지방 세포 관련 장애를 연구하기 위해 인간 iPSC를 순수한 지방 세포 집단으로 강력하게 분화

중간엽 줄기 세포(MSC)는 지방 세포, 골 세포 및 연골 세포와 같은 중배엽 기원 세포를 생산하기 위한 효과적인 일시적 자원 역할을 하며, 이는 각각의 유전 질환을 모델링하는 데 추가로 사용될 수 있습니다. 그러나, 이전의 접근법은 성인 조직으로부터 이러한 중간엽 줄기세포를 얻는 것에 의존했다1, 이는 기증자로부터 많은 수의 중간엽 줄기세포를 얻는 데 어려움을 겪었고, 차선의 체외 배양 조건^1,2에서 기능적으로 생존할 수 있도록 유지하는 데 한계가 있었다. 이러한 장애물은 시험관 내에서 MSC를 생성하기 위한 프로토콜을 갖는 것에 대한 큰 수요를 낳았습니다. 인간 유도 만능 줄기 세포(iPSC)는 MSC 특성 ^3,4,5를 나타내는 MSC의 귀중한 공급원으로 사용될 수 있습니다. iPSC 유래 중간엽 줄기세포는 여러 질병에서 치료 옵션으로 사용할 수 있습니다. 또한 iPSC 유래 중간엽 줄기세포가 지방세포를 생성하는 능력은 인간 지방생성, 비만 및 지방세포 관련 장애를 연구하는 데 유용한 시험관 내 인간 모델이 됩니다.

지방세포의 현재 분화 프로토콜은 두 그룹으로 분류할 수 있는데, 하나는 화학적 또는 단백질 기반 칵테일을 사용하여 지방세포를 분화하여 30%-60%^6,7,8,9의 결과 수율을 제공하는 반면^, 다른 하나는 80%-90^%10의 수율을 제공하기 위해 지방세포 발달을 지배하는 주요 전사 인자의 강력한 유도를 위한 유전자 조작을 포함합니다^{. 11}. 그러나 유전자 조작은 지방세포 분화의 자연적 과정을 요약하지 않으며, 종종 지방 생성 중에 도달하는 미묘한 패러다임을 가려서 질병 모델링 목적에는 효과적이지 않습니다^12,13. 따라서 우리는 나일 레드를 사용하여 지질 함유 지방 세포를 형광으로 태그하여 화학적으로 파생된 성숙한 지방 세포를 미성숙 지방세포에서 분류하는 방법을 제시합니다.

여기에서 우리는 지방 세포 생성에 추가로 사용될 수 있는 많은 수의 빠르게 증식하는 중간엽을 생성하기 위해 iPSC 유래 배아체(EB)를 all-trans retinoic acid와 함께 일시적으로 배양하는 프로토콜을 제시합니다¹⁴. 우리는 또한 친유성 염료를 사용하여 지질 방울에 형광 태그를 지정하여 이질적인 분화 풀에서 화학적으로 파생된 성숙한 지방 세포를 분류하는 방법을 제시합니다. 나일 레드. 이를 통해 지방 세포 관련 대사 장애를 정확하게 모델링할 수 있는 향상된 기능을 가진 성숙한 지방 세포의 순수한 집단을 생성할 수 있습니다.