وصفنا كبدي الجدد جزيرة تشكيل في STZ (بالستربتوزوتوسين)-يسببها الفئران من السكري عن طريق نقل الجينات من Neurogenin3 (Ngn3) وBetacellulin (BTC) باستخدام المساعد التي تعتمد على ناقلات الغدانية (HDAd) وعكس ارتفاع السكر في الدم. لدينا أسلوب يأخذ مزايا المساعد التي تعتمد على ناقلات الغدانية مع كفاءة عالية في الجسم الحي تنبيغ والتعبير الجيني طويلة الأمد.
ويتسبب مرض السكري نوع 1 من تدمير الخلايا T بوساطة المناعة الذاتية من الخلايا المنتجة للانسولين في البنكرياس. حتى الآن استبدال الأنسولين لا تزال هي العلاج الرئيسي، لأنه قد تم زرع جزيرة محدودة بمدى توفر الجهات المانحة والحاجة إلى كبت المناعة على المدى الطويل. الناجم عن جزيرة neogenesis من نقل الجينات من Neuogenin3 (Ngn3)، وجزيرة النسب، تعريف عامل النسخ محددة وBetacellulin (BTC)، وهو عامل نمو جزيرة لديه القدرة على علاج مرض السكري نوع 1.
ناقلات الغدانية (اعلانات) هي كفاءة عالية ناقلات نقل الجينات، ولكن في وقت مبكر إعلانات الجيل لها عيوب عديدة لاستخدام في الجسم الحي. التي تعتمد على الإعلانات المساعد (HDAds) هي الإعلانات الأكثر تقدما التي تم تطويرها لتحسين سلامة الملف الشخصي الجيل المبكر من الإعلانات والتحوير لإطالة التعبير 1. أنها تفتقر للسمية المزمنة الفيروسية لأنها تفتقر تسلسل الترميز 2-5 والاحتفاظ فقط الإعلان رابطة الدول المستقلة شاللازمة للنسخ المتماثل المتجه ements والتعبئة والتغليف. هذا يسمح الاستنساخ تصل إلى الجينات KB 36.
في هذا البروتوكول، ونحن تصف طريقة لتوليد HDAd-Ngn3 وHDAd بى تى سى وعلى تقديم هذه النواقل في الفئران التي يسببها السكري STZ. نتائجنا تظهر أن شارك في حقن HDAd-Ngn3 و "الجزر الجدد 'HDAd-بى تى سى يحفز في الكبد وارتفاع السكر في الدم في الفئران عكس السكري.
وقد وضعت HDAds للتغلب على ضعف الطلب في وقت مبكر جيل وتسخير لتطبيق العلاج الجيني. ومع ذلك، تظل التحديات التقنية. على سبيل المثال، يتطلب HDAd HV للتغليف HDAd والتضخيم ناقلات ليست فعالة مثل الإعلانات الجيل المبكر. HV هو الجيل الأول والإعلان أي تلوث التسوية HV فعالية HDAd. ولذلك، ترنسفكأيشن كفاءة عالية والظروف المثلى لمرور كل مسلسل حاسمة. مقياس آخر للإنتاج متجه الحرجة هو الذي مرور (P1-P4) يجب أن تستخدم لمرور اللاحقة (5) التي يتم استخدامها بشكل مباشر واللقاح لخلايا التعليق. لتجربتنا، ويتم الحصول على أفضل النتائج باستخدام مرور التي يتم من خلالها زيادة كبيرة HDAd نسبة ناقلات في المقطع التالي (P3 في الشكل 2). العائد من ناقلات HDAd يعتمد على أشرطة التحوير. أثناء الإنتاج الموجه، يتم التعبير عن الجينات المحورة سواء لأن كلا الجينات هي تحتفي كل مكان المروج. Ngn3 هو عامل النسخ وبى تى سى هو عامل النمو، مما يوحي بأن HDAd عامل النسخ ناقلات التعبير عن النسب التي قد تؤثر على الخلايا ناقلات يمنع التضخيم في حين أن هرمون النمو يساعد في النسخ المتماثل معربا عن النواقل والتعبئة والتغليف.
مع افتراض مستويات وبائية مرض السكري، وهناك حاجة إلى نهج جديدة لاستعادة ب خلايا الشامل. في هذا التقرير، ونحن تصف طرق للاستفادة من مزايا ناقلات HDAd لإحداث نقل الجينات من جزيرة النسب، تعريف عامل النسخ، Ngn3 جنبا إلى جنب مع عامل النمو جزيرة، betacellulin للحث على جزيرة neogenesis في مناطق حول الأوعية البابية في الكبد. لتقييم فعالية هذا، من المهم أن تختار الفئران مع ارتفاع السكر في الدم مستقرة وضمان إدراج ضوابط ملائمة دائما. لهذا التجارب نقل الجينات، التعامل مع ناقلات الفارغة وينبغي دائما أن تستخدم الفئران من السكري. وبالإضافة إلى ذلك، باستخدام HDAd-Ngn3 وHDAd بى تى سى المعاملة بشكل فردي السكري ميلم يقدم لاختبار مساهمة فردية من هذه الجينات اثنين في جزيرة neogenesis. كما يدل على أن البيانات المتوفرة لدينا Ngn3 وحدها كافية لإحداث جزيرة neogenesis، ولكن إضافة عامل النمو، بى تى سى، ويعمل على زيادة استجابة مما يؤدي إلى تحريض قوية من neogenesis جزيرة. من المهم أيضا لاختبار أن يتحقق في الواقع تعبير ناقلات في النسيج المستهدف، والكبد وأيضا لإثبات أن يعاير الأنسولين في بلازما الفئران التي عولجت من لا يأتي من الجزر المتبقية في البنكرياس، من خلال إظهار عدم وجود البنكرياس الجزر في الفئران من السكري.
