Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu protokolde, domuza özgü astarlar tasarlanmış, plazmid içeren domuz spesifik DNA parçaları inşa edilmiş ve nicellik için standart eğriler oluşturulmuştur. Türe özgü astarlar kullanılarak, domuzdan fareye hücre nakli modellerinde ve domuzdan maymuna arter yama transplantasyonu modellerinde cpsDNA qPCR ile ölçüldü.
Xenotransplanttransplantorgan yetmezliği tedavisinde uygulanabilir bir yöntemdir. Ancak knenotransplantasyonun immün reddinin nasıl etkin bir şekilde izlenilen bir sorundur. Bu el yazması domuz-fare hücre nakli modelleri ve domuz-to-monkey arter yama transplantasyon modellerinde bağışıklık reddi izlemek için basit ve etkili bir yöntem açıklar. Dolaşımdaki DNA organ hasarı için potansiyel olarak non-invaziv bir biyobelirteçtir. Bu çalışmada, dolaşımdaki domuza özgü DNA (cpsDNA) kantitatif gerçek zamanlı PCR (qPCR) tarafından ksenogreft reddi sırasında izlendi. Bu protokolde, domuza özgü astarlar tasarlanmış, plazmid içeren domuz spesifik DNA parçaları inşa edilmiş ve nicellik için standart eğriler oluşturulmuştur. Türlere özgü astarlar daha sonra domuzdan fareye hücre nakli modellerinde ve domuzdan maymuna arter yama transplantasyonu modellerinde qPCR ile cpsDNA'yı ölçmek için kullanıldı. Bu yöntemin değeri, ksenotransplantasyonun immün reddini izlemek için basit, kullanışlı, düşük maliyetli ve daha az invaziv bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Organ yetmezliği ölüm ana nedenlerinden biridir1. Hücre, doku ve organ nakli organ yetmezliği ni tedavi etmenin etkili bir yoludur2. Bununla birlikte, donör organların sıkıntısı bu yöntemin klinik uygulamasınırlar 3,4. Çalışmalar domuz klinik transplantasyon için insan organlarının potansiyel bir kaynak olarak kullanılabilir göstermiştir5,6. Ancak türler arası organ nakli tehlikeli bağışıklık reddi ile karşı karşıya. Bu nedenle knenotransplantasyonun immün reddini izlemek çok önemlidir. Şu anda, immün ret klinik izleme hastanın belirti ve semptomları, yanı sıra laboratuvar testleri (örneğin, biyopsi, immünobiyokimyasal analiz ve ultrason)7,8,9bağlıdır. Ancak, bu izleme yöntemleribirçok dezavantajları vardır. Hastalarda immün ret belirti ve belirtileri genellikle geç görünür10, erken teşhis ve erken müdahale için elverişli değildir; biyopsi invaziv olma dezavantajı vardır11, hangi hastalar için kabul etmek kolay değildir; immünobiyokimyasal analiz duyarlılık veya özgüllük yoksun, ve ultrason yardımcı ve pahalı. Bu nedenle, bağışıklık reddi izlemek için etkili ve uygun bir yöntem bulmak için acildir.
Dolaşımdaki DNA, kanda bulunan hücre dışı bir DNA türüdür. Mandel ve Metais12 ilk olarak 1948 yılında periferik kanda dolaşan DNA varlığını rapor ettiler. Normal fizyolojik koşullar altında, sağlıklı insanların kanında dolaşan DNA'nın taban çizgisi nispeten düşüktür. Ancak, tümörler, miyokard enfarktüsü, otoimmün hastalıklar ve nakil reddi gibi bazı patolojilerde, kandaki dolaşımdaki DNA düzeyi apopoz ve nekrozun neden olduğu dolaşımdaki DNA'nın büyük salınımı nedeniyle önemli ölçüde artabilir13,14. Dolaşan DNA'nın kökeni apoptoz ve nekroz ile ilişkilidir15, ksenogreft ret özelliği olan16.
Dolaşan DNA kanserleri tespit etmek için minimal-invaziv biyomarker olduğu kanıtlanmıştır17,18,19. Donör kaynaklı sirkülasyon DNA'nın yüksek yoluyla dizilişi organ nakli sonrası ret tespiti için güvenilirdir20,21. Ancak, bu yöntem yüksek konsantrasyon ve çıkarılan DNA kalitesi gerektirir. Yüksek maliyet ve zaman tüketimine ek olarak DNA gereksinimleri bu yöntemi rutin klinik kullanım için uygun hale getirememaktadır. Donör kaynaklı sirkülasyon DNA tam kantitatif gerçek zamanlı PCR (qPCR), hem özel hem de hassas tarafından ölçülebilir. Bu nedenle, qPCR ile dolaşan domuz eti nin ölçülmesi ksenotransplantasyonun immün reddini izlemek için uygulanabilir bir yöntemdir. Bu daha az invaziv, son derece hassas ve özel, düşük maliyetli ve zaman tasarrufu sağlar. Domuzlar ve insanlar genetik olarak oldukça farklı genomik dizilerle ayrılırlar (Şekil 1). Bu nedenle, dolaşan domuz DNA kseno-reddi nedeniyle alıcının kan post-ksenotransplantasyon içine serbest bırakılabilir. CpsDNA, qPCR tarafından alıcının kanında türe özgü astarlarla kesin olarak ölçülebilir. Daha önce, biz kzsiztransplantasyon22,23için bir biyomarker olarak cpsDNA mantığı ve fizibilite göstermiştir. Burada, daha deneysel ipuçları ve ayrıntıları ifşa. Deneme aşağıdaki adımlardan oluşur. İlk olarak, domuz spesifik astarlar tasarlanmış ve genomik DNA izole edildi, hangi normal PCR tarafından astar özgüllüğünü doğrulamak için kullanıldı. İkinci olarak, cpsDNA standart eğrisi inşa ve örnek kan cpsDNA izole. Son olarak, dolaşan domuz özgü DNA qPCR kullanılarak ölçüldü.
