Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
This protocol describes a cell transplantation system using genetically modified, injectable spheroids. Cell spheroids are cultured on micropatterned culture plates and recovered after gene introduction using polyplex nanomicelles. This system facilitates prolonged transgene expression from the transplanted cells in host animals while maintaining the innate function of the cells.
Hücre nakli terapötik etkinliğini artırmak için, genetik olarak tadil edilmiş, enjekte küremsi bir transplantasyon sistemi geliştirilmiştir. Hücre sferoidler bir ısıya duyarlı bir polimer ile kaplanmış micropatterned plakalar üzerinde bir kültür sistemi içinde hazırlanır. Sferoidlerin bir dizi, bir polietilen glikol (PEG) matris ile kaplanır yapıştırıcı olmayan bölgeler tarafından sarılmış düzenli olarak iki boyutlu bir şekilde dizilmiş olan 100 um çaplı hücre yapışma alanları, tekabül eden plakalar üzerinde oluşturulur. sferoidler kolay plakaların sıcaklığın düşürülmesiyle, bir sıvı süspansiyon olarak elde edilebilir, ve bunların yapısı iyi (27 g fazla) yeteri kadar büyük bir kalibreye sahip enjeksiyon iğneleri içinden geçirilerek muhafaza edilmektedir. Genetik modifikasyonlar küremsi yapıyı bozmadan hücrelerine gen dahil etme yeteneğine sahip olan, orijinal viral olmayan gen taşıyıcı, Polyplex nanomicelle, kullanılarak gen transfeksiyonu ile elde edilir. Prim içinalbümin ekspresyonu ile gösterildiği gibi, bir lusiferaz sentezleyen bir gen ile transfekte ary hepatosit sferoidler, lusiferaz sürdürülebilir, korunmuş hepatosit işlevi ile birlikte, nakledilen hayvanlarda elde edilir. Bu sistem, mezenkimal kök hücreleri dahil olmak üzere hücre tiplerinin çeşitli uygulanabilir.
Hücre nakli tedavisi çeşitli inatçı hastalıkların tedavisi için yaygın ilgi gördü. nakledilen hücreler tarafından salgılanan aktivite ve biyolojik olarak aktif faktörlerin yarı-ömrü, bir hücre transplantasyonu sisteminin geliştirilmiş bir terapötik etkinliği için önemlidir. Transplantasyon öncesinde hücrelerin genetik modifikasyon düzenleyen ve biyolojik olarak aktif faktörlerin salgılanması da dahil olmak üzere hücresel fonksiyonları, işlemek için faydalı bir tekniktir. Bu hücre ölümünü ya da hücre aktivite kaybını önlemek için bir hücre için uygun bir mikro-ortam sağlamak için de önemlidir. Hücre-hücre etkileşimleri iyi korunmuş olan üç boyutlu (3D) küremsi hücre kültürü, (primer hepatosit albümini sekresyonu iyileştirilmesi ve mezenkimal kök hücrelerinden çok soyundan farklılaşmasını teşvik etmek için, örneğin, bu amaç için MKH'lerin umut verici ) 1-7.
Spheroi Bu çalışmada, yeni bir kombinasyon sistemid kültürü ve gen transfeksiyon genetiği değiştirilmiş hücre nakli için bir platform olarak hizmet için kullanılır. Küremsi hücreleri oluşturmak için, micropatterned kültür plakaları üzerinde küremsi kültür sistemi kullanılır. Bu plakalar halinde, 100 um çapında hücre yapışma alanları düzenli olarak iki boyutlu bir şekilde dizilir ve bir PEG matrisi 3 ile kaplanmış yapışkan olmayan bölgelerde ile çevrilidir. Hücrelerin yeterli sayıda tohum olarak, çapı 100 um 3D sferoitlerin dizileri micropatterned kültür yatağı tekabül oluşturulur.
sferoidler bir ısıya duyarlı bir polimer, poli (izo-propylacrylamide) ile kaplanmıştır ısıya duyarlı hücre-kültür plakaları kullanılarak, 3B yapısına (PIPAAm) 8-10 bozmadan geri kazanılır. micropatterned mimari termosensitif plakalar üzerinde inşa edilmiştir (özel yapım). Sadece plakaların sıcaklığını düşürerek, sferoidler kültür yatağı ayrılır ve dağıtmak vardırfosfat D salin (PBS) tamponlu. Bu durumda, 100 um muntazam bir boyutu olan sferoitlerin çok sayıda enjekte edilebilir bir süspansiyon formunda elde edilebilir.
Şekil 1. micropatterned plaka üzerinde küremsi kültür sisteminin şematik temsili. Genetik değişiklik, orijinal viral olmayan gen taşıyıcı, Polyplex nanomicelle kullanılarak gen transfeksiyonu ile elde edilir. Bu plasmid DNA (pDNA) ve polietilen glikol (PEG) -polycation blok kopolimerleri 11 oluşmaktadır. Bunlar karakteristik çekirdek-kabuk yapısını, PEG kabuk ve yoğunlaştırılmış pDNA bir iç çekirdekten oluşan tedavi amaçlı 11 hücre içine güvenli ve etkili gen tanıtım izin var. Thi büyük halini görmek için tıklayınızs rakam.
