Burada, bir besleyici ve Xeno-ücretsiz durumda insan pluripotent kök hücrelerinden hemogenik endotelyum tam olarak oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Bu yöntem hastalık modelleme ve terapötik bileşikler için tarama geniş uygulamalara sahip olacaktır.
İnsan pluripotent kök hücrelerinden (SCS) fonksiyonel hematopoetik kök ve progenitör hücreleri (hspcs) türeterek hematolojik ve malign bozuklukları tedavi etmek için otolog nakli için zor bir hedef olmuştur. Hemogenik endotel (HE), transkripsiyon faktörleri ile fonksiyonel HSPCs üretmek veya lenfositleri sağlam bir şekilde teşvik etmek için bir ayısit platformudur. Ancak, geçerli Yöntemler o türeyen maliyet ya da değişken verim. Bu protokolde, bir besleyici ve Xeno içermeyen tanımlı durumda 4 gün içinde She türetmek için uygun maliyetli ve hassas bir yöntem kurduk. Sonuç o bir endotel–hematopoetik geçiş yapıldı ve üretilen CD34+CD45+ clonogenic hematopoetik progenitors. Fonksiyonel HSPCs üretme platformumuzda potansiyel kapasite, terapötik bileşikler için hastalık modelleme ve taramasında geniş uygulamalara sahip olacaktır.
Hematolojik ve immünolojik bozukluklar için yeni terapinin geliştirilmesi, hastalık modelleme için sağlam platformların olmaması ve hastadan gelen Otolog hematopoetik kök hücreler (HSCs) ile yüksek verim ilaç taraması ile engellenmiştir. pluripotent kök hücreleri (PSC ‘ler). İndüklenen (ı) PSC teknolojisinin atılım, hastaların hücrelerinden hastalık modeli vaat tutar, ancak hasta ıpscs fonksiyonel HSCs kurulması zor olmuştur. İnsan PSC ‘lerden HSCs türetmek için, embriyonik desen ve transkripsiyonel programların uygun indüksiyon anahtar1,2,3,4,5,6, 7,8. Hematopoetik gelişiminde son ilerleme HSC gelişimi hemogenik endotelyum (HE) rolünü göstermiştir9. O, PSC ‘den indüklenmiş olabilir ve gen transferi10,11,12,13gibi aşağı müdahale için imkan sağlar. HE ‘yi bir platform olarak kullanarak, 5 transkripsiyon faktörlerinin (erg, HOXA5, HOXA9, LCOR, RUNX1) kombinasyonu, uzun vadeli bir engreft yapan ve14‘ ün birden fazla çizgiye farklılaştırılan işlevsel HSCs ‘leri başarıyla indüklenmiş. Ancak, o, PSCs ‘nin değişken ve verimsiz üretimi, hücrelerin sistematik manipülasyon ve analizini, off-the-raf üretim ve klinik kullanım için hematopoetik hücrelerin büyük ölçekli indüksiyon ile birlikte engellemis.
Burada, bir besleyici ve Xeno içermeyen tanımlı koşul ile 4 gün içinde She türetmek için uygun maliyetli ve hassas bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntemle, küroid oluşumu ve Imarıx-511 üzerinde spontan yeniden düzleştirme, HE hücrelerinin verimli indüksiyonu için önemli olan PSC kolonilerinin tutarlı bir yoğunluğunu sağlar.
Besleyici ve Xeno içermeyen tanımlı indüksiyon yöntemimiz, HE hücrelerini ölçeklenebilir bir şekilde teşvik etmek için hassas ve uygun maliyetli bir platform sunar. Geleneksel protokoller10,11,12,13,14 hemogenic endotel sadık oluşumu PSC kolonisi yoğunluğu ve büyüklüğü hassas kontrol eksikliği ile engel olmuştur, Hangi morphogen/sitokin tabanlı yönlendirilmiş farklılaşma verimliliğini etkiler. Biz geleneksel protokollerden her bağımsız toplu hemogenik endotelyum indüksiyonu tutarsızlık yaşadı. Yeni protokol PSC kolonisi yoğunluğu ve büyüklüğü sıkı düzenleme sağlar, böylece hemogenic endotel indüksiyon tutarsızlığı üstesinden gelir.
Biz, kürlerin üniformalı oluşumu sömürülür ve daha sonra bir besleyici ve Xeno-ücretsiz tanımlı koşulu toplam 4 gün içinde HE oluşturmak için iletti. Biz üç bağımsız hücre hatları kullanarak doğruladı, küroid oluşumu HE hücrelerinin tutarlı oluşumu sağlar. Temsili bir sonuç olarak, 409B2 hücre hatları% 12.7-23,6% CD34+ hücre verimliliği üç bağımsız deneyler dayalı vermiştir. PSC küroyla döşeme için kritik faktör LM511-E8 ‘ dir. Bunu, Matrigel veya tam uzunluklu laminin ürünleri gibi diğer matrislerle birlikte deneyimlerimizde yerine getirilmez. Mezodermal organoidlerin Matrigel ‘den kolayca ayrıldıkları ve farklılaşma sürecinde kaybettiğimiz yaşamında yaşadık. Ve ne Matrigel ya da tam uzunlukta laminin ön kaplama olmadan hücreleri çapa yok.
Bu protokolün olası sınırlaması, PSC ‘lerin korunması için PSC bakım ortamına bağlı olmamız. Biz StemFit gibi diğer medya test ettik, ama biz hemogenic indüksiyon tehlikeye. Muhtemelen hücreler kısa sürede (4 gün) indüksiyon protokolünde pluripotent devletten çıkmak için dayanıklıdır. Biri diğer medyada PSC ‘leri korumasalar da, hücre ile ilgili hücreleri bağdaştırma ve farklılaşma öncesinde birkaç geçiş yapmak öneririz. Bu platform, hücrelerin sistematik manipülasyon ve analizini ve potansiyel klinik kullanım için kapalı-the-raf üretim ve büyük ölçekli indüksiyon hematopoetik hücrelerin sağlayacaktır. Bu sistemin uzun vadeli bir amacı, sorumlu hücresel ve moleküler mekanizmaları araştırmak ve uyuşturucu gösterimleri yürütmek için insanlaşmış fare modellerinde immünyetmezlik hastalıkları modellemek.
The authors have nothing to disclose.
Alina Li ve Seiko Benno ‘ya teknik yardımları için minnettarız. Ayrıca, Yönetici Yardımı ve Dr. Peter Karagiannis ‘in gazeteyi düzenlemesini sağlayan Bayan Harumi Watanabe ‘e teşekkür etmek istiyoruz. Bu çalışma, tıbbi araştırma ve geliştirme için Japonya ajansı rejeneratif tıp gerçekleştirilmesi için araştırma merkezi ağı IPS hücre araştırma için Core Center tarafından desteklenmektedir (AMED) [M.K.S.], ıntractable hastalıklar araştırma programı Kullanan. AMED ‘in hastalığına özgü IPS hücreleri (17935423) [M.K.S.] ve Japonya bilim ve teknoloji Ajansı (JST) [ULı ve M.K.S.] Inovasyon programı merkezi.
0.5 M EDTA | Thermo Fisher Scientific | 15575 | 0.5M EDTA |
40 μm cell strainer | Corning | 352340 | 40μM cell strainer |
6 well plate | Corning | 353046 | 6 well plate |
Antibiotic-antimycotic | Thermo Fisher Scientific | 15240-112 | Penicillin/ Streptomycin/Amphotericin B |
anti-CD34 antibody | Beckman Coulter | A07776 | anti-CD34 antibody |
anti-CD45 antibody | Biolegend | 304012 | anti-CD45 antibody |
BMP4 | R&D Systems | 314-BP-010 | BMP4 |
CD34 microbeads | Miltenyi | 130-046-703 | CD34 microbeads |
CHIR99021 | Wako | 038-23101 | CHIR99021 |
Essential 6 | Thermo Fisher Scientific | A15165-01 | Hemogenic basal medium |
Essential 8 | Thermo Fisher Scientific | A15169-01 | Mesodermal basal medium |
Ezsphere SP Microplate 96well | AGC | 4860-900SP | micro-fabricated plastic vessel |
FCS | Biosera | FB-1365/500 | FCS |
Fibronectin | Millipore | FC010-100MG | Fibronectin |
Flt-3L | R&D Systems | 308-FK-005 | Flt-3L |
Glutamax | Thermo Fisher Scientific | 35050-061 | L-Glutamine |
IL-6/IL-6Rα | R&D Systems | 8954-SR | IL-6/IL-6Rα |
iMatrix-511 | Matrixome | 892 001 | LM511-E8 |
ITS-X | Thermo Fisher Scientific | 51500-056 | Insulin-Transferrin-Selenium-Ethanolamine |
MACS buffer | Miltenyi | 130-091-221 | magnetic separation buffer |
Methocult 4435MethoCult™ H4435 Enriched | STEMCELL TECHNOLOGIES | 04435 | Methylcellulose-based media |
mTeSR1 | STEMCELL TECHNOLOGIES | 85850 | PSC maintenance medium |
PBS | nacalai tesque | 14249-24 | PBS |
SB431542 | Wako | 031-24291 | SB431542 |
SCF | R&D Systems | 255-SC-010 | SCF |
Stemline Ⅱ Hematopoietic Stem Cell Expansion Medium | Sigma Aldrich | S0192-500ML | Hematopoietic basal medium |
TPO | R&D Systems | 288-TPN | TPO |
TrypLE Express | Thermo Fisher Scientific | 12604-021 | dissociation solution |
VEGF | R&D Systems | 293-VE-010 | VEGF |
Y-27632 | Wako | 253-00513 | Y-27632 |