JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

هنا ، نصف نظام إعادة برمجة مباشر محسن للخلايا الصباغية ونظام تعبئة فيروسات عالي الكفاءة ومركز يضمن إعادة برمجة مباشرة سلسة.

Abstract

فقدان وظيفة الخلايا الصباغية يؤدي إلى البهاق ، مما يؤثر بشكل خطير على الصحة البدنية والعقلية للأفراد المصابين. في الوقت الحاضر ، لا يوجد علاج فعال طويل الأجل للبهاق. لذلك ، من الضروري تطوير علاج مناسب وفعال للبهاق. يبدو أن تقنية الطب التجديدي لإعادة البرمجة المباشرة لخلايا الجلد إلى خلايا صباغية هي علاج جديد واعد للبهاق. وهذا ينطوي على إعادة برمجة مباشرة من خلايا الجلد المريض إلى الخلايا الصباغية الوظيفية للمساعدة في تخفيف فقدان الخلايا الصباغية في المرضى الذين يعانون من البهاق. ومع ذلك ، يجب اختبار هذه الطريقة أولا على الفئران. على الرغم من أن إعادة البرمجة المباشرة تستخدم على نطاق واسع ، إلا أنه لا يوجد بروتوكول واضح لإعادة البرمجة المباشرة في الخلايا الصباغية. علاوة على ذلك ، فإن عدد عوامل النسخ المتاحة ساحق.

هنا ، يتم تقديم بروتوكول نظام تغليف فيروس lentivirus المركز لإنتاج عوامل النسخ المختارة لإعادة برمجة خلايا الجلد إلى الخلايا الصباغية ، بما في ذلك Sox10 و Mitf و Pax3 و Sox2 و Sox9 و Snai2. أصيبت الخلايا الليفية الجنينية الفئران (MEFs) بفيروس lentivirus المركز لجميع عوامل النسخ هذه لإعادة البرمجة المباشرة ل MEFs إلى الخلايا الصباغية المستحثة (iMels) في المختبر. علاوة على ذلك ، تم فحص عوامل النسخ هذه ، وتم تحسين النظام لإعادة البرمجة المباشرة إلى الخلايا الصباغية. تم زيادة التعبير عن العلامات المميزة للميلانين في iMels على مستوى الجين أو البروتين بشكل كبير. تشير هذه النتائج إلى أن إعادة البرمجة المباشرة للخلايا الليفية إلى الخلايا الصباغية يمكن أن تكون استراتيجية علاجية جديدة ناجحة للبهاق وتؤكد آلية تطور الخلايا الصباغية ، والتي ستوفر الأساس لمزيد من إعادة البرمجة المباشرة للخلايا الليفية إلى الخلايا الصباغية في الجسم الحي.

Introduction

البهاق هو مرض جلدي يؤثر بشكل خطير على الصحة البدنية والعقلية للأفراد المصابين. لأسباب مختلفة ، بما في ذلك تشوهات التمثيل الغذائي ، والإجهاد التأكسدي ، وتوليد الوسطاء الالتهابيين ، وانفصال الخلايا ، واستجابة المناعة الذاتية ، يتم فقدان الخلايا الصباغية الوظيفية ، ويتم إيقاف إفراز الميلانين ، مما يؤدي إلى تطور البهاق 1,2. تحدث هذه الحالة على نطاق واسع وهي مشكلة خاصة على الوجه. العلاج الرئيسي هو الاستخدام النظامي للكورتيكوستيرويدات وأجهزة المناعة. يمكن استخدام العلاج الضوئي للأمراض الجهازية أو المحلية ، وهناك علاجات جراحية ، مثل زرع الجلد المثقب وزرع الخلايا الصباغية الذاتية3،4،5. ومع ذلك ، فإن المرضى الذين يستخدمون العلاج الدوائي والعلاج الضوئي عرضة للانتكاس ، وهذه العلاجات لها آثار علاجية سيئة على المدى الطويل. العلاج الجراحي مؤلم وفعال بشكل معتدل فقط 2,6. لذلك ، هناك حاجة إلى استراتيجية علاجية جديدة وفعالة للبهاق.

