Die hierin enthaltenen Meinungen und Aussagen sind die privaten Ansichten der Autoren und sind nicht als offizielle oder als die die Ansichten der Abteilung der Armee oder des Verteidigungsministeriums ausgelegt werden. Diese Untersuchung wurde durchgeführt, während die Autoren Whitney A. Greene, Alberto Muñiz und Ramesh R. Kaini hielt eine Postdoctoral Research Associateship National Research Council an der USAISR. Microarray-Assays wurden durch die Greehey Kinderkrebsforschungsinstitut Microarray-Core Facility und Bioinformatik-Abteilung an der UT Health Science Center in San Antonio durchgeführt. Diese Arbeit wurde von der US Army Klinische Rehabilitative Medizin Research Program (CRMRP) und Operational Military Medicine Research Program (MOMRP) unterstützt.

1. Vorbereitung der Reagenzien und Kultur Kulturplatten <ol><li> mTeSR1 Medien: Bereiten mTeSR1 Medien gemäß den Anweisungen des Herstellers. Auftauen 100 ml mTeSR1 5x Ergänzung Nacht bei 4 ° C. Fügen Sie die 100 ml mTeSR1 5x Ergänzung zu 400 ml mTeSR1 Grundmedien und gut mischen. Dieses Medium wird bei 4 ° C für bis zu 2 Wochen und bei -20 ° C für 6 Monate stabil. </li><li> Differenzierungsmedium: Vorbereiten Differenzierungsmedien in DMEM/F12 bis 0,1 mM β-Mercaptoethanol, 0,1 mM nichtessentiellen Aminosäuren, 2,0 mM L-Glutamin, 10% KO Serum und 10 ug / ml Gentamicin zu ergeben. </li><li> iPS-RPE Medien: Bereiten iPS-RPE Medien in MEM, um 1x N1 Ergänzung, 0,1 mM nicht essentielle Aminosäuren, 250 ug / ml Taurin, 13 ng / ml Triiod-L-Thyronin Natriumsalz, 20 ng / ml Hydrocortison, 5 ug ergeben / ml Gentamicin, und 15% FBS 26. </li><li> Triiod-L-Thyronin Natriumsalz Stammlösung. Um Stammlösung aufzulösen 1,0 mg Triiod-L-ThyroninNatriumsalz in 1 N Natronlauge durch vorsichtiges Schwenken. Als nächstes fügen 49,0 ml Basismedium auf 50,0 ml 20 pg / ml Triiod-L-Thyronin Natriumsalz zu machen. Aliquots und bei -20 ° C bis benötigt. Verwenden Sie geeignete Volumen, um die gewünschte Konzentration in der letzten Kulturmedien zu erreichen. </li><li> Hydrocortison-Stammlösung: Zur Herstellung einer Stammlösung Hydrocortison, löslich zu 1 mg Hydrocortison in 1 ml absolutem Ethanol durch leichtes Schütteln. Weiter für 20 ml Hydrocortison Stammlösung von 50 ug / ml hinzuzufügen 19,0 ml Basismedium. aliquotieren und bei -20 ° C, bis sie benötigt. Verwenden Sie geeignete Volumen, um die gewünschte Konzentration in der letzten Kulturmedien zu erreichen. </li><li> Fetal RPE Wachstumsmedium. Bereiten Sie die Wachstumsmedien durch Mischen aller Reagenzien im Kit RTEGM im Basalmedium nach den Herstelleranweisungen mit Ausnahme der FBS. </li><li> Fetal RPE Plattenmedien. Plattenmedien herzustellen, indem eine kleine Menge an Wachstumsmedium in einen sterilen Behälter unddd FBS bis zu einer Endkonzentration von 2%. </li><li> Dispase: Vorbereiten von Dispase Arbeitslösung von 1 mg / ml in DMEM/F12. </li><li> Matrigel-beschichtete Platten: Bereiten Matrigel in DMEM/F12 bis 0,08 mg / ml. </li><li> Coat jede Vertiefung einer 6-Well-Platte mit 1,0 ml der Matrigel-Lösung. </li><li> Die beschichteten Platten bei Raumtemperatur für 1,0 Stunden. </li><li> Nach 1,0 h Inkubation saugen das überschüssige DMEM/F12. </li><li> 0,5 ml der mTeSR1 Medien um Trocknung zu verhindern. Die Matrigel beschichteten Platten sind nun bereit für den Einsatz. </li></ol> 2. IPS Kultur <ol><li> Vor der iPS-Zellaussaat haben alle Rohre, warm mTESR1 Medien auf Raumtemperatur und die Matrigel beschichteten Platten bereit. </li><li> Tauen schnell die IMR90-4 iPS-Zellen in einem 37 ° C Wasserbad. Dann entfernen Sie die Kryoröhrchen aus dem Wasserbad und sterilisieren mit 70% Ethanol. </li><li> Übertragen der Zellen in ein 15 ml konisches Röhrchen mit einer 2 ml-Pipette zu Bruch von Zellaggregaten zu minimieren. </li><li> Tropfenweise mit 5 ml warm mTeSR1 Medien zu den Zellen und vorsichtig mischen. Zentrifugieren Sie die Zellen bei 300 g für 5 min bei Raumtemperatur und Überstand. </li><li> Der Zellaggregate vorsichtig resuspendieren in 2 ml mTeSR1 Medien und Samen der Zellen auf eine Vertiefung einer sechs Well-Platte. </li><li> Legen Sie die Platte in eine 37 ° C-Inkubator und Kultur mit 5% CO 2, 95% Luftfeuchtigkeit. </li><li> Ändern Sie den iPS-Zellkulturmedien täglich. Undifferenzierte Kolonien wird 5-7 Tage nach Aussaat erscheinen. Prüfen Sie, ob undifferenzierte Kolonien, die bereit für den Durchgang (Kolonien mit einem dichten Zentrum) sind. </li></ol> 3. Passagierung von iPS-Zellen <ol><li> Vor Beginn um den Durchgang die iPS-Zellen haben alle Rohre, Dispase Lösung erwärmt DMEM/F12 und mTERS1 Medien auf Raumtemperatur und die Matrigel beschichteten Platten bereit. </li><li> Vor der Passage iPS-Zellen, entfernen Sie alle Bereiche der Differenzierung durch Abschaben der Bereich und Absaugen der Medien. Differenzierung sollte unter 20% der gut für hoch bleibenQualität Kulturen. Die iPS-Zellen enthaltende gut mit 2 ml DMEM/F12 Sorgfältig abspülen und 1 ml 1 mg / ml Dispase in jede Vertiefung. </li><li> Inkubieren bei 37 ° C für 7 min. Saugen Sie den Dispase und sanft spülen Sie die Zellkolonien mit 2 ml DMEM/F12 zweimal. </li><li> Nach dem Spülen 2 ml mTSER1 in jede Vertiefung. </li><li> Mit einem 5 ml-Pipette vorsichtig abkratzen die Kolonien von der Platte, um Aggregate zu bilden. </li><li> Übertragen der abgelösten Kolonien zu einem 15 ml konischen Röhrchen. Ausreichend mTeSR1 Medien, um den nächsten Durchgang von Zellen Saatgut. </li></ol> 4. Differenzierung von iPS-Zellen zu iPS-RPE <ol><li> Platte die iPS-Zellen auf eine neu beschichtete Platte in mTESR1 Medien. </li><li> Lassen iPS-Zellkolonien für 4-5 Tage in Kultur zu erweitern. </li><li> Ersatz mTeSR1 Medien mit 4 ml Differenzierungsmedium. Ändern Sie die eine Hälfte der Medien alle 3 Tage. </li><li> Ermöglichen pigmentierte Herde groß genug, um von Hand aus der Kultur präpariert werden (40-50 Tage) wachsen. </li><li> Verwenden Sie ein200 ul Pipettenspitze auf rund geschnitten und heben Sie die pigmentierte Kolonien. </li><li> Sammeln und zu bündeln, die seziert Kolonien in einem 15 ml konischen Röhrchen. </li><li> Dann werden 5 ml DMEM/F12 zu den gepoolten RPE-Zellen und Zentrifuge bei 300 xg für 5 min zweimal. </li><li> Bereiten Sie eine einzelne Zelle Lösung durch Inkubation der gepoolten iPS-RPE mit 0,25% Trypsin-EDTA. </li><li> Spülen Sie die iPS-RPE-Zellen mit iPS-RPE Medien und Platte die gesammelten Zellen auf eine frische Matrigel-beschichteten und in 4 ml iPS-RPE-Medien. </li><li> Kultur die Zellen für 3 Wochen vor dem Durchgang. Ändern Sie die Medien alle 3 Tage. Für das Experiment Platte iPS-RPE bei 100.000 Zellen / cm 2. Sammeln Zellen an Tag 17. Zählen Sie die Tage der Aussaat als Tag 0. </li></ol> 5. Probenentnahme <ol><li> iPS-Zellen-Sammlung <ol><li> Kultur die iPS-Zellen bis undifferenzierte Kolonien beobachtet dicht in der Mitte zu sein. </li><li> Spülen Sie die Kolonien in DMEM/F12. </li><li> Distanzieren in einzelne Zellen mit accutas<html> E. Sammeln der Zellen in einem 15 ml konischen Röhrchen und Zentrifugieren bei 300 × g für 5 min. Überstand wird abgesaugt. Resuspendieren in 2 ml DMEM/F12. </li></ol></li><li> Fetal RPE-Sammlung <ol><li> Fetal RPE-Zellkulturen mit DMEM/F12 ausspülen und distanzieren in einzelne Zellen unter Verwendung von 0,25% Trypsin-EDTA. </li><li> Sammeln der Zellen in einem 15 ml konischen Röhrchen. Zentrifugieren bei 300 g für 5 min. Überstand wird abgesaugt. Resuspendieren in 2 ml DMEM/F12. </li></ol></li><li> iPS-Zellen-RPE-Sammlung <ol><li> Wenn die iPS-RPE erreichen Durchgang 3 und Kanal 5, sammeln die Zellen an Tag 17 nach dem Durchgang. Spülen iPS-RPE zweimal in PBS und bereiten eine Einzelzellsuspension durch Inkubation mit 1,0 ml 0,25% Trypsin. </li><li> Neutralisieren Trypsin mit 2 ml eiskaltem iPS-RPE-Medien. </li><li> Sammeln der Zellen in einem 15 ml konischen Röhrchen und Zentrifugieren bei 300 × g für 5 min. Überstand wird abgesaugt. </li><li> Resuspendieren der Zellsuspension in 3 ml Färbepuffer aus Mikrokügelchen-Kit. </li></ol></li></ol>ve_title &quot;&gt; 6. Negative Auswahl der iPS-RPE undifferenzierten Zellen zu entfernen <ol><li> Halten Sie alle Reagenzien bei 4 ° C bis zur Verwendung, aber nicht auf Eis zu arbeiten. Zentrifuge Zellsuspension aus Schritt 5.3.4 bei 300 × g für 5 min. Überstand wird abgesaugt. </li><li> Die Zellen in 100 &amp;mgr; l Färbepuffer von Mikrokügelchen Satz pro 2 × 10 6 Zellen. </li><li> Hinzufügen von 10 ul Anti-TRA-1-60-PE-Antikörper pro 2 × 10 6 Zellen. </li><li> Gut mischen und Inkubation bei 4 ° C für 10 min. </li><li> Waschen der Zellen in 1-2 ml Puffer pro 2 × 10 6 Zellen. Zentrifuge für 10 min bei 300 x g. Überstand wird abgesaugt. </li><li> Die Zellen in 80 &amp;mgr; l Färbepuffer pro 2 × 10 6 Zellen. Hinzufügen von 20 ul Anti-PE markierten Mikrokügelchen (aus dem Kit) pro 2 × 10 6 Zellen. Gut mischen. Inkubation für 15 min bei 4 ° C </li><li> Hinzufügen 1-2 ml Färbepuffer pro 2 × 10 6 Zellen. Zentrifuge für 10 min bei 300 x g. Überstand wird abgesaugt. </li><li> Die Zellen in 500 &amp; #956, l Färbepuffer. </li><li> Magnetische Zelltrennung: <ol><li> Zeigen Spalte in magnetischen Zellsortierer. Spülen Säule mit 3 ml Färbepuffer. </li><li> Bewerben Zellsuspension von 6,8 auf Spalte. </li><li> Setzen Sie ein Rohr an der negativen Port, um die TRA-1-60 negativen Zellen zu sammeln. </li></ol></li></ol> 7. Gesamt-RNA-Extraktion <ol><li> Lyse der Zellen, indem Sie die Proben durch einen handelsüblichen Mikro Homogenisator Mini-Spin-Säule für die Nukleinsäure-Minipräparationen konzipiert. </li><li> Auszug Gesamt-RNA aus iPS-Zellen, iPS-RPE und fetale RPE mit dem kommerziell erhältlichen RNA-Extraktions-Kits entwickelt, um kleine RNA-Moleküle 27 zu bewahren. </li><li> Bestimmen Sie die Gesamt-RNA-Konzentrationen mit Hilfe eines Nanodrop Spektralphotometer. </li></ol> 8. Bioanalyzer und Microarray-Assay <ol><li> Überprüfen Sie die Integrität der RNA mit Bioanalyzer in Verbindung mit handelsüblichen Qualität der RNA-Kit. </li><li> Inkubation von 100 ngGesamt-RNA mit Kälberdarm-Phosphatase bei 37 ° C für 30 min </li><li> Denaturierung der RNA unter Verwendung von 100% DMSO bei 100 ° C für 5 min. </li><li> Bezeichnen die Proben PCP-Cy3 mit T4-Ligase Inkubation bei 16 ° C für 1 Stunde. </li><li> Hybridisieren auf einer 8_x_15K Format menschlichen miRNA-Array. </li><li> Gemäß den Anweisungen des Herstellers Waschen Sie die Arrays und Scannen mit einer Auflösung von 5 um mit Hilfe eines Scanners. </li><li> Erwerben Daten mittels Microarray Merkmalsextraktion-Software mit der miRNA-Microarray kompatibel. </li><li> Verarbeiten Sie die miRNA-Signale, um die relative Höhe der Expression in jeder Probe zu bestimmen. </li><li> Vergleichen Sie die Expressionsniveaus der einzelnen miRNA zwischen den Probengruppen. Wählen miRNAs mit mindestens zweifacher Differentialausdruck für die weitere Analyse. </li><li> Verwendung handelsüblicher Software zur Datenanalyse, befolgen Sie die Anweisungen, um die Wärmekarten zur Visualisierung von differentiell exprimierten miRNAs 28 zu generieren. </li></ol> 9. Pathway Analysis <ol><li> Speichern Sie Daten von den in 8.9 im Excel-Format ausgewählt miRNAs. </li><li> Melden Sie sich im Online-RNA-Weg-Analyse-Programm. Laden Sie die Excel-Datei. Wählen Sie &quot;Flexible Format&quot; für die Datei-Format und wählen Sie &quot;Agilent&quot; aus der Dropdown-Liste für Typ-Kennung. </li><li> Unter Rohdaten Überschrift zuweisen &quot;ID&quot; ID-Spalte zu untersuchen und zuordnen &quot;Beobachtungs 1&quot; und &quot;log ratio&quot; in die Protokollration Spalte. Wählen Sie &quot;ignorieren&quot; für alle anderen Spalten. </li><li> Wählen Sie die Parameter für die Analyse wie folgt: Vertrauen: nur experimentell beobachtet; beinhaltet direkte und indirekte Beziehungen; und gehören endogene Chemikalien; Wählen Sie die Ingenuity Wissensdatenbank als Referenzsatz. Wählen Sie die Datenbank mit Referenzmoleküle, die Daten von allen Arten, alle Zelllinien und Geweben, und alle Mutationen enthält. </li><li> Netzwerk-und Run-Weg-Analysen. </li></ol>

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	<li>Yu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miRNAs+regulate+stem+cell+self-renewal+and+differentiation.">miRNAs regulate stem cell self-renewal and differentiation.</a> Front Genet. 3, 191 (2012).</li><li>Romano, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+commentary+on+iPS+cell+biology:+Potential+applications+in+autologous+tissue+and+cell+transplantation,+development+of+new+models+for+the+study+of+human+pathological+conditions+and+drug+screening.">A commentary on iPS cell biology: Potential applications in autologous tissue and cell transplantation, development of new models for the study of human pathological conditions and drug screening.</a> J Cell Physiol. 229, 148-152 (2014).</li><li>Almeida, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunogenicity+of+pluripotent+stem+cells+and+their+derivatives.">Immunogenicity of pluripotent stem cells and their derivatives.</a> Circ Res. 112, 549-561 (2013).</li><li>Buchholz, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation+of+functional+retinal+pigmented+epithelium+from+induced+pluripotent+stem+cells.">Derivation of functional retinal pigmented epithelium from induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells. 27, 2427-2434 (2009).</li><li>Kokkinaki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+induced+pluripotent+stem-derived+retinal+pigment+epithelium+(RPE)+cells+exhibit+ion+transport,+membrane+potential,+polarized+vascular+endothelial+growth+factor+secretion,+and+gene+expression+pattern+similar+to+native+RPE.">Human induced pluripotent stem-derived retinal pigment epithelium (RPE) cells exhibit ion transport, membrane potential, polarized vascular endothelial growth factor secretion, and gene expression pattern similar to native RPE.</a> Stem Cells. 29, 825-835 (2011).</li><li>Bharti, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+new+paradigm:+retinal+pigment+epithelium+cells+generated+from+embryonic+or+induced+pluripotent+stem+cells.">The new paradigm: retinal pigment epithelium cells generated from embryonic or induced pluripotent stem cells.</a> Pigment Cell Melanoma Res. 24, 21-34 (2011).</li><li>Park, I. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reprogramming+of+human+somatic+cells+to+pluripotency+with+defined+factors.">Reprogramming of human somatic cells to pluripotency with defined factors.</a> Nature. 451, 141-146 (2008).</li><li>Pera, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cells.+A+new+year+and+a+new+era.">Stem cells. A new year and a new era.</a> Nature. 451, 135-136 (2008).</li><li>Subba Rao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thinking+outside+the+liver:+Induced+pluripotent+stem+cells+for+hepatic+applications.">Thinking outside the liver: Induced pluripotent stem cells for hepatic applications.</a> World J Gastroenterol. 19, 3385-3396 (2013).</li><li>Yoshida, Y., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=iPS+cells:+a+source+of+cardiac+regeneration.">iPS cells: a source of cardiac regeneration.</a> J Mol Cell Cardiol. 50, 327-332 (2011).</li><li>Lee, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+sensory+neurons+derived+from+induced+pluripotent+stem+cells+support+varicella-zoster+virus+infection.">Human sensory neurons derived from induced pluripotent stem cells support varicella-zoster virus infection.</a> PLoS One. 7, (2012).</li><li>Alipio, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversal+of+hyperglycemia+in+diabetic+mouse+models+using+induced-pluripotent+stem+(iPS)-derived+pancreatic+beta-like+cells.">Reversal of hyperglycemia in diabetic mouse models using induced-pluripotent stem (iPS)-derived pancreatic beta-like cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 13426-13431 (2010).</li><li>la Cour, M., Tezel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+retinal+pigment+epithelium.">The retinal pigment epithelium.</a> Adv Organ Biol. 10, 253-272 (2005).</li><li>Carr, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effects+of+human+iPS-derived+retinal+pigment+epithelium+cell+transplantation+in+the+retinal+dystrophic+rat.">Protective effects of human iPS-derived retinal pigment epithelium cell transplantation in the retinal dystrophic rat.</a> PLoS One. 4, (2009).</li><li>Schwartz, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embryonic+stem+cell+trials+for+macular+degeneration:+a+preliminary+report.">Embryonic stem cell trials for macular degeneration: a preliminary report.</a> Lancet. 379, 713-720 (2012).</li><li>Muniz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinoid+uptake,+processing+and+secretion+in+human+iPS-RPE+support+the+visual+cycle.">Retinoid uptake, processing and secretion in human iPS-RPE support the visual cycle.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 55, 198-209 (2014).</li><li>Leonardo, T. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functions+of+microRNAs+in+pluripotency+and+reprogramming.">The functions of microRNAs in pluripotency and reprogramming.</a> Nat Cell Biol. 14, 1114-1121 (2012).</li><li>Arora, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+microRNAs+affecting+mRNA+expression+during+retinal+development.">Prediction of microRNAs affecting mRNA expression during retinal development.</a> BMC Dev Biol. 10, (2010).</li><li>Huntzinger, E., Izaurralde, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+silencing+by+microRNAs:+contributions+of+translational+repression+and+mRNA+decay.">Gene silencing by microRNAs: contributions of translational repression and mRNA decay.</a> Nat Rev Genet. 12, 99-110 (2011).</li><li>Mallanna, S. K., Rizzino, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+roles+of+microRNAs+in+the+control+of+embryonic+stem+cells+and+the+generation+of+induced+pluripotent+stem+cells.">Emerging roles of microRNAs in the control of embryonic stem cells and the generation of induced pluripotent stem cells.</a> Dev Biol. 344, 16-25 (2010).</li><li>Guo, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+microRNAs+predominantly+act+to+decrease+target+mRNA+levels.">Mammalian microRNAs predominantly act to decrease target mRNA levels.</a> Nature. 466, 835-840 (2010).</li><li>Adijanto, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microphthalmia-associated+transcription+factor+(MITF)+promotes+differentiation+of+human+retinal+pigment+epithelium+(RPE)+by+regulating+microRNAs-204/211+expression.">Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) promotes differentiation of human retinal pigment epithelium (RPE) by regulating microRNAs-204/211 expression.</a> J Biol Chem. 287, 20491-20503 (2012).</li><li>Hu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+miRNA+signatures+during+the+differentiation+of+hESCs+into+retinal+pigment+epithelial+cells.">Identification of miRNA signatures during the differentiation of hESCs into retinal pigment epithelial cells.</a> PLoS One. 7, (2012).</li><li>Wilson, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA+profiling+of+human-induced+pluripotent+stem+cells.">MicroRNA profiling of human-induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells Dev. 18, 749-758 (2009).</li><li>Neveu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA+profiling+reveals+two+distinct+p53-related+human+pluripotent+stem+cell+states.">MicroRNA profiling reveals two distinct p53-related human pluripotent stem cell states.</a> Cell Stem Cell. 7, 671-681 (2010).</li><li>Maminishkis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Confluent+monolayers+of+cultured+human+fetal+retinal+pigment+epithelium+exhibit+morphology+and+physiology+of+native+tissue.">Confluent monolayers of cultured human fetal retinal pigment epithelium exhibit morphology and physiology of native tissue.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, 3612-3624 (2006).</li><li>Qiagen, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miRNeasy+Mini+Handbook.">miRNeasy Mini Handbook.</a> Sample and Assay Technologies. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microarray+System+with+miRNA+Complete+Labeling+and+Hyb+Kit.">Microarray System with miRNA Complete Labeling and Hyb Kit.</a> Agilent Technologies. , (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintenance+of+hESCs+and+hiPSCs+in+mTESR1+and+mTESR2.">Maintenance of hESCs and hiPSCs in mTESR1 and mTESR2.</a> Stem Cell Technologies. , (2010).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Analysis+of+DNA+or+RNA+using+its+wavelengths:+230+nm,+260+nm,+280+nm.">The Analysis of DNA or RNA using its wavelengths: 230 nm, 260 nm, 280 nm.</a> About Biotechnology. , (2013).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Im Ergebnis dieser Bericht beschreibt die Kultur zu iPS-Zellen verwendeten Methoden, iPS-RPE und fetale RPE. RPE von iPS abgeleitet sind morphologisch und funktionell ähnlich fetale RPE. Die iPS-RPE drückt auch RPE charakteristischen Genen einschließlich RPE65, CRALBP, PEDF und LRAT 16. Zur weiteren Charakterisierung dieser Zellen wurde RNA extrahiert und dazu verwendet, Mikroarray-Analyse durchzuführen, um differentiell exprimierte miRNA identifizieren. Die Analyse der Signalintensitäten ergab, dass die...