Şekil nükleik asitler ve PEG-blok-polikatyon blok kopolimerlerinin kompleks oluşturduğu Polyplex nanomicelle 2. yapısı. Bu çalışmada, bu tekniğin önemli avantajı, sferoid yapısı nanomicelles gen transfeksiyon sırasında bozulmamasına olmasıdır. Sıçan primer hepatosit küremsi nanomicelle aracılı transfeksiyonlar sonra, uzun süreli bir transgen sentezleme transfekte edilmemiş küremsi 12 ile karşılaştırılabilir bir seviyede hepatosit sürekli albümini sekresyonu fazla bir ay elde edilir. sferoidlerin gelen transgen ifadesi ve albumin salgısı da termosensitif plakalardan iyileştikten sonra sürdürülür. Bu nanomicelles güvenle HEP doğuştan fonksiyonlarını bozmadan gen tanıtım kolaylaştırabilir açıktıratocytes. Böylece, gen tanıtım nanomicelles kullanarak genetiği değiştirilmiş hücre nakli için umut verici bir platformdur ile termosensitif micropatterned plakalar üzerinde kültüre sfero hücrelerin kombinasyonu. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm hayvan çalışmaları, Tokyo Üniversitesi Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi, Tokyo, Japonya onayı ile yürütülmüştür.
1. Hücre Hazırlanması
3D Hücre sferoidlerin 2. Hazırlık
Polyplex Nanomicelles 3. hazırlanması
Sferoidlerin içine 4. Gen Transfeksiyon
Hücre sferoidlerin 5. Kurtarma ve Transplantasyon
Transjen 6. Değerlendirme
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Gaussia lusiferaz sentezleyen pDNA gene Polyplex nanomicelles veya kontrol lipit bazlı transfeksiyon reaktifi 12'yi kullanarak hepatositlere ya da MSC tarafından oluşturulan sferoidler uygulandı. kontrol reaktif anlamlı transfeksiyon (Şekil 3) bir gün sonra bir yapı kesintiye ise nanomicelles micropatterned tabakalarına transfekte-olmayan sferoidler kıyasla küremsi yapısı hemen hemen herhangi bir değişiklik neden olmuştur. Nanomicelles tutarlı albümini sekresyonu ve tran...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu protokol, gen girişi ve küremsi iyileşme aşamaları sırasında sferoitlerin 3 boyutlu yapısını muhafaza etmek önemlidir. Hücreler, hücre ölümünü ya da hücre aktivitesi kaybını önlemek için bir uygun mikroçevrelerde korumak için esastır. Geleneksel tek katmanlı kültürdeki hepatositler, hızla 12 tohumlamadan sonra, bir kaç gün kendi salgılama kapasitesini kaybeder Örneğin, albümin salgılama, hepatositlerin temsili bir doğuştan gelen işlevi, iyi, hepatosit sferoidler korun...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors declare that they have no competing financial interests.
Biz derin termosensitif micropatterned kültür plakaları yanı sıra bilimsel danışmanlık sağlamak için Toyo Gosei, Tokyo, Japonya'da Dr Takeshi Ikeya ve teknik personel için teşekkür ederiz. Biz de hayvan deneyleri ile teknik yardım için Sayın Satomi Ogura, Bayan Sae Suzuki, Bayan Asuka Miyoshi ve Bayan Katsue Morii teşekkür ederiz. Bu eser mali JSPS KAKENHI Grant-Aid Bilimsel Araştırma tarafından kısmen desteklenen, İnovasyon (ÇÇ) Programı Merkezi ve Japonya Bilim ve Teknoloji Kurumu (JST) den S yenilik programı ve JSPS core için Çekirdekli Programı, A. İleri Araştırma Ağları.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pen-Strep-Glut | GIBCO | ||
Dexamethasone | Wako Pure Chemical Industries | 041-18861 | |
Nicotinamide | Wako Pure Chemical Industries | 141-01202 | |
Hank’s buffered salt and L-ascorbic acid 2-phosphate (Asc-2P) | Sigma-Aldrich | A8960 | |
Human epidermal growth factor (hEGF) | Toyobo | PT10015 | |
Cell-able multi-well plates | Toyo Gosei | PP-12 | |
Thermosensitive cell culture plates (Upcell) | CellSeed Inc | The micropatterned architecture is constructed on the thermosensitive plates (custom-built by Toyo Gosei) | |
Lipid-based transfection reagent (FuGENE HD) | Promega | E2311 | |
Renilla Luciferase Assay System | Promega | E2810 | |
pGL4 Luciferase Reporter Vector | Promega | E6651 | |
pDNA expressing Gaussia luciferase | New England BioLabs | N8082S | |
Mouse erhthropoietin-expressing vector | Origene | MC208445 | |
pCAG-GS | Kindly provided by Laboratory for Pluripotent Cell Studies, Center for Developmental Biology, RIKEN | ||
Escherichia coli DH5α competent cells | Takara | 9057 | |
Endotoxin-free plasmid DNA purification system | Nippon Genetics | NucleoBond Xtra EF | |
Collagenase | Wako Pure Chemical Industries | 639-00951 | |
Trypsin inhibitor | GIBCO | R-007-100 | |
Luminometer | Promega | GloMax™ 96 Microplate Luminometer | |
IVIS Imaging System | Xenogen Corp. | Xenogen IVIS Spectrum in vivo imaging system | |
Blood sample analyzer | Sysmex | pocH-100i Automated Hematology Analyzer |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır