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.
O recente desenvolvimento de células-tronco pluripotentes induzidas pelo homem (hiPSCs) provou que células somáticas maduras podem voltar a um estado indiferenciado, pluripotentes. Agora, a reprogramação é feito com vários tipos de células somáticas adultas: queratinócitos, células de urina, f ibroblastos, etc. experiências iniciais foram normalmente feito com fibroblastos da derme. No entanto, isto requer um procedimento cirúrgico invasivo para se obter fibroblastos de pacientes. Portanto, as células em suspensão, tais como células de sangue e urina, foram considerados ideais para a reprogramação por causa da conveniência de obtenção de células primárias. Aqui, nós relatamos um protocolo eficiente para a geração de iPSC a partir de células mononucleares do sangue periférico (PBMC). Por plaqueamento das PBMC transduzidas em série para um novo, placa utilizando centrifugação revestido de matriz, este protocolo pode facilmente fornecer colónias IPSC. Este método é também aplicável a células mononucleares de sangue do cordão umbilical (CBMCs). Este estudo apresenta um prot simples e eficienteOCOL para a reprogramação de PBMC e CBMCs.
As células-tronco têm sido um dos materiais mais atraentes da terapia clínica durante os últimos várias décadas 1. As propriedades atraentes de células-tronco são pluripotência ea capacidade de auto-renovação. Em 1981, as primeiras células estaminais embrionárias (CES) foram isolados a partir do embrião de rato 2. No entanto, quando a técnica foi aplicada a embriões humanos, enfrentou vários problemas éticos.
Em 2006, quando o Dr. Yamanaka e sua equipe reprogramou a primeira célula pluripotente a partir de células somáticas de rato, o campo de células-tronco recuperou a sua possibilidade e interesse foi reavivado 3. Ao entregar vários fatores definidos, as células-tronco pluripotentes foram com sucesso "induzida" a partir de células somáticas adultas, e foram assim chamado "células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs)." Em 2007, esta técnica foi aplicada às células humanas 4, as células com as características exactas do CES rendendo mas nenhum do debate ético. Teoricamente, iPSCs pode ser gerado a partir de qualquer tipo de célula obtido a partir de um indivíduo ou paciente. iPSCs específicos do paciente estão subindo como uma ferramenta potencial que pode simular os fenótipos da doença e condições epigenéticas de cada paciente individual. Usando edição gene ou outros métodos que podem reverter a condição patogénica, iPSCs específicos do paciente também pode ser usado em medicina personalizada 5. Além disso, são menos iPSCs associada com a rejeição imunitária porque eles têm a mesma identidade imune como doador, tornando auto-transplante mais viável 6. Portanto, iPSCs tornaram-se a plataforma mais promissora na modelagem de doença, o rastreio de drogas e terapias regenerativas. Tendo em conta estes benefícios, melhores protocolos que podem dar mais puro e rendimentos mais elevados no menor espaço de tempo a partir da fonte de células menores são constantemente em desenvolvimento. Uma consideração importante de encontrar o protocolo mais eficaz para aplicação no futuro é o tipo de célula primária. A maioria dos primeiros geração proto iPSCcols são otimizados para células aderentes uma vez que as linhas de IPSC originais foram induzidas a partir de fibroblastos da pele 4. No entanto, o isolamento e a preparação destas células são trabalho intensivo. Além disso, o isolamento de fibroblastos da pele inclui procedimentos cirúrgicos invasivos que podem se tornar uma grande falha de aplicação mais ampla.
Portanto, para a continuação da utilização de iPSCs, uma fonte de células com a aquisição conveniente é necessária. O sangue é considerado como uma fonte de células ideal, uma vez que é obtido através de um procedimento minimamente invasivo, em vez de 7-9. Neste estudo, foi desenvolvida uma modificação simples de gerar o protocolo hiPSCs de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs). Sem o difícil processo de expansão de um tipo de células específico, tais como as células CD34 +, células de sangue completo ou PBMC foram serialmente plaqueadas em placas revestidas com matriz por centrifugação após transdução com vírus Sendai contendo factores Yamanaka. Este método reduz o tempo necessário para ofixação de células flutuantes transduzidos e diminuiu a perda de células reprogramadas que não foram capazes de anexar por conta própria.
Dado que as células estaminais embrionárias (CES) mostrou várias deficiências, foi necessária a necessidade de uma ferramenta alternativa. Portanto, o desenvolvimento de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) por Yamanaka ficou sob os holofotes internacionais. Tem sido quase uma década desde Yamanaka descobriu que pluripotência pode ser induzida pela adição de apenas quatro genes em células somáticas adultas. Desde iPSCs são "induzidos" a partir de células somáticas adultas, eles podem f…
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 |