamak üzere insan sistemine çevrilebilir.

Transkripsiyon Faktörleri ile fare embriyonik fibroblastlar yeniden programlama bir Hemogenic Programı tetikleyebilecek

Bu iletişim kuralı kültürlü aort-erbezi-Mesonephros ifade analizleri, koloni oluşturan birimlerinde kültür ve dalak ve uzun vadeli sulandırma için düzenleyici faktörler ve sinyal yolları hematopoetik kök üzerindeki etkisini belirlemek için kullanılmasını açıklar hücre gelişimi. Bu hematopoetik kök hücre biyolojisi ve işlev çalışmak için etkili bir sistem olarak göstermiştir.

Aorta-erbezi-mesonephros Explant kültür gelişimsel Hematopoiesis sistemde uygulanması

Bu iletişim kuralının amacı insan dışı primat CD34 izole etmektir+ hücreleri astarlanmalıdır kemik iliği, gen-lentiviral vektörler ile bu hücreleri değiştirme ve otolog ana bilgisayar içine infüzyon için bir ürün hazırlamak için gelen. Toplam iletişim kuralı yaklaşık 48 saat uzunluğudur.

Hazırlık ve Nonhuman primat hematopoetik kök ve progenitör hücrelerin gen modifikasyonu

Burada, biz eski tarif CD34 hematopoetik kök hücrelerden genişlemesi vivo+ hücreleri göbek kordon kanı türetilmiş bir sitokin kokteyl ve VPA kombinasyonu ile tedavi. Bu yöntem eski ilkel HSCs vivo genişlemesi için de önemli bir ölçüde yol açar klinik veya laboratuvar uygulamaları.

EX Vivo insan göbek kordon kanı elde edilen CD34 hematopoetik kök hücrelerden genişlemesi+ hücreleri kullanarak Valproik asit

Hematopoetik kök ve ata hücrelerinin (HSPC) CRISPR/Cas9 sistemi tarafından hematopoetik sisteme özgü gen modifikasyonları ile fare model sistemlerini hızla geliştirmek için yüksek verimli genom düzenlemesi için protokoller tanımlanmıştır.

Hastalık Modellerinde Hematopoetik Hücrelerin İncelemi için Lentiviral CRISPR/Cas9-Aracılı Genom Düzenleme

Mevcut protokol, gen düzenlenmiş hücrelerin in vivo olarak sağlam bir şekilde aşılanması için optimize edilmiş bir hematopoetik kök ve progenitör hücre (HSPC) kültür prosedürünü tanımlamaktadır.

CRISPR/Cas9 Gen Tedavisi Uygulamaları için Hematopoetik Kök ve Progenitör Hücrelerin Gen Düzenlemesi

Burada, hasarlı bir hematopoietik ve bağışıklık sisteminin yeniden inşası için terapötik hematopoietik kök/progenitör hücreleri hasat etmek için kemik morfogenetik protein-2 yüklü jelatin iskeleler tarafından tetiklenen in vivo osteo-organoidler kurduk. Genel olarak, bu yaklaşım hücre tedavileri için umut verici bir hücre kaynağı sağlayabilir.

Terapötik Hematopoietik Kök/Progenitör Hücrelerin Toplanması için İn Vivo Osteo-organoid Yaklaşım

Keşfedin fare hematopoetik kök hücrelerinin polivinil alkol bazlı ekstra vüvü kültürde genleşmesi ve genetik manipülasyonu. Bu yöntem uzun süreli kültür ve gen düzenleme için güçlü bir platform sunar.

Ex Vivo Polivinil Alkol Bazlı Kültürlerde Fare Hematopoetik Kök Hücrelerinin Genleşmesi ve Genetik Manipülasyonu

Daha fazla video keşfet