A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
يقدم هذا البروتوكول مقارنة بين بروتوكولين تعريفيين مختلفين للتمييز بين الخلايا الجذعية لب الأسنان البشري (hDPSCs) نحو أنساب البنكرياس في المختبر:البروتوكول التكاملي والبروتوكول غير التكاملي. يولد البروتوكول التكاملي المزيد من الخلايا المنتجة للأنسولين (IPCs).
اعتبارا من عام 2000 ، ونجاح زرع جزيرة البنكرياس باستخدام بروتوكول ادمونتون لعلاج مرض السكري من النوع الأول لا تزال تواجه بعض العقبات. وتشمل هذه العدد المحدود من المتبرعين البنكرياس الجثث والاستخدام طويل الأجل لمثبطات المناعة. تعتبر الخلايا الجذعية المتوسطة (MSCs) مرشحا محتملا كمصدر بديل لتوليد خلايا تشبه الجزيرة. وقد أوضحت تقاريرنا السابقة بنجاح وضع بروتوكولات تعريفية للتمييز بين الخلايا الجذعية لب الأسنان البشري (hDPSCs) والخلايا المنتجة للأنسولين (IPCs). ومع ذلك، تباينت كفاءة الاستقراء بشكل كبير. في هذه الورقة، نبين مقارنة كفاءة تحريض البنكرياس hDPSCs عن طريق بروتوكولات تعريفية تكاملية (التلاعب بالبيئات الدقيقة والجينية) وبروتوكولات تعريفية غير تكاملية (التلاعب بالبيئات الدقيقة) لتقديم IPCs المشتقة من hDPSC (hDPSC-IPCs). النتائج تشير إلى كفاءة التعريفي متميزة لكلا النهج التعريفي من حيث هيكل مستعمرة 3 الأبعاد, العائد, علامات مرنا البنكرياس, والممتلكات وظيفية على التحدي الجلوكوز متعددة الجرعة. وستدعم هذه النتائج إنشاء مراكز IPCs منطبقة سريريا ومنصة لإنتاج نسب البنكرياس في المستقبل.
مرض السكري هو مصدر قلق عالمي مستمر. وقدر تقرير للاتحاد الدولي للسكري أن الانتشار العالمي لمرض السكري سيرتفع من 151 مليون في عام 2000 إلى 415 مليون في عام 20151،2. وقد توقعت أحدث دراسة قائمة على علم الأوبئة أن انتشار مرض السكري في جميع أنحاء العالم المقدر سيرتفع من 451 مليون في عام 2017 إلى 693 مليون في عام 20451. وقد تجلى نجاح زرع جزيرة البنكرياس باستخدام بروتوكول ادمونتون لأول مرة في عام 2000، عندما ثبت للحفاظ على إنتاج الأنسولين الذاتية وتحقيق الاستقرار في حالة normoglycemic في النوع الأول مرضى السكري3. ومع ذلك، فإن تطبيق بروتوكول إدمونتون لا يزال يواجه مشكلة اختناق. العدد المحدود من المتبرعين البنكرياس الجثث هي القضية الرئيسية منذ كل مريض مع مرض السكري من النوع الأول يتطلب ما لا يقل عن 2-4 المتبرعين الجزيرة. وعلاوة على ذلك, استخدام على المدى الطويل من العوامل المثبطة للمناعة قد يسبب آثار جانبية تهدد الحياة4,5. ولمعالجة هذا الأمر، ركز تطوير علاج محتمل لمرض السكري في العقد الماضي بشكل رئيسي على توليد خلايا فعالة منتجة للأنسولين (IPCs) من مصادر مختلفة للخلايا الجذعية6.
أصبحت الخلايا الجذعية علاجا بديلا في العديد من الأمراض، بما في ذلك مرض السكري من النوع الأول، والذي يسببه فقدان خلايا بيتا. زرع IPCs هو الأسلوب الواعد الجديد للسيطرة على جلوكوز الدم في هؤلاء المرضى7. 10- وفي هذه المقالة، يعرض نهجان لإنشاء مراكز تشجيع الاستثمار، وهما بروتوكولات تعريف التكاملية وغير التكاملية. بروتوكول التعريفي تحاكي عملية نمو البنكرياس الطبيعية للحصول على IPCs ناضجة وظيفية8,9.
لهذه الدراسة، وتميزت hDPSCs من قبل قياس التدفق الخلوي للكشف عن علامة سطح MSC، وإمكانات التمايز متعدد الخطوط، وRT-qPCR لتحديد التعبير عن خاصية الجذعية وعلامات الجينات التكاثرية (البيانات غير مبين)8،9،10. تم حث hDPSCs نحو الاندوديرم النهائي ، بطانة البنكرياس ، الغدد الصماء البنكرياسية ، وخلايا بيتا البنكرياسية أو IPCs (الشكل 1) ، على التوالي7. للحث على الخلايا، تم استخدام نهج التعريفي من ثلاث خطوات كبروتوكول العمود الفقري. كان يسمى هذا البروتوكول بروتوكول غير تكاملي. في حالة البروتوكول التكاملي ، كان عامل النسخ البنكرياسي الأساسي ، PDX1، مفرط التعبير في hDPSCs يليه تحريض PDX1 مفرط التعبير في hDPSCs باستخدام بروتوكول تمايز من ثلاث خطوات. الفرق بين البروتوكول غير التكاملي والتكاملي هو التعبير المفرط عن PDX1 في البروتوكول التكاملي وليس في البروتوكول غير التكاملي. تمت مقارنة تمايز البنكرياس بين البروتوكولات التكاملية وغير التكاملية في هذه الدراسة.