Tüm deneyler Shenzhen Üniversitesi Birinci Bağlı Hastanesi Shenzhen İkinci Halk Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu'nun ilgili yönergeleri ve yönetmeliklerine uygun olarak yapılmıştır.
1. Tasarım domuz özel astarlar
2. Genomik DNA'yı yalıtma
NOT: Genomik DNA (domuz, maymun, gönüllü insan, domuz greftli maymunlar ve domuz eti hücreli farelerden alınan kan lar dahil) ticari genomik DNA çıkarma kiti(Tablo Malzemeler)kullanılarak çıkarıldı.
3. Astarların özgüllüğünü doğrulayın
NOT: Yukarıdaki 19 astarın tür özellikleri PCR tarafından doğrulandı, bu da polimeraz(Malzeme Tablosu)ve Tablo 1'desunulan astarlar kullanılarak yapıldı.
4. CpSDNA'nın standart eğrisi
5. Kan örneklerinden dolaşan DNA'yı izole etmek
6. Dolaşımdaki domuza özgü DNA'nın nicelliği
Bu protokolde, domuza özgü astarlar tasarlanmış, plazmid içeren domuz spesifik DNA parçaları inşa edilmiş ve nicellik için standart eğriler oluşturulmuştur(Şekil 4). 19 astarın tür özellikleri PCR tarafından doğrulandı. Türlere özgü astarlar (astar #4 ve astar #11) daha sonra domuz-fare hücre nakli modelleri ve domuz-to-maymun arter yama transplantasyon modellerinde qPCR ile cpsDNA ölçmek için kullanıldı.
Agarose elektroforezi yukarıd...
Domuz dolaşan DNA'nın ölçülmesi, ksenotransplantasyonun immün reddini izlemek için uygulanabilir bir yaklaşımı temsil eder. Gadi ve ark.24, akut ret olan hastaların kanında donör kaynaklı dolaşım DNA (ddcfDNA) içeriğinin reddedilmeden hastalarınkinden önemli ölçüde daha yüksek olduğunu buldular. Bu çalışmalar ddcfDNA'nın organ grefthasarının izlenmesinde ortak bir biyobelirteç olabileceğini düşündürmektedir. Son yıllarda qPCR, basit çalışması, yüksek otom...
Yazarlar çıkar çatışması bildirmez.
Bu çalışma, Çin Ulusal Temel Ar-Ge Programı (2017YFC1103704), Shenzhen Bilim ve Teknoloji Vakfı (JCYJ20170817172116272), Guang'daki Yüksek Düzeyli Hastanelerin İnşaatı Için Özel Fonlar tarafından desteklenmiştir. Dong Eyaleti (2019), Shenzhen Tıp Sanming Projesi (SZSM201412020), Shenzhen Yüksek Düzeyli Tıbbi Disiplin İnşaat Fonu (2016031638), Shenzhen Sağlık ve Aile Planlama Komisyonu Vakfı (SZXJ2017021 , SZXJ2018059).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Agarose | Biowest, Barcelona, Spain | 111860 | |
BamHI-HF | New England Biolabs, Ipswich, Mass, USA | R3136S | |
1.5 mL microcentrifuge tube | Axygen Biosciences, Union City, CA, USA | MCT-150-C | |
0.2 mL PCR tube | Axygen Biosciences, Union City, CA, USA | PCR-02-C | |
C57BL/6 Mice | Medical Animal Center of Guangdong Province, China | 8~10 weeks | |
Centrifuge | Thermo Fisher Scientific, Walt- ham, MA, USA | Micro 21R | |
2-Log DNA Ladder | New England Biolabs, Ipswich, Mass, USA | N3200S | 0.1–10.0 kb |
Marker I | Tiangen, Beijing, China | MD101-02 | 0.1–0.6 kb |
DNA Mini Column(HiBind DNA Mini Columns) | Omega Bio-tek, Norcross, GA, USA | DNACOL-01 | |
DNA loading buffer | Solarbio, Beijing, China | D1010 | |
E.Z.N.A.Plasmid DNA Mini Kit I and E.Z.N.A. Plasmid DNA Mini Kit II | Omega Bio-tek, Norcross, GA, USA | D6942 | |
D6943 | |||
EcoR I | Takara Bio, Shiga, Japan | 1040S | |
Female Bama mini pigs | BGI Ark Biotechnology, Shenzhen, China | 2~4 months | |
Genomic DNA Extraction Kit Ⅰ | Tiangen, Beijing, China | DP304-02 | |
SYBR Green Realtime PCR Master Mix | Toyobo, Osaka, Japan | QPK-201 | |
Gel Doc XR | Bio-Rad, Hercules, USA | ||
Male cynomolgus monkeys | Guangdong Landau Biotechnology, Guangzhou, China | 8 years | |
Nucleic acid dye(Gelred) | Biotium, Fremont, USA | 42003 | |
polymerase(Premix Taq) | Takara Bio, Shiga, Japan | RR901A | |
pMD19-T plasmid | Takara Bio, Shiga, Japan | D102A | |
qPCR machine | Applied Biosystems QSDx, Waltham, USA | ||
Serum/Circulating DNA Extraction Kit | Tiangen, Beijing, China | DP339 | |
TAE | sangon Biotech, Shanghai, China | B548101 |
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