إن إعادة برمجة الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) تعكس هذه الخلايا من حالتها الطرفية إلى حالة متعددة القدرات ، وهي عملية تتوسط فيها عوامل النسخ ، Oct4 و Sox2 و Klf4 و c-Myc7. ومع ذلك ، نظرا لإمكانية الإصابة بالأورام ووقت الإنتاج الطويل ، فقد قوبلت هذه التكنولوجيا بالشك عند تطبيقها على الإعدادات السريرية8. إعادة البرمجة المباشرة هي تقنية تجعل نوعا واحدا من الخلايا الطرفية يتحول إلى نوع آخر من الخلايا الطرفية9. يتم تحقيق هذه العملية من خلال عوامل النسخ المناسبة. وقد تمت بالفعل إعادة برمجة خلايا مختلفة مباشرة بنجاح، بما في ذلك الخلايا العضلية القلبية10 والخلايا العصبية 11 وخلايا الشعر القوقعية12. حتى أن بعض الباحثين أعادوا برمجة أنسجة الجلد مباشرة في الموقع ، والتي يمكن استخدامها لإصلاح الجروح13. تشمل مزايا إعادة البرمجة المباشرة تقليل أوقات الانتظار والتكاليف ، وانخفاض خطر الإصابة بالسرطان ، وتقليل المشاكل الأخلاقية ، وفهم أفضل للآلية الكامنة وراء تحديد مصير الخلية9.

على الرغم من أن طريقة إعادة البرمجة المباشرة تستخدم على نطاق واسع ، إلا أنه لا توجد حاليا طريقة محددة لإعادة البرمجة المباشرة لخلايا الجلد إلى خلايا صباغية ، خاصة بسبب عوامل النسخ العديدة التي يجب مراعاتها14,15. تم استخدام عوامل النسخ ، Mitf و Sox10 و Pax3 ، لإعادة البرمجة المباشرة لخلايا الجلد إلى الخلايا الصباغية14. في المقابل ، تم استخدام مزيج من MITF و PAX3 و SOX2 و SOX9 أيضا لإعادة البرمجة المباشرة لخلايا الجلد إلى خلايا ميلانية بشرية في دراسة أخرى15. في هذا البروتوكول ، على الرغم من استخدام طريقة فحص مختلفة ، تم الحصول على نفس النتيجة مع مزيج من Mitf و Sox10 و Pax3 لإعادة البرمجة المباشرة لخلايا الجلد إلى خلايا صباغية كما هو موضح سابقا14. يمكن أن يوفر تطوير نظام لتوليد الخلايا الصباغية من خلايا الجلد الأخرى مخططا لتحويل خلايا الجلد الأخرى لمرضى البهاق إلى خلايا صباغية. وبالتالي ، من الأهمية بمكان بناء طريقة بسيطة وفعالة لإعادة البرمجة المباشرة هذه لتوليد الخلايا الصباغية بنجاح.

Protocol

تمت الموافقة على هذا العمل من قبل لجنة إدارة واستخدام المختبر في جامعة جيانغسو (UJS-IACUC-AP--20190305010). تم إجراء التجارب وفقا للمعايير التي وضعتها جمعية تقييم واعتماد المنظمة الدولية لرعاية المختبرات (AAALAC International). لم تكن هناك تجارب تشمل البشر ، لذلك لم يكن هذا العمل بحاجة إلى موافقة من لجنة أخلاقيات البحوث البشرية. ارجع إلى جدول المواد للحصول على تفاصيل حول الكواشف.

1. بناء نظام تغليف فيروس lentivirus مركز لعوامل النسخ

  1. إنتاج الفيروس المركز (الشكل 1 ألف، باء)
    1. طبق 1.5 × 106 خلايا HEK-293T في طبق 60 مم واستزرع هذه الخلايا بوسط طبيعي (انظر الجدول 1) عند 37 درجة مئوية في حاضنة رطبة مع 5٪ CO2.
      ملاحظة: إذا كان الفيروس بحاجة إلى تعبئته على دفعات ، فيمكن استخدام طبق زراعة خلايا 100 مم (لمزيد من التفاصيل ، انظر الجدول 2).
    2. بعد 24 ساعة ، تأكد من أن خلايا HEK-293T قد وصلت إلى التقاء 80-90٪ في يوم النقل ، واستبدل الوسط ب 3.5 مل من DMEM (150 ميكرولتر من DMEM لكل 1 سم2). اترك الخلايا عند 37 درجة مئوية في حاضنة رطبة مع 5٪ CO 2 لمدة2 ساعة.
      ملاحظة: يجب أن يكون الوسط البديل خاليا من المصل ، بحيث يمكن "تجويع" الخلايا لتحسين نقل البلازميد.
    3. تحضير خليط البلازميدات (المزيج A) الذي يحتوي على 3 ميكروغرام من البلازميدات المستهدفة من Mitf أو Sox10 أو Pax3 أو Sox2 أو Sox9 أو Snai2 ؛ 1 ميكروغرام من بلازميد التعبئة والتغليف PMD2. G ، و 2 ميكروغرام من بلازميد التعبئة والتغليف PSPAX2. قم بتكوين حجم المزيج A إلى 150 ميكرولتر باستخدام DMEM الخالي من المصل. تحضير مزيج كاشف النقل (المزيج B) عن طريق إضافة 12 ميكرولتر من كاشف النقل (الحجم هو ضعف الكتلة الكلية لجميع البلازميدات) ، وتكوين حجم المزيج B إلى 150 ميكرولتر مع DMEM خالية من المصل.
      ملاحظة: عند تحضير الخلطات ، من المهم إضافة السائل ببطء لتجنب فقاعات الهواء.
    4. امزج المزيج A و B بعد السماح لهما بالوقوف لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة. احتضن الخليط في درجة حرارة الغرفة لمدة 20-30 دقيقة لتشكيل مجمع النقل.
    5. أخرج خلايا HEK-293T من الحاضنة ، واستبدل الوسط ب DMEM + 2٪ FBS ، وأضف الخليط من الخطوة 1.1.4 قطرة ، واخلط السائل بلطف.
    6. بعد 8 ساعات ، قم بتغيير الوسط ب 3.5 مل من الوسط العادي. بعد تغيير الوسط ، قم بجمع supernatant الفيروس كل 24 ساعة و 48 ساعة.
    7. امزج المواد الخارقة للفيروس التي تم جمعها في نقطتين زمنيتين مختلفتين. جهاز طرد مركزي عند 200 × غرام لمدة 5 دقائق عند 4 درجات مئوية. مرر السوبرناتانت من خلال مرشحات 0.45 ميكرومتر وجمعها في أنبوب مخروطي معقم سعة 50 مل.
      ملاحظة: يمكن تخزين الفيروس الذي تم جمعه في 24 ساعة عند 4 درجات مئوية وخلطه مع الفيروس الذي تم جمعه في الساعة 48.
    8. ركز الفيروس الفائق عن طريق الطرد المركزي عند 6000 × جم عند 4 درجات مئوية بين عشية وضحاها (~ 16 ساعة). تأكد من أن حبيبات الفيروس مرئية في الجزء السفلي من الأنبوب المخروطي بعد الطرد المركزي.
    9. صب من supernatant ببطء. قم بإذابة بيليه الفيروس في حجم من الوسط الطبيعي الذي هو 1/100عشر من حجم الفيروس supernatant. باستخدام ماصة دقيقة P1000 ، ماصة لأعلى ولأسفل بلطف حتى يتم الحصول على خليط متجانس. قسم الفيروس المركز إلى أنابيب أجهزة طرد مركزي دقيقة حسب الحاجة. يخزن في درجة حرارة -80 درجة مئوية.
      ملاحظة: يتركز الفيروس 100x بهذه الطريقة. يمكن تخزين الفيروس المركز (100x) لمدة >1 سنة عند -80 درجة مئوية. تجنب التجميد المتكرر وذوبان الفيروس.
  2. الكشف عن عيار الفيروسات المركز (الشكل 1 جيم)
    1. لوحة 1 × 105 خلايا HEK-293T في بئر واحد من لوحة 6 آبار. تذكر إضافة واحدة بشكل جيد بالإضافة إلى عنصر تحكم سلبي. استزرع هذه الخلايا ذات الوسط الطبيعي عند 37 درجة مئوية في حاضنة رطبة مع 5٪ CO2.
    2. أضف 0.1 ميكرولتر أو 0.2 ميكرولتر من فيروس الفلورسنت المركز (100x) إلى كل بئر بعد 24 ساعة ، وأضف 4 نانوغرام / ميكرولتر من كاشف النقل البوليمري الكاتيوني إلى كل بئر. حوالي 8-12 ساعة بعد الإصابة ، استبدل الوسط بوسط عادي.
      ملاحظة: لضمان دقة وكفاءة الكشف عن التألق ، يجب أن يكون معدل الإصابة 10-30٪. إضافة 0.1 ميكرولتر أو 0.2 ميكرولتر من الفيروس المركز الفلورسنت يمكن أن يحافظ على كفاءة العدوى ضمن هذا النطاق. يمكن أن يصل عيار الفيروسات المركز إلى 1 × 108 وحدات تحويل (TU) / مل على الأقل.
    3. بعد حوالي 48 ساعة من الإصابة ، اغسل الطبق ب 1 مل من محلول ملحي معقم مخزن بالفوسفات (PBS) لإزالة الخلايا الميتة.
    4. التربسين هذه الخلايا باستخدام 250 ميكرولتر من 0.05٪ التربسين-EDTA لكل بئر في لوحة من 6 آبار لمدة 1 دقيقة في درجة حرارة الغرفة. جهاز طرد مركزي عند 200 × جم لمدة 5 دقائق عند 4 درجات مئوية ثم قم بإزالة السوبرناتانت.
    5. أعد تعليق بيليه الخلية في 1 مل من PBS ، وأضف التعليق إلى أنبوب مستدير القاع من البوليسترين سعة 5 مل ، واكتشف كفاءة العدوى في تألق الفيروس (بروتين الفلورسنت الأخضر ، GFP +) باستخدام قياس التدفق الخلوي.
    6. احسب عيار الفيروسات المركز باستخدام الصيغة التالية: 105 (حجم الخلية) × معدل الإصابة (GFP+٪)/حجم الفيروس المضاف (0.1 ميكرولتر أو 0.2 ميكرولتر).

2. إعادة البرمجة المباشرة للخلايا الليفية إلى الخلايا الصباغية (الشكل 2A)

  1. قم بتغطية بئر واحد من صفيحة زراعة الخلايا المكونة من 6 آبار بمحلول جيلاتين 1 مل من محلول الجيلاتين بنسبة 0.1٪ في درجة حرارة الغرفة لمدة 15-30 دقيقة. تأكد من تغطية البئر بالكامل بمحلول الجيلاتين بنسبة 0.1٪. شفط محلول الجيلاتين 0.1٪ بعد الطلاء.
    ملاحظة: تحضير محلول الجيلاتين 0.1٪ (100 مل) على النحو التالي: 0.1 غرام من مسحوق الجيلاتين يذوب في 100 مل من الماء فائق النقاء في زجاجة زجاجية معقمة ثم يتم تخزينه في 4 درجات مئوية لمدة لا تزيد عن شهرين.
  2. لوحة 5 × 104 MEFs في بئر واحد من لوحة 6 آبار مغلفة مع 0.1٪ الجيلاتين (كما هو الحال في الخطوة 2.1)، وزرع هذه الخلايا مع وسط طبيعي عند 37 درجة مئوية في حاضنة رطبة مع 5٪ CO2 بين عشية وضحاها.
  3. بعد 24 ساعة ، تأكد من أن MEFs قد وصلت إلى التقاء 40-50٪. استبدل الوسط بالوسط العادي.
  4. في اليوم 0 ، أخرج الفيروس المركز من الفريزر وقم بإذابة الفيروس على الجليد. احسب حجم الفيروس المراد إضافته باستخدام eq. (1). أضف الفيروس المركز لعوامل النسخ الستة ، Mitf و Pax3 و Sox10 و Sox9 و Sox2 و Snai2 (انظر جدول المواد) إلى كل بئر وفقا للحجم المحسوب ، ثم أضف 4 ميكروغرام / مل من عامل النقل البوليمري الكاتيوني.
    رقم الخلية (5 × 104) × 30 (تعدد العدوى، وزارة الداخلية)/عيار الفيروسات (1)
  5. في اليوم الأول ، 8-12 ساعة بعد الإصابة ، قم بإزالة الوسط الذي يحتوي على الفيروس واستبدله بوسط طبيعي طازج مع إضافة 0.5 ميكروغرام / مل بوروميسين لفحص خطوط الخلايا المصابة المستقرة.
  6. في اليوم 2 ، بعد 48 ساعة من الإصابة ، استبدل الوسط الفائق تدريجيا بوسيط إعادة البرمجة. أولا ، قم بتغيير 1/4th من إجمالي الحجم المتوسط ، وأضف 3 ميكرومتر CHIR99021.
  7. من اليوم 3 إلى اليوم 7 ، اعتمادا على حالة الخلايا ، قم بتغيير الوسيط عن طريق استبداله بنسبة أعلى من وسيط إعادة البرمجة (انظر الجدول 1) تدريجيا ، والتبديل إلى وسيط إعادة برمجة كامل في غضون 5 أيام.
    ملاحظة: خلال هذه الفترة، يجب استخدام البيروميسين و CHIR99021 كل يوم. ستظهر العديد من الخلايا الميتة في اليوم الأول والثاني من تغيير وسيط إعادة البرمجة. هذا أمر طبيعي حيث تتكيف الخلايا تدريجيا مع التحول. لذلك ، يجب تغيير الوسط تدريجيا لضمان الانتشار الصحي للخلايا.
  8. لتمرير الخلايا ، أضف 500 ميكرولتر من 0.05٪ من التربسين-EDTA لهضم الخلايا لمدة 3 دقائق في درجة حرارة الغرفة. عندما تطفو ~ 60٪ من الخلايا ، توقف عن الهضم عن طريق إضافة الوسط الطبيعي 2x حجم الإنزيم الهضمي. جمع تعليق الخلية في أنبوب مخروطي معقم 15 مل ، وأجهزة الطرد المركزي في 200 × غرام لمدة 5 دقائق عند 4 درجات مئوية ، وإزالة supernatant ، وإعادة تعليق بيليه الخلية مع وسط إعادة البرمجة ، ولوحة الخلايا في طبق معقم 60 ملم بكثافة 3 × 104 / سم2. استزرع هذه الخلايا عند 37 درجة مئوية في حاضنة 5٪ CO2 رطبة.
    ملاحظة: من اليوم 8 إلى اليوم 21 ، يتم استزراع هذه الخلايا كل 3-5 أيام وزرعها في أطباق معقمة 60 مم للتوسع. يمكن استزراعها للوصول إلى المقطع 5 على الأقل.

3. التحسين لإعادة البرمجة المباشرة وتحديد الهوية

  1. فحص عوامل النسخ المحسنة
    1. كرر الخطوات 2.1-2.7، مما يقلل من أحد عوامل النسخ الستة في كل مرة. إصابة MEFs بالفيروس بمجموعات من خمسة عوامل نسخ.
    2. بعد سبعة أيام من الإصابة ، قم باستخراج الحمض النووي الريبي لهذه الخلايا16 ، وقم بتحليل مستويات التعبير عن جيناتها الصباغية باستخدام النسخ العكسي PCR (RT-PCR)17 لفحص عوامل النسخ ذات التأثير الأكبر على التحويل إلى الخلايا الصباغية عن طريق إزالتها واحدة تلو الأخرى (الشكل 3A).
    3. استخدم عوامل النسخ الثلاثة الأولى التي تؤثر على التحويل إلى الخلايا الصباغية لإصابة MEFs. كرر الخطوات 2.1-2.7.
      ملاحظة: بعد سبعة أيام من الإصابة ، يجب أن تكون جينات الخلايا الصباغية قابلة للكشف في هذه الخلايا المتحولة (الشكل 3B). وترد في الجدول 3 معلومات تمهيدية لتوصيف iMels.
  2. تحديد الخلايا الصباغية المستحثة (iMels)
    1. استخدم تلطيخ التألق المناعي18 للتحقق من أن iMels تعبر عن بروتينات الخلايا الصباغية ، بما في ذلك TYRP-1 و DCT (الشكل 4A).
    2. تلطيخ 3,4-ثنائي هيدروكسي فينيل ألانين (DOPA) خاص بالميلانين (الشكل 4B)
      1. تحضير 4 ٪ بارافورمالديهايد (10 مل) على النحو التالي: إذابة 0.4 غرام من مسحوق بارافورمالديهايد في 10 مل PBS. ضع المحلول في فرن على درجة حرارة 56 درجة مئوية لمدة 2 ساعة لتعزيز الذوبان.
        ملاحظة: يمكن الاحتفاظ بالمحلول عند 4 درجات مئوية لمدة لا تزيد عن شهر واحد.
      2. استزرع iMels في طبق 30 مم واغسل الطبق مرتين باستخدام PBS المسخن مسبقا. أضف 1 مل من 4٪ بارافورمالدهيد لإصلاح الخلايا لمدة 20 دقيقة ، واغسل الطبق 3 مرات باستخدام PBS.
      3. تحضير 0.1٪ محلول بقع DOPA (10 مل) قبل الاستخدام مباشرة عن طريق إذابة 0.01 غرام من مسحوق L-DOPA في 10 مل من PBS. ضع المحلول في حمام مائي عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة ؛ هزها عدة مرات لتعزيز الذوبان.
      4. أضف 1 مل من محلول تلطيخ DOPA الطازج بنسبة 0.1٪. تحضن في فرن على درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة 2-5 ساعات. إذا لم تكن هناك جزيئات بنية سوداء ، فاستمر في الحضانة عند 37 درجة مئوية لمدة 2 ساعة أخرى ولكن ليس لمدة >5 ساعة. تحقق من العينات كل 30 دقيقة.
      5. اغسل الطبق 3 مرات باستخدام PBS لمدة 1 دقيقة في كل مرة. وصمة عار النواة مع 1 مل من محلول تلطيخ الهيماتوكسيلين لمدة 2 دقيقة.
      6. للتخزين على المدى الطويل ، قم بتجفيف العينات باستخدام 95٪ من الإيثانول لمدة 3 دقائق ثم 100٪ من الإيثانول لمدة 5 دقائق. ختم الطبق مع الزيلين والبلسم محايد.
    3. تلطيخ ماسون فونتانا الخاص بالميلانين (الشكل 4B)
      1. طبق iMels في طبق 30 مم وإصلاح الخلايا مع 4 ٪ paraformaldehyde لمدة 20 دقيقة ؛ اغسل الطبق 3 مرات باستخدام PBS.
      2. أضف 1 مل من المحلول A (محلول الأمونيا الفضي) من مجموعة تلطيخ Masson-Fontana (انظر جدول المواد) ، وضع الطبق في صندوق مظلم ، وضع الصندوق المظلم في فرن عند 56 درجة مئوية لمدة 15-40 دقيقة.
        ملاحظة: إذا لم تكن الجسيمات البنية والسوداء مرئية بعد 15 دقيقة في الفرن، فأعد العينات إلى الفرن الذي تبلغ درجة حرارته 56 درجة مئوية لمواصلة الحضانة ولكن ليس لمدة >40 دقيقة. يمكن إضافة بعض الماء إلى الصندوق المظلم لمنع الجفاف.
      3. شفط المحلول A وغسل الطبق 5-6 مرات بالماء المقطر ، 1-2 دقيقة في كل مرة.
      4. أضف محلول 1 مل B (محلول hypo) من مجموعة تلطيخ Masson-Fontana ، واترك الطبق في درجة حرارة الغرفة لمدة 3-5 دقائق.
      5. شفط المحلول B وغسل الطبق بماء الصنبور 3 مرات ، 1 دقيقة في كل مرة.
      6. أضف 1 مل من المحلول C (صبغة حمراء محايدة) من مجموعة تلطيخ Masson-Fontana ، واترك الطبق في درجة حرارة الغرفة لمدة 3-5 دقائق.
      7. شفط المحلول C وغسل الطبق 3 مرات بالماء المقطر ، 1 دقيقة في كل مرة.
      8. أضف 1 مل من الإيثانول 100٪ للجفاف السريع ، واستنشق الإيثانول بعد 3 دقائق.
        ملاحظة: يمكن تخزين العينات الملطخة لفترة طويلة بعد ختمها بالزيلين والبلسم المحايد.

النتائج

تتضمن هذه المقالة بروتوكولات نظام تغليف فيروس lentivirus المركز لإنتاج lentivirus من عوامل النسخ لإعادة البرمجة المباشرة للخلايا الليفية إلى الخلايا الصباغية وبروتوكولات لفحص عوامل النسخ وإعادة البرمجة المباشرة للخلايا الصباغية من MEFs.

تم تقييم نجاح إنتاج فيروس lentivirus المركز من خلا...

Discussion

تعد جودة الفيروس أمرا بالغ الأهمية لنجاح إعادة البرمجة المباشرة للخلايا الصباغية في هذا البروتوكول. طريقة تعبئة وتركيز الفيروسات في هذا البروتوكول بسيطة وسهلة التكرار ولا تعتمد على أي كاشف مركز مساعد. يمكن اتباع هذا البروتوكول بنجاح في معظم المختبرات. لضمان جودة الفيروس المركز ، تحتاج ا?...

Disclosures

وليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

Acknowledgements

تم دعم هذه الدراسة جزئيا من خلال منح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82070638 و 81770621) ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة جيانغسو (BK20180281).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.05% Trypsin-EDTAGibco25300-062Stored at -20 °C
0.45 μM filterMilliporeSLHVR33RB
5 mL polystyrene round bottom tubeFalcon352052
95%/100% ethanolLANBAO210106Stored at RT
AdenineSigmaA2786Stock concentration 40 mg/mL
Final concentration 24 µg/mL
Alexa Fluor 555 Goat anti-Mouse IgG2aInvitrogenA21137Dilution of 1:500 to use
Antibiotics(Pen/Strep)Gibco15140-122Stored at -20 °C
Anti-TRP1/TYRP1 AntibodyMilliporeMABC592Host/Isotype: Mouse IgG2a
Species reactivity: Mouse/Human
Dilution of 1:200 to use
Anti-TRP2/DCT AntibodyAbcamab74073Host/Isotype: Rabbit IgG
Species reactivity: Mouse/Human Dilution of 1:200 to use
CHIR99021Stemgent04-0004Stock concentration 10 mM
Final concentration 3 μM
Cholera toxinSigmaC8052Stock concentration 0.3 mg/mL
Final concentration 20 pM
Cy3 Goat anti-Rabbit IgG (H+L)Jackson Immunoresearch111-165-144Dilution of 1:500 to use
DMEM (High glucose)HyCloneSH30243.01Stored at 4 °C
DMSO SigmaD2650Stored at RT
FBSGibco10270-106Stored at -20 °C
Heat-inactivated before use
GelatinSigmaG9391Stored at RT
GFP-PURO plasmids (Mitf, Sox10, Pax3, Sox2, Sox9 and Snai2)Hanheng Biological Technology Co., Ltd.pHBLPm003198 pHBLPm001143 pHBLPm002968 pHBLPm002981 pHBLPm004348 pHBLPm000325Stored at -20 °C
HematoxylinAbcamab220365Stored at RT
Human EDN3American-Peptide88-5-10AStock concentration 100 μM
Final concentration 0.1 μM
HydrocortisoneSigmaH0888Stock concentration 100 µg/mL
Final concentration 0.5 µg/mL
L-DOPASigmaD9628Stored at RT
Lipofectamine 2000Invitrogen11668-019Transfection reagent, stored at 4 °C
Masson-Fontana staining kitSolarbioG2032Stored at 4 °C
Neutral balsamSolarbioG8590Stored at 4 °C
ParaformaldehydeSigmaP6148Stored at RT
PBS (-)GibcoC10010500BTStored at RT
Phorbol 12-myristate 13-acetate (TPA)SigmaP8139Stock concentration 1 mM
Final concentration 200 nM
PolybreneSigmaH9268cationic polymeric transfection reagent; Stock concentration 8 μg/µL
Final concentration 4 ng/µL
PuromycinGibcoA11138-03Stored at -20 °C
Recombinant human bFGFInvitrogen13256-029Stock concentration 4 μg/mL
Final concentration 10 ng/mL
Recombinant human insulinSigma I3536Stock concentration 10 mg/mL
Final concentration 5 µg/mL
Recombinant human SCFR&D255-SC-010Stock concentration 200 μg/mL
Final concentration 100 ng/mL
RPMI-1640Gibco11875-093Stored at 4 °C
XyleneSigma1330-20-7Stored at RT

References

  1. Ezzedine, K., Eleftheriadou, V., Whitton, M., van Geel, N. Vitiligo. Lancet. 386 (9988), 74-84 (2015).
  2. Picardo, M., et al. Vitiligo. Nature Reviews. Disease Primers. 1, 15011 (2015).
  3. Speeckaert, R., van Geel, N. Vitiligo: An update on pathophysiology and treatment options. American Journal of Clinical Dermatology. 18 (6), 733-744 (2017).
  4. Cortelazzi, C., Pellacani, G., Raposio, E., Di Nuzzo, S. Vitiligo management: combination of surgical treatment and phototherapy under reflectance confocal microscopy monitoring. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 24 (13), 7366-7371 (2020).
  5. Mohammad, T. F., Hamzavi, I. H. Surgical therapies for vitiligo. Dermatologic Clinics. 35 (2), 193-203 (2017).
  6. Bishnoi, A., Parsad, D. Clinical and molecular aspects of vitiligo treatments. International journal of molecular sciences. 19 (5), 1509 (2018).
  7. Takahashi, K., Yamanaka, S. A decade of transcription factor-mediated reprogramming to pluripotency. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 17 (3), 183-193 (2016).
  8. Yamanaka, S. Pluripotent stem cell-based cell therapy-promise and challenges. Cell Stem Cell. 27 (4), 523-531 (2020).
  9. Xu, J., Du, Y., Deng, H. Direct lineage reprogramming: strategies, mechanisms, and applications. Cell Stem Cell. 16 (2), 119-134 (2015).
  10. Ieda, M., et al. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell. 142 (3), 375-386 (2010).
  11. Gascón, S., Masserdotti, G., Russo, G. L., Götz, M. Direct neuronal reprogramming: achievements, hurdles, and new roads to success. Cell Stem Cell. 21 (1), 18-34 (2017).
  12. Atkinson, P. J., Kim, G. S., Cheng, A. G. Direct cellular reprogramming and inner ear regeneration. Expert Opinion on Biological Therapy. 19 (2), 129-139 (2019).
  13. Kurita, M., et al. In vivo reprogramming of wound-resident cells generates skin epithelial tissue. Nature. 561 (7722), 243-247 (2018).
  14. Yang, R., et al. Direct conversion of mouse and human fibroblasts to functional melanocytes by defined factors. Nature Communications. 5, 5807 (2014).
  15. Fehrenbach, S., et al. Loss of tumorigenic potential upon transdifferentiation from keratinocytic into melanocytic lineage. Scientific Reports. 6, 28891 (2016).
  16. Majumdar, G., Vera, S., Elam, M. B., Raghow, R. A streamlined protocol for extracting RNA and genomic DNA from archived human blood and muscle. Analytical Biochemistry. 474, 25-27 (2015).
  17. Bachman, J. Reverse-transcription PCR (RT-PCR). Methods in Enzymology. 530, 67-74 (2013).
  18. Donaldson, J. G. Immunofluorescence staining. Current Protocols in Cell Biology. 69 (1), 1-7 (2015).
  19. Yin, H., et al. Non-viral vectors for gene-based therapy. Nature Reviews. Genetics. 15 (8), 541-555 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

174

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved