We propose a protocol for reprogramming peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) into induced pluripotent stem cells (iPSCs). By plating the transduced blood cells onto matrix-coated plates with centrifugation, iPSCs are successfully induced from floating cells. This technique suggests a simple and effective reprogramming protocol for cells such as PBMCs and CBMCs.
Le développement récent de cellules souches pluripotentes humaines induites (les hiPSCs) a prouvé que les cellules somatiques matures peuvent revenir à un état pluripotent indifférenciée. Maintenant, la reprogrammation est effectuée avec divers types de cellules somatiques adultes: kératinocytes, cellules de l' urine, des fibroblastes, etc. Les premières expériences ont été généralement fait avec des fibroblastes dermiques. Cependant, cela nécessitait une intervention chirurgicale invasive pour obtenir les fibroblastes des patients. Par conséquent, les cellules de la suspension, telles que des cellules de sang et d'urine ont été considérées comme idéales pour la reprogrammation en raison de la facilité d'obtention des cellules primaires. Ici, nous rapportons un protocole efficace pour la génération COPSi à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique (CMSP). En étalant les CMSP transduites en série à une nouvelle plaque à l'aide de la matrice centrifugation revêtu, ce protocole peut facilement fournir des colonies iPSC. Cette méthode est également applicable à des cellules mononucléées du sang du cordon ombilical (CBMCs). Cette étude présente une prot simple et efficaceocol pour la reprogrammation de CMSP et CBMCs.
Les cellules souches ont été l' un des matériaux les plus attrayants de la thérapie clinique depuis plusieurs décennies 1. Les propriétés intéressantes de cellules souches sont pluripotence et la capacité d'auto-renouvellement. En 1981, les premières cellules souches embryonnaires (CSE) ont été isolées à partir de l'embryon de souris 2. Cependant, quand la technique a été appliquée à des embryons humains, il fait face à plusieurs questions éthiques.
En 2006, lorsque le Dr Yamanaka et son équipe reprogrammées la première cellule pluripotente à partir de cellules somatiques de souris, le champ de cellules souches a retrouvé sa possibilité et l' intérêt a été ravivé 3. En fournissant plusieurs facteurs définis, les cellules souches pluripotentes ont été avec succès "induits" à partir de cellules somatiques adultes, et ont donc été nommés «cellules souches pluripotentes induites (CSPi)." En 2007, cette technique a été appliquée à des cellules humaines 4, ce qui donne des cellules avec les caractéristiques exactes des CES , mais aucun du débat éthique. Théoriquement, iPSCs peut être générée à partir de tout type de cellule obtenue à partir de tout individu ou patient. CSPi spécifiques des patients sont en hausse comme un outil potentiel qui peut simuler les phénotypes de la maladie et les conditions épigénétiques de chaque patient. En utilisant la modification génétique ou d' autres procédés qui peuvent inverser l'état pathogène, iPSCs spécifiques à un patient peuvent également être utilisés en médecine personnalisée 5. En outre, iPSCs sont moins associée à un rejet immunitaire parce qu'ils ont la même identité immunitaire du donneur, ce qui rend l' auto-transplantation plus réalisable 6. Par conséquent, CSPi sont devenus la plate-forme la plus prometteuse dans la modélisation de la maladie, le dépistage des drogues et des thérapies régénératrices. Compte tenu de ces avantages, les protocoles améliorés qui peuvent donner plus purs et des rendements plus élevés dans le moins de temps à partir de la source de cellules plus petites sont constamment en cours de développement. Une considération majeure de trouver le protocole le plus efficace pour l'application future est le type de cellules primaires. La plupart des premières générations proto iPSCcols sont optimisés pour les cellules adhérentes puisque les lignes iPSC originales ont été induites à partir de fibroblastes de la peau 4. Cependant, l'isolement et la préparation de ces cellules sont main-d'œuvre. En outre, l'isolement des fibroblastes de peau comprend des interventions chirurgicales invasives qui peuvent devenir un défaut majeur pour une application plus large.
Par conséquent, pour l'utilisation ultérieure de iPSCs, une source de cellules à l'acquisition pratique est nécessaire. Le sang est considéré comme une source de cellules idéale car elle est obtenue par le biais d' une procédure minimalement invasive et non 09/07. Dans cette étude, nous avons développé une simple modification au protocole générant hiPSCs à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique (CMSP). Sans que le processus d'expansion difficile d'un type cellulaire spécifique, telles que les cellules CD34 +, les cellules du sang entier ou en série PBMC ont été étalées sur des plaques de matrice revêtu par centrifugation après transduction avec le virus Sendai contenant des facteurs Yamanaka. Cette méthode réduit le temps nécessaire à lafixation des cellules flottantes transduites et une diminution de la perte de cellules reprogrammées qui ne sont pas en mesure de joindre leur propre chef.
