Pflegen Primäre Nasenepithelzellen von Kindern und umprogrammieren in induzierte pluripotente Stammzellen

Induzierte pluripotente Stammzellen aus menschlichen Proben (hiPSCs) sind eine sich schnell entwickelnde Technologie der Stammzellforschung. Sie bieten eine Alternative zu embryonalen Stammzellen (hES) Forschung mit weit weniger ethischen und moralischen Nachteile ^1,2. Obwohl sie zu hESCs ^3-5 nicht epigenetically identisch sind, bieten eine einzigartige Möglichkeit hiPSCs Entwicklung und Krankheit Phänotypen zu modellieren, und sie können ^5-8 aus Geweben mit Bezug auf die Krankheitszustand ableiten. Neue Methoden der Erzeugung von hiPSCs ständig erforscht werden optimale Zelltypen zu identifizieren , als eine Möglichkeit , mit zu beginnen, GMP-Qualität iPSCs für eine Transplantation geeignet, die Vorbereitung und auch ^6,9-11 die Aktualität und Effizienz der Reprogrammierung zu erhöhen.

Epithelzellen der Atemwege sind kritisch für die Entwicklung von allergischen Entzündung ¹² und das Epithel ist ein Haupttreiber von allergischen Reaktionen und Atemwegs Remodeling durch Interaktion mit Immune und Stromazellen. Das Atemwegsepithel spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung und Persistenz von Lungenerkrankungen wie Asthma. Jedoch niedriger Epithelzellen der Atemwege sind schwierig in einer klinischen Umgebung, insbesondere von gesunden Kontrollpatienten und Kinder zu erhalten. Daten aus mehreren Studien unterstützen die Annahme , dass Epithelzellen aus Nasenschleimhaut sind ein gültiger und praktische Proxy für niedrigere Epithelzellen der Atemwege ^13-20, vor allem , wenn Antworten auf Luftschadstoffe und Allergene zu studieren. Die Nasenschleimhaut besteht aus mehr als 90% ciliated Epithelzellen der Atemwege und Probenahme diese Nasenepithelzellen (NECs) leicht bei Kindern im Alter von vier Jahren oder fünf durchgeführt werden, da sie weniger invasiv als andere Zell- / Gewebeprobenahmetechniken und ist im Zusammenhang mit einem minimalen Risiko von unerwünschten Ereignissen wie Infektionen ^20-23. Es bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit, sowohl bei gesunden und kranken Kindern ohne lange, unnötige und oft schmerzhaft Bronchoskopie procedu zu probierenres, die Sedierung erforderlich machen. Frühere Studien haben festgestellt , dass Krankheit Asthma Schwere verwandte Subtypen können die Nasenschleimhaut in sowohl als auch Proben bronchial Zelle von asthmatischen Kindern genommen unterschieden werden, und der Genexpression zwischen den beiden Gewebetypen war ähnlich in etwa 90% der nicht-ubiquitären Gene ^{22 , 24.} Als Quelle für iPSCs, NECs bieten Vorteile gegenüber anderen Zelltypen häufig verwendet. Fibroblasten werden häufig für iPSC Erzeugung verwendet, aber obwohl diese Zellen leicht kultiviert, aus einer Hautbiopsie sein kann, dieser Vorgang erfordert typischerweise Lokalanästhesie, einen Einschnitt und Nähten ist und mit einem gewissen Infektionsrisiko verbunden. Daher kann für diese Art der Biopsie von Patienten informierte Einwilligung schwierig sein ^25. Eine Alternative zu Fibroblasten ist peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs). Jedoch kann es schwierig sein, ausreichend Blut für iPSC Generation von pädiatrischen Patienten zu erhalten. Darüber hinaus gibt es Einschränkungen nachgeschalteter apkationen für Fibroblasten und Blutzellen abgeleitet iPSCs, vor allem ihre Differenzierungsfähigkeit auf bestimmte Zelltypen ^5,26. Daher die relative Zugänglichkeit und der geringen Gefahr von Nebenwirkungen im Anschluss an ihre Sammlung gegeben, NECs stellen eine ideale Zellquelle für iPSC Generation von pädiatrischen Populationen.

iPS-Zellen haben für das Studium der menschlichen Entwicklung, Herstellung neuer Krankheitsmodelle, und als eine potenzielle Quelle von Zellen für personalisierte Therapien eine Menge Aufmerksamkeit vor kurzem als Plattform erhalten. Bevor das volle Potenzial dieser Technologie realisiert werden kann, müssen die molekularen Grundlagen der Umprogrammierung aufgeklärt werden, aber jetzt dieses Protokoll und die im beschriebenen Verfahren werden die Forschung Studien konzentrierten sich auf Atemwegs Belichtungen aufzuklären, sowie eine Plattform für die Auswirkungen der personalisierten Medizin zu studieren Beteiligung iPSCs.

Die gemeinsame Arbeit von mehreren Labors hat zur gene geführtn für eine erfolgreiche Technik nicht nur für die Nasenschleimhaut Abtastung, sondern auch NECs Züchten und Umprogrammieren diese Zellen zu iPSCs ^23. Dieser Artikel gibt einen Überblick über ein Protokoll für eine optimale Probenahme, Züchtung und Neuprogrammierung Bedingungen.