Stammzellen haben die Fähigkeit, ohne Begrenzung der Möglichkeit, in jedem Zelltyp zu differenzieren replizieren. Die Entwicklung von Techniken, um Körperzellen in pluripotente Stammzellen umzuprogrammieren hat große Aufregung in der Forschung und bei den Ärzten hervorgerufen, wie die Einführung von personalisierten Geweberegeneration ist am Horizont ein. Induzierte pluripotente Stammzellen-(iPS-Zellen) weisen die gleichen Merkmale der unbegrenzten Replikationspotential und Pluripotenz embryonaler Stammzellen (ES-Zellen) unter Umgehung der ethischen Dilemmata mit WSR verbunden. Darüber hinaus wird von einem Patienten abgeleitete Stammzellen nicht stimulieren eine Immunantwort, die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen therapeutischen Anwendungen 2-3 stark erhöht. Unter bestimmten Kulturbedingungen haben iPS-Zellen gezeigt worden, um in verschiedene Zelltypen in vitro, einschließlich Herzmuskelzellen, Neuronen pankreatischen Betazellen, Leberzellen und Retina-Pigmentepithel (RP unterscheidenE) 12.04. Das RPE ist eine spezialisierte Schicht pigmentierten Epithelzellen an der Rückseite der Retina, die mehrere Funktionen, die für visuelle Gesundheit und Funktion wie die Absorption von Streulicht, Phagozytose der Photorezeptoraußensegmente führt befindet, und die Verarbeitung von Retinoiden für die Herstellung der visuellen Chromophor. Dysfunktion des RPE aufgrund von Schäden oder Krankheit zutiefst betroffen Photorezeptor Gesundheit und visuellen Funktion, wie durch die blendende Krankheiten, die das Ergebnis der zugrunde liegenden RPE Pathologie wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD), Stargardt-Krankheit und Retinitis pigmentosa (RP) sind belegt 13. Wirklich wirksame Behandlungen, die Vision wiederherstellen können nicht erreicht wurden, und der Ersatz der erkrankten RPE mit gesunden RPE kann die beste Option, um einen Verlust der Sehkraft 14-15 zu verhindern. RPE von iPS (iPS-RPE) abgeleitet ist eine mögliche Quelle von Zellen, die beschädigte RPE ersetzen. iPS-RPE drückt Merktic RPE Proteine ​​LRAT, CRALBP, PEDF und RPE65; zeigt die klassische stark pigmentierten hexagonalen RPE-Morphologie; und führt RPE-Funktionen wie Phagozytose, Retinoid-Verarbeitung und Sekretion von 11 - cis-Retinal 5,16. Doch bevor iPS-RPE therapeutisch genutzt werden kann, die iPS-RPE gründlich charakterisiert werden. Verständnis der Faktoren, Differenzierungs RPE regeln ist notwendig, um die Ausbeute und Reinheit der Zellen für klinische Anwendungen verwendet werden, zu verbessern. Zelldifferenzierung ist das Ergebnis stark regulierten Genexpression. Epigenetische Umbau des Genoms und die Koordination von Transkriptionsfaktoren sind für Zellschicksal Entscheidungen, die während der Differenzierung und Entwicklung 17 auftreten erforderlich. Verordnung der Nachricht RNA (mRNA) Übersetzung von microRNA (miRNA) präsentiert noch eine weitere Ebene der Regulierung, die das Schicksal der Zelle 1 betrifft. MiRNAs sind kurze, ~ 22 nt, Längen von Nukleotiden, die entweder unterdrücken ÜbersetzungBindung an die 3&#39;-UTR der mRNA oder mRNA, die für das Ziel-Abbau. MiRNAs haben in nahezu allen Geweben nachgewiesen worden, und bis heute über 2.000 einzigartigen menschlichen microRNAs im miRBase Datenbank registriert. Da miRNAs erfordern nur eine teilweise Komplementarität zu der Ziel-mRNA binden kann eine einzelne miRNA potenziell Dutzende oder Hunderte von Targets und umgekehrt zu binden, dh eine einzelne mRNA kann durch verschiedene miRNAs richtet sein. Diese Promiscuous Bindung charakteristisch erhöht drastisch die Komplexität der Regulierung sowie der Schwierigkeitsgrad der Bestimmung der Funktionen einzelner miRNAs und die jeweiligen Aufgaben in der zellulären Funktionen 18-21. Dennoch haben Studien gezeigt, dass miRNA verfeinert Genexpression während der Differenzierung durch die Beeinflussung DNA-Methylierungsstatus 17. In einer Studie mit mehr spezifisch auf die RPE, miR-204/211 wurde gezeigt, dass die epithelialen Phänotyp der RPE 22 zu fördern. Eine weitere Gruppe untersuchte die miRNA-Profilvon RPE während der Differenzierung von ES-Zellen und zeigte verschiedene Sätze von miRNA werden während des Differenzierungsprozesses 23 ausgedrückt. In der Tat kann miRNA Profile eindeutig unterscheiden Zelltypen, einschließlich ES Zellen, Vorläuferzellen und terminal differenzierte Zellen 24,25. Über 250 miRNAs in der Netzhaut exprimiert. Basierend auf diesen Studien die Hypothese auf, dass wir miRNAs eine wichtige Rolle während der Differenzierung von RPE von iPS. Ziel des Berichts ist es, die Protokolle für die Differenzierung der RPE von IMR90-4 iPS-Zellen zu beschreiben, Sammlung von RNA für die Analyse von Mikroarrays und die Analyse von Microarray-Daten zu miRNAs, die unterschiedlich zwischen drei Zelltypen exprimiert werden, iPS-Zellen zu identifizieren , iPS-RPE und fetale RPE. Gesamt-RNA wurde aus Kulturen von jedem Zelltyp extrahiert und hybridisiert mit einem Mikroarray-miRNA, die bestimmte für 1.205 menschlichen miRNAs und 144 viralen miRNAs Sonden. Die Microarray-Ergebnisse wurden vergleichend zu bestimmen, welche miRNAs differentiell zwischen den verschiedenen Zelltypen exprimiert. miRNAs mit 2-fach oder mehr-fache Veränderung der Expression wurden für die weitere Analyse ausgewählt. Eine miRNA-Analyse-Software-Programm wurde verwendet, um potentielle Ziele der differentiell exprimierten miRNAs identifizieren und Mobilfunknetze durch die ausgewählten miRNAs reguliert erzeugen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="676">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">mTeSR1 media + 5X supplement</td>
			<td style="width:156px;">Stem Cell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">5850</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DMEM/F12</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11330-032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2-Mercaptoethanol</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">M-7154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:235px;">Non essential amino acids</td>
			<td style="width:156px;">Hyclone(Fisher)</td>
			<td>SH30853.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Knockout serum replacement</td>
			<td style="width:156px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">10828-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Gentamicin&#160;</td>
			<td style="width:156px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">15750-060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">MEM media</td>
			<td style="width:156px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">10370-021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">N1 supplement</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">N-6530-5ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Taurine</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">T-8691-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Hydrocortisone</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">H0888-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Fetal bovine serum</td>
			<td style="width:156px;">Hyclone(Fisher)</td>
			<td>SH3008803HI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Triiodo-l-thyronine sodium salt</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">T6397</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:156px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S5881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal RPE media RTEGM kit</td>
			<td style="width:156px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">195406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Dispase</td>
			<td style="width:156px;">Life Technologies</td>
			<td>17105-041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Matrigel</td>
			<td style="width:156px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">354277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:156px;">Hyclone(Fisher)</td>
			<td>10010-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Trypsin</td>
			<td style="width:156px;">Hyclone(Fisher)</td>
			<td style="width:119px;">25200-072</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Miltenyi Biotec washing buffer</td>
			<td style="width:156px;">StemGent</td>
			<td style="width:119px;">130-092-987</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Miltenyi Biotec rinsing buffer</td>
			<td style="width:156px;">StemGent</td>
			<td style="width:119px;">130-092-222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Anti-TRA-1-60 microbead kit</td>
			<td style="width:156px;">StemGent</td>
			<td style="width:119px;">130-095-816</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Miltenyi Biotec cell sorter column</td>
			<td style="width:156px;">StemGent</td>
			<td style="width:119px;">130-021-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">RNeasy micro kit</td>
			<td style="width:156px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">74004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">QIA shredder</td>
			<td style="width:156px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">79654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">RNA 6000 Pico LabChip kit</td>
			<td style="width:156px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">G2938-90046</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:235px;">Human miRNA microarray v16</td>
			<td style="width:156px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">G4471A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microrna expression profiles of human ips cells, retinal pigment epithelium derived from ips, and fetal retinal pigment epithelium

Ziel des Berichts ist es, die Protokolle für den Vergleich der microRNA (miRNA)-Profile von Menschen verursachten-pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), retinale Pigmentepithel (RPE) aus menschlichen iPS-Zellen (iPS-RPE) abgeleitet und fetale RPE zu beschreiben. Die Protokolle beinhalten Sammlung von RNA für Microarray-Analyse durch, und die Analyse von Microarray-Daten zu miRNAs, die unterschiedlich zwischen drei Zelltypen exprimiert werden. Die Methoden zur Kultur der iPS-Zellen und fetaler RPE erklärt. Das zur Unterscheidung von menschlichen RPE von iPS-Protokoll verwendet, ist ebenfalls beschrieben. Die RNA-Extraktion Technik, die wir beschreiben, wurde ausgewählt, um maximale Erholung von sehr kleinen RNA, die für die Verwendung in einem miRNA-Microarray zu ermöglichen. Schließlich wird zellulären Weg-und Netzwerk-Analyse von Microarray-Daten erläutert. Diese Techniken werden den Vergleich der miRNA-Profile von drei unterschiedlichen Zelltypen zu erleichtern.

IPS-Zellen (1A) in Differenzierungsbedingungen gezüchtet, um die Differenzierung in iPS-RPE-Zellen zu induzieren. Die iPS-RPE RPE zeigte klassische Phänotyp der hexagonalen pigmentierte Zellmorphologie (Abbildung 1B) ähnlich fetale RPE (Abbildung 1C). Um die Rolle der miRNA kann während der Prozess der Differenzierung von iPS zu iPS-RPE spielen, besser zu verstehen, wurde Microarray-Analyse von miRNA-Expression durchgeführt. Gesamt-RNA ...

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MicroRNA Expression Profiles of Human iPS Cells, Retinal Pigment Epithelium Derived From iPS, and Fetal Retinal Pigment Epithelium

Die microRNA (miRNA)-Profile der menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), retinale Pigmentepithel (RPE) aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) (iPS-RPE) und fetale RPE abgeleitet, wurden verglichen.

MicroRNA Expressionsprofile der Menschen iPS-Zellen, Retinapigmentepithel Abgeleitet aus iPS und Fetal Retinapigmentepithel

The objective of this report is to describe the protocols for comparing the microRNA (miRNA) profiles of human induced-pluripotent stem (iPS) cells, ...

microrna-expression-profiles-human-ips-cells-retinal-pigment

Research

JoVE Journal

Biology

11.3K Aufrufe.  JBSA Fort Sam Houston.  Die microRNA (miRNA)-Profile der menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), retinale Pigmentepithel (RPE) aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) (iPS-RPE) und fetale RPE abgeleitet, wurden verglichen. 

Serie: MicroRNA Expression Profiles of Human iPS Cells, Retinal Pigment Epithelium Derived From iPS, and Fetal Retinal Pigment Epithelium

Subretinal Transplantation of Human Embryonic Stem Cell Derived-retinal Pigment Epithelial Cells into a Large-eyed Model of Geographic Atrophy

Geographic atrophy (GA), the late stage of dry age-related macular degeneration is characterized by loss of the retinal pigment epithelial (RPE) layer, which leads to subsequent degeneration of vital retinal structures (e.g., photoreceptors) causing severe vision impairment. Similarly, RPE-loss and decrease in visual acuity is seen in long-term follow up of patients with advanced wet age-related macular degeneration (AMD) receiving intravitreal anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) treatment. Therefore, on the one hand, it is fundamental to efficiently derive RPE cells from an unlimited source that could serve as replacement therapy. On the other hand, it is important to assess the behavior and integration of the derived cells in a model of the disease entailing surgical and imaging methods as close as possible to those applied in humans. Here, we provide a detailed protocol based on our previous publications that describes the generation of a preclinical model of GA using the albino rabbit eye, for evaluation of the human embryonic stem cell derived retinal pigment epithelial cells (hESC-RPE) in a clinically relevant setting. Differentiated hESC-RPE are transplanted into naive eyes or eyes with NaIO3-induced GA-like retinal degeneration using a 25 G transvitreal pars plana technique. Evaluation of degenerated and transplanted areas is performed by multimodal high-resolution non-invasive real-time imaging.

Retinal pigment epithelial cells could serve as a cell-replacement therapy for the advanced form of dry age-related macular degeneration. This protocol describes the generation of a large-eyed model of geographic atrophy and the subretinal transplantation of human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelial cells into this model of disease.

Subretinale Transplantation von humanen embryonalen Stammzellen abgeleitet retinalen Pigment Epithelzellen zu einem großen Augen geographische Atrophie

Geographic atrophy (GA), the late stage of dry age-related macular degeneration is characterized by loss of the retinal pigment epithelial (RPE) layer, ...

Forschung

Biologie

Primary Cell Cultures from the Mouse Retinal Pigment Epithelium

The retinal pigment epithelium (RPE) is a highly polarized multi-functional epithelium that is located between the neural retina and the choroid of the eye. It is a single sheet of pigmented cells that are hexagonally packed and connected by tight junctions. The main functions of the RPE include absorption of light, phagocytosis of the shed photoreceptor outer segments, spatial buffering of ions, transport of nutrients, ions and water as well as active involvement in the visual cycle. With such important and diverse functions, it is critically important to study the biology of RPE cells. A number of RPE cell lines have been established; however, passaged and immortalized cells are known to quickly lose some of the morphological and physiological characteristics of natural RPE cells. Thus, primary cells are more suitable for studying different aspects of RPE cell biology and function. Mouse primary RPE cell culture is very useful to researchers since mouse models are widely used in biological studies, however collecting RPE cells from mouse is also very challenging due to their small size. Here, we present a protocol for establishing primary mouse RPE cell cultures which includes enucleation and dissection of the eyes and isolation of the RPE sheets to yield the cells for culturing. This method enables efficient cell recovery. The RPE cells obtained from two mice&#160;can reach confluency on one 12 mm polyester membrane insert pre-loaded in culture plate after one week of culture and display some of the original properties of bona fide RPE cells such as hexagonal shape and pigmentation after two weeks of culture.

The retinal pigment epithelium (RPE) is a multi-functional epithelium of the eye. Here we present a protocol to establish primary cell cultures derived from the murine RPE.