Puisque les cellules souches embryonnaires (CSE) ont montré plusieurs lacunes, la nécessité d'un outil de remplacement était nécessaire. Par conséquent, le développement des cellules souches pluripotentes induites (CSPi) par Yamanaka est venu sous les projecteurs internationaux. Il a été depuis près de dix ans Yamanaka a découvert que la pluripotence peut être induite en ajoutant seulement quatre gènes dans des cellules somatiques adultes. Depuis CSPi sont "induites" à partir de cellules soma…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by a grant from the Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF), funded by the Ministry of Science, ICT, and Future Planning (2013R1A1A1076125).
Plasticware | |||
100mm Dish | TPP | 93100 | |
6-well Plate | TPP | 92006 | |
50 mL Cornical Tube | SPL | 50050 | |
15 mL Cornical Tube | SPL | 50015 | |
10 mL Disposable Pipette | Falcon | 7551 | |
5 mL Disposable Pipette | Falcon | 7543 | |
12-well Plate | TPP | 92012 | |
24-well Plate | TPP | 92024 | |
PBMC Isolation Materials | |||
DPBS | Life Technologies | 14190-144 | |
Ficoll | GE Healthcare | 17-1440-03 | |
StemSpan | STEMCELL Technologies | 9805 | Blood cell media |
CC110 | STEMCELL Technologies | 8697 | Blood cell media supplement (100x) |
iPSC Generation and Culture Materials | |||
CytoTune-iPSC Sendai Reprogramming Kit | Life Technologies | A16518 | |
TeSR-E8 Media | STEMCELL Technologies | 5940 | iPSC media |
Vitronectin | Life Technologies | A14700 | |
ROCK Inhibitor | Sigma Aldrich | Y0503 | |
TrypLE express (TrypLE) | Life Technologies | 12604-039 | |
ReleSR | STEMCELL Technologies | 12604-039 | Colony detaching solution |
Quality Control Materials | |||
18 mm Cover Glass | Superior | HSU-0111580 | |
4% Paraformaldyhyde | Tech & Innovation | BPP-9004 | |
Triton X-100 | BIOSESANG | 9002-93-1 | |
Bovine Serum Albumin | Vector Lab | SP-5050 | |
Anti-SSEA4 Antibody | Millipore | MAB4304 | |
Anti-Oct4 Antibody | Santa Cruz | SC9081 | |
Anti-TRA-1-60 Antibody | Millipore | MAB4360 | |
Anti-Sox2 Antibody | Biolegend | 630801 | |
Anti-TRA-1-81 Antibody | Millipore | MAB4381 | |
Anti-Klf4 Antibody | Abcam | ab151733 | |
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L) antibody | Molecular Probe | A11029 | |
Alexa Fluor 594 goat anti-rabbit IgG (H+L) antibody | Molecular Probe | A11037 | |
DAPI | Molecular Probe | D1306 | |
Prolong gold antifade reagent | Invitrogen | P36934 | |
Slide Glass, Coated | Hyun Il Lab-Mate | HMA-S9914 | |
Trizol | Invitrogen | 15596-018 | |
Chloroform | Sigma Aldrich | 366919 | |
Isoprypylalcohol | Millipore | 109634 | |
Ethanol | Duksan | 64-17-5 | |
RevertAid First Strand cDNA Synthesis kit | Thermo Scientfic | K1622 | |
i-Taq DNA Polymerase | iNtRON BIOTECH | 25021 | |
UltraPure 10X TBE Buffer | Life Technologies | 15581-044 | |
loading star | Dyne Bio | A750 | |
Agarose | Sigma-Aldrich | 9012-36-6 | |
1kb (+) DNA ladder marker | Enzynomics | DM003 | |
Alkaline Phosphatase | Millipore | SCR004 | |
Tris base | Fisher Scientific | BP152-1 | Rinse Buffer |
Sodium Chloride | Duchefa Biochemie | S0520.1000 | Rinse Buffer |
Tween-20 | BIOSESANG | T1027 | Rinse Buffer |
Hydrochloric Acid | Duksan | 1129 | Rinse Buffer |