Rejeneratif tıp için çok önemli olduğunu somatik SCs hastalığı modelleme ve SC özellikleri anlayış kazanmak için. Burada yeniden programlamak için deneysel stratejiler mevcut, içinde vitro, yetişkin hücreler karşılık gelen Genişletilebilir doku özgü kök/progenitor hücreler tek transkripsiyon co aktivatörü YAP geçici ifade tarafından ayrıştırılan.
Burada birincil farklılaşmış hücreler ve çevirmek onları içine kök/progenitor hücreler (SCs) transkripsiyon faktörü geçici ifade tarafından aynı soydan YAP izole etmek için protokolleri mevcut. Bu yöntemle, moleküler ve fonksiyonel özelliklerini meme SCs. YAP sorun da tam ayrıştırılan döner pankreas ekzokrin hücrelere Pankreatik kanal benzeri oluşturan hücrelere luminal farklılaştırılmış (LD) hücreler fare meme bezinin dönüştürülür ataları. YSCs kalıtsal bir kendi kendini yenileyerek SC gibi devlet ile donatılmış olan gibi benzer şekilde, endojen, doğal SCs için YAP kaynaklı kök benzeri hücreler (“ySCs”) sonunda organoid kültürler uzun vadeli in vitro Ektopik YAP/TAZ, daha fazla ihtiyacı olmadan olarak genişletilebilir.
Burada sunulan programlama yordamı oluşturmak ve vitro progenitör hücre farklılaştırılmış hücrelerden başlayarak çeşitli doku kaynaklarının genişletmek imkanı sunuyor. Somatik hücre ex vivo basit genişlemesi rejeneratif tıp, anlayış mekanizmaları tümör inisiyasyon ve daha fazlası için genel olarak, hücre ve gelişim biyolojisi çalışmaları için etkiler.
Doku özel somatik kök hücreleri (SCs) yaralanma sonra doku yenileme ve onarım için kritik öneme sahiptir. Kolayca ayırmak ve unlimitedly ex vivo somatik SCs temsil SC uygulamalarında temel araştırma ve hastalık modelleme yanı sıra potansiyel rejeneratif tedaviler için kritik bir sorunu genişletin imkanı. Bu yönde ilerleme ancak, çeşitli epitelyal organları içinde vitroSC durumunu yakalayan zorluk tarafından sınırlıdır. Gerçekten de, birçok yetişkin dokularda ikamet SCs var veya kullanıma hazır olur olmaz veya kendi numarası ve rejeneratif potansiyel ya da yaşlanma hastalığı koşullar tarafından aşınmış olabilir. Bu ifade, tek bir transkripsiyon coactivator bildirerek bu boşluğu doldurmak başladık 2016 yılında YAP (Evet ilişkili protein) veya onun yakından ilişkili protein TAZ (transkripsiyon harekete geçirmek PDZ motifi ile), ölümcül farklılaşmış hücreler verimli bir şekilde onların karşılık gelen doku özgü SCs1operasyonel ve tatlı ayırt edilemez işlev, genişletilebilir, Sigara tumorigenic, Otolog hücre popülasyonlarının oluşturur. Bir darbe YAP sürekli veya TAZ birkaç gündür somatik SCs kendini sürekli yenileyen görünümü ikna etmek yeterli bir faaliyettir. Bu gibi daha fazla ifade Ektopik YAP/TAZ1olmadan cep nesilden bulaşabilir artık sürekli transgene ifade üzerinde bağımlı değil istikrarlı bir durumdur. Protokol burada yordam de novo epitel kök/progenitor hücreler meme bezi ve pankreas, bu dokuların farklılaştırılmış hücrelerden başlangıç üretmek için kullanılan ayrıntıları sundu. Bu yordamı geçerli yeniden programlama/transdifferentiation arenada bir kara kutu doldurur. Bu yönde ana çabaları gerçekten defa bu embriyonik dönüşüm tarafından takip bir İndüklenmiş pluripotent kök hücre (IPSC) durumuna hücre geçiş merkezli ve pluripotent SCs içine daha hücreleri ayrıştırılan. Ancak, iPSCs bir kez onların tam ve verimli farklılaşması2protokollerde geliştirme ihtiyacı yükselterek yetişkin dokularda ortaya tumorigenic. Ancak, bu farklılaşma adımı bile mümkün olduğunda, uzun vadeli genişletilebilirlik, kendi kendine organizasyon ve organ repopulation potansiyelleri bedeli vardır. Aslında tipik sadece endojen doku özgü SCs ve şu anda açıklanan YAP kaynaklı SCs (ySCs) temel öznitelikleri organ rejenerasyon için bunlar. Benzer şekilde, doğrudan transdifferentiation bir hücre türü kokteyller ve çeşitli transkripsiyon faktörleri de oluşturmak kullanarak başka bir temel proliferatif stemness potansiyel ve3eksikliği hücreleri ayrıştırılan.
Burada açıklanan yordamı da endojen SCs genişletilebilir ve ex vivo4farklı son zamanlarda tanıtılan organoid teknoloji yararlanır. SCs YAP kaynaklı endojen SCs mevcut değildir bile deneysel, biyolojik ya da hastalık koşullarında organoid oluşturan SCs oluşturabilir. Diğer programlama yordamları ile farkı, reversion canlı dokularda oluşan bir SC benzeri durum için sadece formu YAP tarafından öğretilir hücre plastisite tür karşılık, notu istiyorum. Reacquisition SC gibi özelliklerin doku onarım veya oncogenic harekete geçirmek5ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Birkaç Yetişkin dokuların homeostazı için gereksiz olmasına rağmen YAP ve/veya TAZ kesinlikle yeniden oluşturma işlemi, tümör büyüme ve in vitro1,6,7,8 somatik SCs genişlemesi için gereklidir ,9,10,11,12
Burada YAP, geçici ifade tarafından daha önce1bildirildiği gibi ölümcül ayrıştırılan ex vivo epitel hücreleri farklı dokuların onların karşılık gelen doku özgü progenitör hücreler (ya da ySCs) yeniden programlamak için protokolleri mevcut. Biz iki yordam ayrıntılı: bir lentiviral Vektörler ve viral enfeksiyon önler ve alan avantaj transgenik YAP ifade ikinci bir FACS saf hücrelerinin yeniden programlama sağlar. Her iletişim kuralı izole etmek için etkili bir strateji sunar ve farklı hücrelerde de novo somatik doku özgü Genişletilebilir kök hücreleri (bkz: üreten gen ekspresyonu YAP kültür birincil farklılaşmış hücreler ve eksojen zorlamak için bir strateji düzenleri rakamlar 1A ve 2A).
Burada etkin bir şekilde sunulan yalıtım stratejileri farklılaştırılmış hücrelerin saf bir nüfus ayrı bir şekilde negatif kontrol örnekleri (rakamlar 1 c ve 2 C) üzerinden herhangi bir çıkıntı hiç tespit ettik Aslında gösterdiği gibi gösterdi.
Bu çalışmada birincil meme LD hücrelerinin yeniden programlama için kullanılan lentiviral vektörleridir Doksisiklin transgene ifade sıkı bir kontrol imkanı sunan indüklenebilir; Bu açmak için izin verir ve eksojen YAP ifade eder. Bu verimlilik yeniden programlama açısından zararlı olabilir gibi özellikle dikkat aşırı bir viral titresi kullanımı kaçınarak yer almalıdır. Birincil acinar hücreleri söz konusu olduğunda, bir YAP-bağımlı ile en az manipülasyonlar yeniden programlama elde etmek için tam transgenik bir yaklaşım için açık. İzole acinar kümeleri pek müsait lentiviral enfeksiyon ve çok kırılgan olduğu gibi bu ikinci strateji de birincil pankreas acini için özellikle uygundur. İstihdam transgenik strateji Doksisiklin bağımlı lentiviral vektörler gen ekspresyonu sıkı kontrolü için aynı avantajı sunuyor. Ayrıca, birincil pankreas acini ile istismar transgenik strateji viral kaynaklı meme LD hücrelerinin yeniden programlama için göre bir çok daha yüksek programlama verimlilik avantajı taşımaktadır. Hücrelere farklı dokular elde ilişkili farklı iç plastisite pankreas yeniden programlama daha yüksek oranda daha yüksek verim ilişkili tüm üniforma ve özerk YAP ifade için ifade türetilen explanted hücreleri. Özellikle, eksojen YAP artık ySCs (yMaSC kolonileri ve yDucts), bir nesil sonra kendi kendini yenileme kapasitesi etkilemeden gerekli olduğunu göstermiştir. Bunun nedeni ySCs endojen YAP/TAZ yeniden etkinleştirin ve eksojen YAP1adet açık olduğunda onları öz-yenileme için kullanın.
YSCs gerçekten de ortaya farklılaştırılmış hücrelerden programlama deneylerimiz ile genetik soy izleme doğrulamaları1menşe hücre kontrol ederek kavramı geçerliliği.
Geniş karakterizasyonuySCs gösterir YAP kaynaklı yeniden programlama normal somatik SCs1 ben oluşturur) transcriptomic düzeyinde ySCs ile yerli SCs; büyük programların çakışmasını görüntülemek. II) ySCs farklılaşma potansiyeli görüntülemek ve her zaman onların doku kökenli kimlik için sınırlı bir multilineage döl oluşturabilir; III) sigara dönüştürülmüş ySCs ve tumorigenic zaman içinde vivonakledilmektedir.
Burada da korumak ve kültürde genişletmek için yordamlar açıklar yMaSCs ve yDucts organoids olarak % 100 membran matris hydrogels içinde gömülü. Bu koşullar için kendi kendine organizasyon olanak verir stemness özellikleri kültürde uzun vadeli bakım sağlamak üç boyutlu organoids içine ySCs nüfus aşağı akım analizleri ve uygulamalar için diledikleri kaynaklanıyor bunlar genişletmek için etkinleştirme. Bilinmeyen nedenlerden dolayı yMaSC alamadı yerleştirerek organoids enfekte LD hücreleri organoid kültür koşullarda doğrudan plastik doku kültürü plaka; Doksisiklin tedavi sonrası 7 gün başka bir deyişle, ara büyüme meme koloniyi koşulları temel adımdır. Bizim ellerde bile yerli MaSCs organoid kültür passaging önce meme koloniyi koşullar gerektirir. Ayrıca, biz birincil kolonileri tek hücrelere dissociating önlemek, ancak oldukça sağlam koloniler organoid kültür koşullar aktarmak en verimli organoid sonucu elde edilir.
Organoid kültür koşulları da şartıyla organoids hücre ayrılma dondurma azot banyo önce kaçınarak onların matrisler kurtarıldı ySCs, cryopreserve imkanı veren avantajı ayı.
Sunulan yordam yeniden programlama YAP farklı farklı hücre tipleri farklı yetişkin dokulardan (biz-si olmak sınav meme, pankreas ve nöronal hücre kullanarak) karşılık gelen doku özgü kök hücreler türetilmiş dönüştürebilirsiniz1. İPSCs veya diğer programlama çabaları farklılık, YAP/indüklenen SCs doku kökenli anıları koruyabilirsiniz. Dikkat, kök gibi özelliklerle donatılmış hücrelere somatik hücre de-farklılaşma hücre kader plastisite tek biçimidir ve yeniden programlama örneğin sonra doku hasarı ve5,17 şifa yara desteklemek için içinde vivo gözlenen , 18 , 19 , 20. bu önemli YAP ve TAZ için normal homeostazı büyük ölçüde gereksiz ama birden fazla doku11,21doku onarımı için çok önemli değil. Sürekli burada açıklanan programlama adımları fizyolojik fonksiyonu ile YAP/TAZ son zamanlarda gösterilmiştir bir dönüşüm yetişkin bağırsak hücrelerinin neden olarak bağırsak rejenerasyon Ülseratif Kolit hastalarının fare modellerinde gerekli için fetal gut19özelliklerini görüntüler tamir epitel. YAP yeniden programlama böylece geçerli indüklenen hücre plastisite stratejileri sağlayarak kuruluşlarınızdaki defa içinde vitroyakalamak için zorlu bir devlet, somatik kök hücre üretmek için genişler. Bu yaklaşım, aynı zamanda insan kaynaklı hücrelere genişletilmiş geniş ilgi somatik stemness devletin çalışma rejeneratif tıp uygulamalarından olan ve somatik genişlemesi için kök hücreleri vitro.
The authors have nothing to disclose.
F. Camargo tetO YAPS127A farelerhediye için teşekkür ederim; R26-rtTAM2 fareler (stok #006965) Jackson laboratuardan satın. Chiara Frasson ve Giuseppe Basso FACS yordamlar ile yardım için teşekkür. Bu eser AIRC özel Program moleküler klinik Onkoloji ” mille başına 5” tarafından desteklenen ve bir AIRC PI-Grant S.P için ve epigenetik amiral gemisi projesi CNR-Miur tarafından S.P. için verir Bu proje Avrupa Birliği’nin ufuk 2020 araştırma ve yenilik programı (hibe sözleşmesi DENOVOSTEM No 670126) altında Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) üzerinden fon aldı.
10 mL sterile syringes | Rays | 10LC | |
100 mm cell strainer | Corning | 352360 | |
15 mL sterile conical tubes | Corning | 430052 | |
24-well ultra low attachment plates | Costar | 3473 | |
40 mm cell strainers | Corning | 352340 | |
48-well multiwell plates | Corning | 353078 | |
50 mL sterile conical tubes | Corning | 430290 | |
6-well multiwell plates | Corning | 353046 | |
Advanced DMEM/F12 | Gibco | 12634028 | |
B27 supplement (50x) | Gibco | 17504001 | |
BPE | Gibco | 13028014 | |
BSA | Sigma | A9418 | |
Collagenase, type I | Sigma | 17018029 | |
dexamethasone | Sigma | D4902 | |
Dispase | Gibco | 1705-041 | |
Disposable scalpels | Swann-Morton | 0503 | |
DMEM/F12 | Gibco | 11320033 | |
DMSO | Sigma | D2650 | |
DnaseI | Roche | 11284932001 | |
doxycycline hyclate | Sigma | D9891 | |
EDTA | Sigma | E5134 | |
Ethanol 100% | Sigma | 51976 | |
FACS tubes (with strainer caps) | Falcon | 352235 | |
FBS | Gibco | 10270106 | |
FITC anti-mouse CD326 (Ep-CAM) | BioLegend | 118208 | |
FUdeltaGW-rtTA | Addgene | #19780 | |
FUW-tetO-EGFP | Addgene | #84041 | used as negative control |
FUW-tetO-MCS | Addgene | #84008 | used as negative control |
FUW-tetO-wtYAP | Addgene | #84009 | |
FUW-tetO-YAPS94A | Addgene | #84010 | used as negative control (transcriptionally dead YAP mutant) |
GlutaMax | Gibco | 35050061 | |
HBSS | Gibco | 24020117 | |
HCl | Sigma | 30721 | |
heparin sodium salt | Sigma | H3149 | |
HEPES buffer solution (1M) | Gibco | 15630-056 | |
human R-Spondin1 (His Tag) | Sino Biological | 11083-H08H-5 | |
Hyaluronidase from bovine testes | Sigma | H3506 | |
ITS-X | Gibco | 51500056 | |
K-14 antibody | Life Technologies | Ab7800 | |
K-8 antibody | Life Technologies | Ab14053 | |
L-Glutamine | Gibco | 25030081 | |
Lin (allophycocyanin [APC] mouse lineage antibody cocktail) | BD Biosciences | 51-9003632 | |
Matrigel® Growth Factor Reduced Basement Membrane Matrix, Phenol Red-Free | Corning | 356231 | |
N-Acetylcysteine | Sigma | A9165 | |
NaOH | J.T.Baker | 0402 | |
NH4Cl | Sigma | A9434 | |
Nicotinamide | Sigma | 72340 | |
non-cell adhesive 10 cm dishes (sterile polystirol petri dish ø 94) | ROLL | 18248 | |
PBS 10x | Euroclone | ECM4004XL | |
PE Hamster Anti-Mouse CD61 | BD Biosciences | 553347 | |
PE-Cy5 Rat Anti-Human CD49f | BD Biosciences | 551129 | |
PE/Cy7 anti-mouse/rat CD29 Antibody | BioLegend | 102222 | |
Pen/Strep (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | |
Rat Tail Collagen I (coating) | Sigma | 122-20 | |
Rat Tail Collagen I for 3D culture | Cultrex | 3447-020-01 | |
recombinant human FGF10 | Peprotech | 100-26 | |
recombinant human Noggin | Peprotech | 120-10C | |
recombinant murine EGF | Peprotech | 315-09 | |
recombinant murine FGF basic (bFGF) | Peprotech | 450-33 | |
RPMI 1640 medium | Gibco | 31870025 | |
SBTI (Trypsin inhibitor from Glycine max) | Sigma | T6522 | |
Tris BASE | Roche | 11814273001 | |
Trypsin-EDTA 0,05% | Gibco | 25300054 | |
Waymouth medium | Gibco | 31220023 |