Primären Zellkulturen aus das retinale Pigmentepithel Maus

The retinal pigment epithelium (RPE) is a highly polarized multi-functional epithelium that is located between the neural retina and the choroid of the ...

Efficient Dissection and Culture of Primary Mouse Retinal Pigment Epithelial Cells

Eye disorders affect millions of people worldwide, but the limited availability of human tissues hinders their study. Mouse models are powerful tools to understand the pathophysiology of ocular diseases because of their similarities with human anatomy and physiology. Alterations in the retinal pigment epithelium (RPE), including changes in morphology and function, are common features shared by many ocular disorders. However, successful isolation and culture of primary mouse RPE cells is very challenging. This paper is an updated audiovisual version of the protocol previously published by Fernandez-Godino et al. in 2016 to efficiently isolate and culture primary mouse RPE cells. This method is highly reproducible and results in robust cultures of highly polarized and pigmented RPE monolayers that can be maintained for several weeks on Transwells. This model opens new avenues for the study of the molecular and cellular mechanisms underlying eye diseases. Moreover, it provides a platform to test therapeutic approaches that can be used to treat important eye diseases with unmet medical needs, including inherited retinal disorders and macular degenerations.

This protocol, which was originally reported by Fernandez-Godino et al. in 20161, describes a method to efficiently isolate and culture mouse RPE cells, which form a functional and polarized RPE monolayer within one week on Transwell plates. The procedure takes approximately 3 hours.

Effiziente Dissektion und Kultur der primären Maus retinalen Pigmentepithelzellen

Eye disorders affect millions of people worldwide, but the limited availability of human tissues hinders their study. Mouse models are powerful tools to ...

Nitroreductase/Metronidazole-Mediated Ablation and a MATLAB Platform (RpEGEN) for Studying Regeneration of the Zebrafish Retinal Pigment Epithelium

The retinal pigment epithelium (RPE) resides at the back of the eye and performs functions essential for maintaining the health and integrity of adjacent retinal and vascular tissues. At present, the limited reparative capacity of mammalian RPE, which is restricted to small injuries, has hindered progress to understanding in vivo RPE regenerative processes. Here, a detailed methodology is provided to facilitate the study of in vivo RPE repair utilizing the zebrafish, a&#160;vertebrate model capable of robust tissue regeneration. This protocol describes a transgenic nitroreductase/metronidazole (NTR/MTZ)-mediated injury paradigm (rpe65a:nfsB-eGFP), which results in ablation of the central two-thirds of the RPE after 24 h treatment with MTZ, with subsequent tissue recovery. Focus is placed on RPE ablations in larval zebrafish and methods for testing the effects of pharmacological compounds on RPE regeneration are also outlined. Generation and validation of RpEGEN, a MATLAB script created to automate quantification of RPE regeneration based on pigmentation, is also discussed. Beyond active RPE repair mechanisms, this protocol can be expanded to studies of RPE degeneration and injury responses as well as the effects of RPE damage on adjacent retinal and vascular tissues, among other cellular and molecular processes. This zebrafish system holds significant promise in identifying genes, networks, and processes that drive RPE regeneration and RPE disease-related mechanisms, with the long-term goal of applying this knowledge to mammalian systems and, ultimately, toward therapeutic development.

Nitroreductase/Metronidazole-Mediated Ablation and a MATLAB Platform RpEGEN for Studying Regeneration of the Zebrafish Retinal Pigment Epithelium

This protocol describes the methodology to genetically ablate the retinal pigment epithelium (RPE) using a transgenic zebrafish model. Adapting the protocol to incorporate signaling pathway modulation using pharmacological compounds is extensively detailed. A MATLAB platform for quantifying RPE regeneration based on pigmentation was developed and is presented and discussed.

Nitroreduktase/Metronidazol-vermittelte Ablation und eine MATLAB-Plattform (RpEGEN) zur Untersuchung der Regeneration des Zebrafisch-Netzhautpigmentepithels

The retinal pigment epithelium (RPE) resides at the back of the eye and performs functions essential for maintaining the health and integrity of adjacent ...

Primary Culture of Porcine Retinal Pigment Epithelial Cells

The retinal pigment epithelium (RPE) is a monolayer of polarized pigmented epithelial cells, located between the choroid and neuroretina in the retina. Multiple functions, including phagocytosis, nutrient/metabolite transportation, vitamin A metabolism, etc., are conducted by the RPE on a daily basis. RPE cells are terminally differentiated epithelial cells with little or no regenerative capacity. Loss of RPE cells results in multiple eye diseases leading to visual impairment, such as age-related macular degeneration. Therefore, the establishment of an in vitro culture model of primary RPE cells, which more closely resembles the RPE in vivo than cell lines, is critical for the characteristic and mechanistic studies of RPE cells. Considering the fact that the source of human eyeballs is limited, we create a protocol to culture primary porcine RPE cells. By using this protocol, RPE cells can be easily dissociated from adult porcine eyeballs. Subsequently, these dissociated cells attach to culture dishes/inserts, proliferate to form a confluent monolayer, and quickly re-establish key features of epithelial tissue in vivo within 2 wks. By qRT-PCR, it is demonstrated that primary porcine RPE cells express multiple signature genes at comparable levels with native RPE tissue, while the expressions of most of these genes are lost/highly reduced in human RPE-like cells, ARPE-19. Moreover, the immunofluorescence staining shows the distribution of tight junction, tissue polarity, and cytoskeleton proteins, as well as the presence of RPE65, an isomerase critical for vitamin A metabolism, in cultured primary cells. Altogether, we have developed an easy-to-follow approach to culture primary porcine RPE cells with high purity and native RPE features, which could serve as a good model to understand RPE physiology, study cell toxicities, and facilitate drug screenings.

Here, an easy-to-follow method to culture primary porcine retinal pigment epithelial cells in vitro is presented.

Primärkultur von retinalen Pigmentepithelzellen des Schweins

The retinal pigment epithelium (RPE) is a monolayer of polarized pigmented epithelial cells, located between the choroid and neuroretina in the retina. ...

Isolation of Primary Mouse Retinal Pigmented Epithelium Cells

The retinal pigmented epithelium (RPE) layer lies immediately behind the photoreceptors and harbors a complex metabolic system that plays several critical roles in maintaining the photoreceptors' function. Thus, the RPE structure and function are essential to sustain normal vision. This manuscript presents an established protocol for primary mouse RPE cell isolation. RPE isolation is a great tool to investigate the molecular mechanisms underlying RPE pathology in the different mouse models of ocular disorders. Furthermore, RPE isolation can help in comparing primary mouse RPE cells isolated from wild-type and genetically modified mice, as well as testing drugs that can accelerate the development of therapy for visual disorders. The manuscript presents a step-by-step RPE isolation protocol; the entire procedure, from enucleation to seeding, takes approximately 4 hours. The media shouldn't be changed for 5-7 days after seeding, to allow the growth of the isolated cells without disturbance. This process is followed by the characterization of morphology, pigmentation, and specific markers in the cells via immunofluorescence. Cells can be passaged a maximum of three or four times.

This manuscript describes a simplified protocol for the isolation of retinal pigmented epithelium (RPE) cells from mouse eyes in a stepwise manner. The protocol includes the enucleation and dissection of mouse eyes, followed by the isolation, seeding, and culturing of RPE cells.

Isolierung von primären retinalen pigmentierten Epithelzellen der Maus

The retinal pigmented epithelium (RPE) layer lies immediately behind the photoreceptors and harbors a complex metabolic system that plays several critical ...

Efficient and Consistent Generation of Retinal Pigment Epithelium/Choroid Flatmounts from Human Eyes for Histological Analysis

The retinal pigment epithelium (RPE) and retina are functionally and structurally connected tissues that work together to regulate light perception and vision. Proteins on the RPE apical surface are tightly associated with proteins on the photoreceptor outer segment surface, making it difficult to consistently separate the RPE from the photoreceptors/retina. We developed a method to efficiently separate the retina from the RPE of human eyes to generate complete RPE/choroid and retina flatmounts for separate cellular analysis of the photoreceptors and RPE cells. An intravitreal injection of a high-osmolarity solution of D-mannitol, a sugar not transported by the RPE, induced the separation of the RPE and retina across the entire posterior chamber without causing damage to the RPE cell junctions. No RPE patches were observed attached to the retina. Phalloidin labeling of actin showed RPE shape preservation and allowed morphometric analysis of the entire epithelium. An artificial intelligence (AI)-based software was developed to accurately recognize and segment the RPE cell borders and quantify 30 different shape metrics. This dissection method is highly reproducible and can be easily extended to other animal models.

We describe a method to efficiently separate retinal pigment epithelium (RPE) from the retina in human eyes and generate whole RPE/choroid flatmounts for histological and morphometric analyses of the RPE.

Effiziente und konsistente Generierung von retinalen Pigmentepithel-/Aderhaut-Flatmounts aus dem menschlichen Auge für die histologische Analyse

The retinal pigment epithelium (RPE) and retina are functionally and structurally connected tissues that work together to regulate light perception and ...

Isolation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Guinea Pig Eyes

This protocol describes the isolation of cells of the retinal pigment epithelium (RPE) from the eyes of young pigmented guinea pigs for potential application in molecular biology studies, including gene expression analyses. In the context of eye growth regulation and myopia, the RPE likely plays a role as a cellular relay for growth modulatory signals, as it is located between the retina and the two walls of the eye, such as the choroid and sclera. While protocols for isolating the RPE have been developed for both chicks and mice, these protocols have proven not to be directly translatable to the guinea pig, which has become an important and widely used mammalian myopia model. In this study, molecular biology tools were used to examine the expression of specific genes to confirm that the samples were free of contamination from the adjacent tissues. The value of this protocol has already been demonstrated in an RNA-Seq study of RPE from young pigmented guinea pigs exposed to myopia-inducing optical defocus. Beyond eye growth regulation, this protocol has other potential applications in studies of retinal diseases, including myopic maculopathy, one of the leading causes of blindness in myopes, in which the RPE has been implicated. The main advantage of this technique is that it is relatively simple and&#160;once perfected, yields high-quality RPE samples suitable for molecular biology studies, including RNA analysis.

We describe a simple and efficient method for isolating cells of the retinal pigment epithelium (RPE) cells from the eyes of young pigmented guinea pigs. This procedure allows for follow-up molecular biology studies on the isolated RPE, including gene expression analyses.

Isolierung von retinalen Pigmentepithelzellen aus Meerschweinchenaugen

This protocol describes the isolation of cells of the retinal pigment epithelium (RPE) from the eyes of young pigmented guinea pigs for potential ...

Modellierung und Analyse der Netzhautdegeneration

LipidUNet-Machine Learning-Based Method of Characterization and Quantification of Lipid Deposits Using iPSC-Derived Retinal Pigment Epithelium

The retinal pigment epithelium (RPE) is a monolayer of hexagonal cells located at the back of the eye. It provides nourishment and support to photoreceptors and choroidal capillaries, performs phagocytosis of photoreceptor outer segments (POS), and secretes cytokines in a polarized manner for maintaining the homeostasis of the outer retina. Dysfunctional RPE, caused by mutations, aging, and environmental factors, results in the degeneration of other retinal layers and causes vision loss. A hallmark phenotypic feature of degenerating RPE is intra and sub-cellular lipid-rich deposits. These deposits are a common phenotype across different retinal degenerative diseases. To reproduce the lipid deposit phenotype of monogenic retinal degenerations in vitro, induced pluripotent stem cell-derived RPE (iRPE) was generated from patients&#39; fibroblasts. Cell lines generated from patients with Stargardt and Late-onset retinal degeneration (L-ORD) disease were fed with POS for 7 days to replicate RPE physiological function, which caused POS phagocytosis-induced pathology in these diseases. To generate a model for age-related macular degeneration (AMD), a polygenic disease associated with alternate complement activation, iRPE was challenged with alternate complement anaphylatoxins. The intra and sub-cellular lipid deposits were characterized using Nile Red, boron-dipyrromethene (BODIPY), and apolipoprotein E (APOE). To quantify the density of lipid deposits, a machine learning-based software, LipidUNet, was developed. The software was trained on maximum-intensity projection images of iRPE on culture surfaces. In the future, it will be trained to analyze three-dimensional (3D) images and quantify the volume of lipid droplets. The LipidUNet software will be a valuable resource for discovering drugs that decrease lipid accumulation in disease models.

Autor im Rampenlicht: Entschlüsselung der Pathogenese der altersbedingten Makuladegeneration und Entdeckung potenzieller Therapien 

Degenerative eye diseases that affect the retinal pigment epithelium layer of the eye have monogenic and polygenic origins. Several disease models and a software application, LipidUNet, have been developed to study mechanisms of disease, as well as potential therapeutic interventions.

LipidUNet-Machine-Learning-basierte Methode zur Charakterisierung und Quantifizierung von Lipidablagerungen unter Verwendung von iPSC-abgeleitetem retinalem Pigmentepithel