تم تنفيذ هذا العمل وفقا لإعلان هلسنكي ووافقت عليه لجنة أخلاقيات البحوث البشرية، كلية طب الأسنان، جامعة شولالونغكورن. تم عزل DPSCs البشرية (hDPSCs) من أنسجة لب الأسنان البشرية المستخرجة من كل من premolars والأضراس بسبب مشاكل أسنان العقل. تم الحصول على موافقة مستنيرة من المرضى بموجب بروتوكول معتمد (HREC-DCU 2018/054).
1. بروتوكول التعريفي التكاملي
2. بروتوكول التعريفي غير التكاملي
ملاحظة: البروتوكول غير التكاملي هو البروتوكول الأساسي لتقديم IPCs مع عملية التعريفي من ثلاث خطوات كنهج التعريفي البيئة الدقيقة8،9.
في هذه المقالة، تمت مقارنة نتائج كل من بروتوكولات التعريف. ويتضح المخططات من كل بروتوكولات التعريفي في الشكل 2A، C. في كلا البروتوكولين، تم إجراء التقييم تحت المجهر الخفيف، وتم تحليل الصور مع ImageJ. وتمكنت مركبات الهيدروفلوريك من تشكيل هياكل شبيهة بالمستعمرة منذ الي...
يؤدي تحقيق إنتاج أعلى من الشركات عبر بروتوكول الإنترنت من الشركات ذات التصلب المتعدد دورا أساسيا في علاج مرض السكري. تعتمد الخطوات الحاسمة للبروتوكول التكاملي على جودة الخلايا التي ستستخدم في النقل ونوعية الخلايا المنقولة. بعض متطلبات الخلية التي يجب التحقق من تحويلها بنجاح هي ضمان صحة ?...
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
وقد تم دعم SK وWR وQDL من قبل وحدة أبحاث الخلايا الجذعية البيطرية والهندسة الحيوية ، صندوق الوقف Ratchadaphiseksomphot ، جامعة شولالونغكورن. تم دعم TO و PP من قبل تشولالونغكورن التقدم الأكاديمي في مشروعها القرن2. وقد تم دعم CS من خلال منحة دعم بحثية من كلية العلوم البيطرية ، والتقدم الأكاديمي Chulalongkorn في مشروع القرن الثاني ، والخلايا الجذعية البيطرية ووحدة أبحاثالهندسة الحيوية ، وصندوق الوقف Ratchadaphiseksomphot ، وجامعة شولالونغكورن ، وصندوق البحوث الحكومية.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Cell Culture | |||
Antibiotic-Antimycotic | Thermo Fisher Scientific Corporation, USA | 15240062 | |
Corning® 60 mm TC-treated Culture Dish | Corning® | 430166 | |
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) | Thermo Fisher Scientific Corporation | 12800017 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Thermo Fisher Scientific Corporation | 10270106 | |
GlutaMAX™ | Thermo Fisher Scientific Corporation | 35050061 | |
Phosphate buffered saline (PBS) powder, pH 7.4 | Sigma-Aldrich | P3813-10PAK | One pack is used for preparing 1 L of PBS solution with sterile DDI |
Trypsin-EDTA (0.25%) | Thermo Fisher Scientific Corporation | 25200072 | |
Lentiviral Vector Carrying PDX1 Preparation | |||
Amicon® Ultra-15 Centrifugal Filter | Merck Millipore, USA | UFC910024 | |
Human pWPT-PDX1 plasmid | Addgene | 12256 | Gift from Didier Trono; http://n2t.net/addgene:12256; RRID: Addgene_12256 |
Millex-HV Syringe Filter Unit, 0.45 µm | Merck Millipore | SLHV033RB | |
pMD2.G plasmid | Addgene | 12259 | Gift from Didier Trono; http://n2t.net/addgene:12259; RRID: Addgene_12259 |
Polybrene Infection / Transfection Reagent | Merck Millipore | TR-1003-G | |
psPAX2 plasmid | Addgene | 12260 | Gift from Didier Trono; http://n2t.net/addgene:12260; RRID: Addgene_12260 |
Three-step Induction Protocol | |||
Activin A Recombinant Human Protein | Merck Millipore | GF300 | |
Beta-mercaptoethanol | Thermo Fisher Scientific Corporation | 21985-023 | |
Bovine serum albumin (BSA, Cohn fraction V, fatty acid free) | Sigma-Aldrich | A6003 | |
Glucagon-like peptide (GLP)-1 | Sigma-Aldrich | G3265 | |
Insulin-Transferrin-Selenium (ITS) | Invitrogen | 41400-045 | |
Nicotinamide | Sigma-Aldrich | N0636 | |
Non-Essential Amino Acids (NEAAs) | Thermo Fisher Scientific Corporation | 11140-050 | |
Non-treated cell culture dish, 60mm | Eppendorf | 30701011 | |
Sodium butyrate | Sigma-Aldrich | B5887 | |
Taurine | Sigma-Aldrich | T0625 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved