약화 된 인간의 진피를 사용하여 유전자 변형의 Organotypic 피부 문화의 생성
Summary
The goal of this paper is to provide a comprehensive and detailed protocol on how to generate genetically modified human organotypic skin from epidermal keratinocytes and devitalized human dermis.
Abstract
의 Organotypic 문화 기능과 생체 조직의 대응의 생리를 모방 세포 – 세포 연락처 및 세포 – 기질 상호 작용에 중요한 3D 환경의 재구성 할 수 있습니다. 이 충실히 표피 분화와 계층화 프로그램을 되풀이되었습니다의 Organotypic 피부 배양을들 수있다. 기본 인간의 표피 각질 세포는 유전자가 쉽게 과발현 또는 무너 뜨렸다 수 있습니다 레트로 바이러스를 통해 유전자 조작 될 수 있습니다. 이러한 유 전적으로 변형 된 각질 세포는 유전자 전달 경로에 충격을 표피 성장, 분화, 및 질병 진행을 연구하는 모델을 제공하는 강력한의 Organotypic 피부 배양 인간 표피를 재생성하기 위해 사용될 수있다. 여기에 제시된 프로토콜은 약화 된 인간의 진피를 준비뿐만 아니라 유 전적으로 피부의 Organotypic 문화를 생성하기 위해 기본 인간의 각질 세포를 조작하는 방법을 설명합니다. 인간의 피부는 재생 downstr 사용될 수있다이러한 유전자 발현 프로파일, 면역 및 높은 처리량 시퀀싱 하였다 염색질 면역 침전 등 EAM 애플리케이션. 따라서, 이러한 유전자 변형의 Organotypic 피부 문화의 생성은 피부의 항상성 유지에 중요한 유전자의 결정을하실 수 있습니다.
Introduction
인간 표피뿐만 아니라이 아니라를 보호하는 제 1의 방어선 수분의 손실을 방지하는 불 투과성 장벽 역할 기저막 zone.The 표피로 알려진 세포 외 기질을 통해 하부 진피에 연결 성층 상피이고 외국과 독성 물질 1 몸. 표피의 가장 깊은 층 인 기저층은, 표피 (2)의 나머지를 형성하는 분화 된 자손을 야기 표피 줄기 및 전구 세포를 포함한다. 상피 전구 세포는 분화 된 바와 같이 그들은 가시 층 (3)으로 알려진 분화 된 세포의 제 1 층을 형성하기 위해 위쪽으로 이동한다. 가시 층에서, 세포는 표피의 분화 층 물리적 응력을 견딜 수 있도록 강도를 제공 케라틴 1 내지 10의 발현에 차례. 가시 층 세포는 상기 차별화 된 바와 같이, 그들에 대한 표피의 위쪽으로 이동세포막 아래 조립 keratohyalin와 라멜라 과립의 형성뿐만 아니라, 구조 단백질을 특징으로 과립 층 미터. 세포 분화 과정에서 진행하는 라멜라 과립이 풍부한 층은 각질층 4라는 지질을 형성하는 셀로부터 압출되는 동안, 세포막 밑 단백질은 서로 결합 가교이다.
상피 세포 성장과 분화에 미치는 영향 ~ 인구 5의 20 %의 변화를 포함하는 질병. 따라서,이 과정의 기전을 이해하는 것이 매우 중요하다. 이 질병의 많은 표현이 세포 – 세포 또는 세포 – 매트릭스 접촉에 달려 있기 때문에, 인간의 표피가 3D 환경에서 재구성의 Organotypic 문화 6-10 만들어졌습니다. 이들 방법은 일반적으로 약화 된 인간과 같은 세포 외 기질에 파종 차 또는 변환 된 각화 세포의 사용을 포함진피, 마트 리겔, 또는 콜라겐.
표피 성장과 분화에 중요한 유전자 조절 기전을 이해하기 위하여 케 라티노 유전자 차원 배양 유전자 녹다운 또는 과발현하는 레트로 바이러스 벡터를 통해 조작 된 후 3D로 재구성 될 수있다. 이러한 방법은 종양 11-21 표피 줄기 및 전구 세포자가 재생과 분화뿐만 아니라 진행에 관여하는 유전자를 특성화하는 데 광범위하게 사용되어왔다. 여기서, 레트로 바이러스를 사용하여 배양 물에서, 표피의 Organotypic 유전자 발현을 변경하는 방법에 대한 심도있는 프로토콜이 제공된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
의 Organotypic 문화가 많은 장점을 제공하는 사람의 피부에서 유전자 조작은 일반적으로 2D를 배양 된 세포뿐만 아니라 마우스 모델을 공부합니다. 2D 배양 본래 조직 및 기관에서 발견 삼차원 세포 – 세포 및 세포 – 세포 외 기질의 상호 작용이 부족하다. 최근의 연구는 16 차 종양이 사람의 피부에 많은 유전자 발현 유사성을 보여주는 3 차원 배양 된 세포와 함께 배양 된 2D 및 3D 피부암 세포 ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 미국 암 학회 (American Cancer Society) 연구 학자 그랜트 (RSG-12-148-01-DDC) 및 CIRM 기본 생물학 상 (RB4-05779) supportedby했다.
Materials
| Human skin | New York Firefighters Skin Bank | http://www.cornellsurgery.org/pro/services/burn-surgery/skin-bank.html |
| PEN/STREP | GIBCO | 15140-122 |
| amphotropic phoenix cell lines | ATCC | CRL-3213 |
| FUGENE 6 transfection reagent | Promega | E2691 |
| Keratinocyte Media (KCSFM) | Life Technologies | 17005042 |
| DMEM | GIBCO | 11995 |
| Ham's F12 | Cambrex | 12-615F |
| FBS | GIBCO | 10437-028 |
| Adenine | Sigma | A-9795 |
| Cholera Toxin | Sigma | C-8052 |
| Hydrocortisone | Calbiochem | 3896 |
| Insulin | Sigma | I-1882 |
| EGF | Invitrogen | 13247-051 |
| Transferrin | Sigma | T-0665 |
| Ciprofloxacin Hydrochloride | Serologicals | 89-001-1 |
| cautery | Bovie Medical Corporation | AA01 |
| Matrigel | Corning | 354234 |
| Keratin 1 antibody | Biolegend | PRB-149P |
| square pegs | Arts and crafts stores | |
| human neonatal keratinocytes | ATCC | PCS-200-010 |
| human neonatal keratinocytes | Cell Applications | 102K-05n |
| MSCV retroviral vector | Clontech | 634401 |
| LZRS retroviral vector | Addgene | |
| pSuper.Retro.Puro Retroviral vector | Oligoengine | VEC-PRT-0002 |
| hexadimethrine bromide | Sigma | H9268-5G |
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