وباختصار، فإن الاستفادة من نظام HDAd النواقل لنقل الجينات يكمن في قدرتها الاستنساخ عالية، تنبيغ كفاءة والتعبير الجيني طويلة دائم في الكبد مع الحد الأدنى للسمية المزمنة وكذلك طبيعتها التكامل عدم الجينوم المتجه إلى المضيف كروموسوم. القيود الرئيسية هي الخطوات المعقدة التي تنطوي عليها الجيل ولهافي الجسم الحي يقتصر تطبيق في المقام الأول إلى الكبد المصلي مع الإعلان الأكثر شعبية 5. يمكن أن يتسبب جزيرة neogenesis لاستعادة كامل الانسولين البلازما وتحمل الجلوكوز في الفئران من السكري عن طريق حفز جزيرة neogenesis في الكبد عن طريق نقل الجينات من عامل النسخ جزيرة النسب-تحديد وNgn3 جنبا إلى جنب مع عامل النمو جزيرة، betacellulin. في هذا التقرير، وتبين لنا البروتوكول الأمثل لتوليد عالية الجودة HDAd-Ngn3 وHDAd بى تى سى، وشرح تقنيات للحث وتقييم neogenesis جزيرة في كبد الفئران من السكري ارتفاع السكر في الدم لعكس.
الحاشية: والنواقل الفيروسية وخطوط الخلايا الموصوفة هنا متاحة من كور مختبر النواقل وإنتاج مركز أبحاث السكري، كلية بايلور للطب ( http://www.bcm.edu/mcb/index.cfm؟pmid=7731 ). بعض مجموعات تجارية وتتوفر أيضا لتوليد فيروسات HDAd (مثل Microbix biosystEMS وشركة).
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة: R03 DK089061-01 (VKY)؛ NIH: K08 DK068391 (VKY)؛ السكري والغدد الصماء ومركز أبحاث-(DERC – P30DK079638) في كلية بايلور للطب، منحة التجريبية والجدوى من وDERC (VKY)؛ مؤسسة أبحاث السكري الأحداث: JDRF جائزة # 5-2006-134 (VKY).
Name of the reagent | Company | Catalogue number |
ProFectionR Mammalian Transfection kit | Promega | E1200 |
DNeasy Blood & Tissue Kit (50) | Qiagen | 69504 |
PerfeCTa SYBR Green SuperMix, ROX | Quanta Biosciences | 95055-500 |
Sodium deoxycholate | Sigma | D6750-25G |
MEM powder | Invitrogen | 61100087 |
Penicillin Streptomycin | Sigma | 15140122 |
FBS | Atlanta Biologicals | S11150 |
L-glutamine | Invitrogen | 25030-081 |
Hygromycin B | Sigma | H0654-1G |
MEM EAGLE JOKLIK | Sigma | M0518-10L |
Rnase | Roche | 10109169001 |
DNase I, grade II | Roche | 10104159001 |
Streptozocin | Sigma | s0130 |
Glass spinner flasks | Corning | 4500-3L |
Glass spinner flasks | Corning | 4500-250 |
Slide A-lyzer casset | PIERCE CH | PI66380 |
Tube optiseal poly allomer, 11.2 ml | Beckman Coulter | 362181 |
Cesium chloride 1 kg | JT4042-2 | VWR |
Beckman LE-80K | Beckman Coulter | Optimal LE-80K ultracentrifuge |
Filter | VWR | 28143-338 |
centrifuge tube 500 ml | Corning | 431123 |
tailveiner restrainer | Braintree scientific , INC | tv-150 |
Insulin, Mouse ELISA | Mercodia | 10-1247-01 |
microvette CB300 | Sarstedt | 16.443.100 |
D-glucose | Sigma | G8270 |
Mouse C-peptide ELISA Kit | Wako Pure Chemical Industries, Ltd | #631-07231 |
guinea pig anti-insulin antibody | Abcam | ab7842 |
goat anti-Pdx1 antibody | gift from Dr. Christopher Wright | |
mouse anti Ngn3 antibody | Beta Cell Biology Consortium, Univ. of Pennsylvania |
AB2013 |
mouse anti Nkx6.1 antibody | Beta Cell Biology Consortium, Univ. of Pennsylvania |
F64A6B4 |
anti- betacellulin antibody | Cell Sciences | PAAQ1 |
ALT (SGPT) Color Reagent SET. | Teco Diagnostics | A526 – 120 |
AST/(SGOT), Color Endpoint Reagent Set | Teco Diagnostics | A561-120 |
Table 2. Specific Reagents and Equipment.