Name: lentiviral-mediated knockdown during ex vivo erythropoiesis of human hematopoietic stem cells
Uploaded: 2011-07-16T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells at JoVE.com

نشكر L. Douay ومولودية Giarratana (جامعة باريس السادسة ، فرنسا) للحصول على المشورة بشأن المفاضلة المجراة سابقا محمر ، D. ألان واتكينز H. (OHRI ، كندا) لتوفير عينات الدم (التي تم الحصول عليها تحت مستشفى أوتاوا مجلس أخلاقيات البحث # 2007804 - 01H) ، D. Trono (ايكول بوليتكنيك دي الاتحادية لوزان) لتوفير ناقلات lentiviral وFJ Dilworth (OHRI ، كندا) لقراءة نقدية للمخطوطة. وقد تم تمويل هذا المشروع من خلال منحة CIHR (MOP - 82813) لMBCGP هي المستفيدة من صندوق البحوث أونتاريو الحاسوبية زمالة التدريب Regulomics بعد الدكتوراة. MB يحمل كرسي أبحاث كندا في تنظيم التعبير الجيني.

Part I. ex vivo erythropoiesis of human hematopoietic stem/progenitor cells
1. Isolation of CD34+ human hematopoietic stem/progenitor cells
Human CD34+ cell population, which contains a mixture of hematopoietic stem cells (HSCs) and early progenitors 8, 
is harvested from umbilical cord blood, peripheral blood mobilized with G-CSF (leukapheresis) or bone marrow (Figure 1-Step1). If using cord blood or peripheral 
blood, go direct...

<ol>
	<li>Orkin, S. H., Zon, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematopoiesis:+an+evolving+paradigm+for+stem+cell+biology.">Hematopoiesis: an evolving paradigm for stem cell biology.</a> Cell. 132, 631-644 (2008).</li><li>Kim, S. I., Bresnick, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+control+of+erythropoiesis:+emerging+mechanisms+and+principles.">Transcriptional control of erythropoiesis: emerging mechanisms and principles.</a> Oncogene. 26, (2007).</li><li>Friend, C., Patuleia, M. C., De Harven, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythrocytic+maturation+in+vitro+of+murine+(Friend)+virus-induced+leukemic+cells.">Erythrocytic maturation in vitro of murine (Friend) virus-induced leukemic cells.</a> Natl Cancer Inst Monogr. 22, 505-522 (1966).</li><li>Weiss, M. J., Yu, C., Orkin, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythroid-cell-specific+properties+of+transcription+factor+GATA-1+revealed+by+phenotypic+rescue+of+a+gene-targeted+cell+line.">Erythroid-cell-specific properties of transcription factor GATA-1 revealed by phenotypic rescue of a gene-targeted cell line.</a> Mol Cell Biol. 17, 1642-1651 (1997).</li><li>Lozzio, B. B., Lozzio, C. B., Bamberger, E. G., Feliu, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multipotential+leukemia+cell+line+(K-562)+of+human+origin.">A multipotential leukemia cell line (K-562) of human origin.</a> Proc Soc Exp Biol Med. 166, 546-550 (1981).</li><li>Giarratana, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+generation+of+fully+mature+human+red+blood+cells+from+hematopoietic+stem+cells.">Ex vivo generation of fully mature human red blood cells from hematopoietic stem cells.</a> Nat Biotechnol. 23, 69-74 (2005).</li><li>Salmon, P., Trono, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+and+titration+of+lentiviral+vectors.">Production and titration of lentiviral vectors.</a> Curr Protoc Neurosci. Chapter 4, (2006).</li><li>Chao, M. P., Seita, J., Weissman, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+normal+hematopoietic+and+leukemia+stem+cell+hierarchy.">Establishment of a normal hematopoietic and leukemia stem cell hierarchy.</a> Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 73, 439-449 (2008).</li><li>Amsellem, S., Ravet, E., Fichelson, S., Pflumio, F., Dubart-Kupperschmitt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximal+lentivirus-mediated+gene+transfer+and+sustained+transgene+expression+in+human+hematopoietic+primitive+cells+and+their+progeny.">Maximal lentivirus-mediated gene transfer and sustained transgene expression in human hematopoietic primitive cells and their progeny.</a> Mol Ther. 6, 673-677 (2002).</li><li>Laurenti, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+gene+and+shRNA+expression+in+resident+hematopoietic+stem+cells+in+vivo.">Inducible gene and shRNA expression in resident hematopoietic stem cells in vivo.</a> Stem Cells. 28, 1390-1398 (2010).</li><li>Palii, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+genomic+targeting+of+the+transcription+factor+TAL1+in+alternate+haematopoietic+lineages.">Differential genomic targeting of the transcription factor TAL1 in alternate haematopoietic lineages.</a> EMBO J. 30, 494-509 (2011).</li><li>Fibach, E., Manor, D., Oppenheim, A., Rachmilewitz, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proliferation+and+maturation+of+human+erythroid+progenitors+in+liquid+culture.">Proliferation and maturation of human erythroid progenitors in liquid culture.</a> Blood. 73, 100-103 (1989).</li><li>Wada, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+major+blood+group+antigens+on+human+erythroid+cells+in+a+two+phase+liquid+culture+system.">Expression of major blood group antigens on human erythroid cells in a two phase liquid culture system.</a> Blood. 75, 505-511 (1990).</li><li>Sui, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythropoietin-independent+erythrocyte+production:+signals+through+gp130+and+c-kit+dramatically+promote+erythropoiesis+from+human+CD34++cells.">Erythropoietin-independent erythrocyte production: signals through gp130 and c-kit dramatically promote erythropoiesis from human CD34+ cells.</a> J Exp Med. 183, 837-845 (1996).</li><li>Panzenbock, B., Bartunek, P., Mapara, M. Y., Zenke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+differentiation+of+human+stem+cell+factor/erythropoietin-dependent+erythroid+progenitor+cells+in+vitro.">Growth and differentiation of human stem cell factor/erythropoietin-dependent erythroid progenitor cells in vitro.</a> Blood. 92, 3658-3668 (1998).</li><li>Lindern, M. v. o. n. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+glucocorticoid+receptor+cooperates+with+the+erythropoietin+receptor+and+c-Kit+to+enhance+and+sustain+proliferation+of+erythroid+progenitors+in+vitro.">The glucocorticoid receptor cooperates with the erythropoietin receptor and c-Kit to enhance and sustain proliferation of erythroid progenitors in vitro.</a> Blood. 94, 550-559 (1999).</li><li>Freyssinier, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=amplification+and+characterization+of+a+population+of+human+erythroid+progenitors.">amplification and characterization of a population of human erythroid progenitors.</a> Br J Haematol. 106, 912-922 (1999).</li><li>Malik, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vitro+model+of+human+red+blood+cell+production+from+hematopoietic+progenitor+cells.">An in vitro model of human red blood cell production from hematopoietic progenitor cells.</a> Blood. 91, 2664-2671 (1998).</li><li>Carlile, G. W., Smith, D. H., Wiedmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caspase-3+has+a+nonapoptotic+function+in+erythroid+maturation.">Caspase-3 has a nonapoptotic function in erythroid maturation.</a> Blood. 103, 4310-4316 (2004).</li><li>Mazurier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+analysis+and+efficient+selection+of+human+transduced+primitive+hematopoietic+cells+using+the+humanized+S65T+green+fluorescent+protein.">Rapid analysis and efficient selection of human transduced primitive hematopoietic cells using the humanized S65T green fluorescent protein.</a> Gene Ther. 5, 556-562 (1998).</li><li>Salmon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-level+transgene+expression+in+human+hematopoietic+progenitors+and+differentiated+blood+lineages+after+transduction+with+improved+lentiviral+vectors.">High-level transgene expression in human hematopoietic progenitors and differentiated blood lineages after transduction with improved lentiviral vectors.</a> Blood. 96, 3392-3398 (2000).</li></ol>

وقد تم استخدام عدد من الأساليب للتمييز من قبل الخلايا الحمر في الثقافة بدرجات متفاوتة من النجاح. على سبيل المثال ، بعض البروتوكولات بدون ثقافة مشتركة على MS - 5 يتيح التوسع في الخلايا محمر ولكن ليست فعالة في انتاج ناضجة تماما منزوعة النواة خلايا الدم الحمراء 12-17. ?...

lentiviral-mediated knockdown during ex vivo erythropoiesis of human hematopoietic stem cells

تكون الكريات الحمر هو نظام نموذجي تستخدم عادة لدراسة تمايز الخلايا. أثناء تكون الكريات الحمر ، والكبار الإنسان المحفزة الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) تفرق في oligopotent الأسلاف ، والسلائف ملتزمة وخلايا الدم الحمراء الناضجة 1. وينظم هذه العملية جزءا كبيرا على مستوى الجينات ، حيث عوامل النسخ النسب المحددة تنشيط جينات معينة في حين تقمع متزامنة الجينات التي هي محددة لأنواع الخلايا الأخرى 2. وكثيرا ما تتم الدراسات على عوامل النسخ التي تنظم تكون الكريات الحمر باستخدام خطوط الخلايا البشرية والفئران التي تمثل ، إلى حد ما ، والخلايا الحمر في مراحل معينة من التمايز 3-5. يمكن تحويل خطوط الخلية ولكن جزئيا فقط تحاكي الخلايا محمر والأهم من ذلك أنها لا تسمح لأحد لدراسة مفهومة التغيرات الدينامية التي تحدث مع تقدم الخلايا من خلال عدة مراحل من أجل مصيرهم محمر النهائي. ولذلك ، فإن التحدي الحالي لا يزال في وضع بروتوكول للحصول على السكان متجانسة نسبيا من الخلايا الأولية وHSCs محمر في مراحل مختلفة من التمايز في الكميات التي تكفي لإجراء التجارب والجينوميات البروتيوميات. نحن هنا وصف خلية فيفو السابقين بروتوكول للحث على تمايز الثقافة محمر من الخلايا الجذعية البشرية / السلف للدم التي تم عزلها من دم الحبل السري سواء ، ونخاع العظام أو الدم المحيطي الكبار حشدت مع G - CSF (leukapheresis). ثقافة هذا النظام ، وضعت في البداية من قبل المختبر Douay 6 ، يستخدم السيتوكينات وشارك الثقافة على خلايا اللحمة المتوسطة لتقليد المكروية نخاع العظام. باستخدام هذا التمايز فيفو السابقين البروتوكول ، أن نلاحظ التضخيم قوية من أسلاف محمر ، وتحريض تمايز حصرا نحو النسب محمر والنضج الكامل إلى مرحلة منزوعة النواة خلايا الدم الحمراء. وبالتالي ، فإن هذا النظام يوفر فرصة لدراسة الآلية الجزيئية لتنظيم النسخي كما تقدم الخلايا الجذعية المكونة للدم على طول نسب محمر. دراسة تكون الكريات الحمر على الصعيد الترانسكربتي يتطلب أيضا القدرة على عوامل محددة الإفراط في التعبير عن ضربة قاضية أو محمر في الخلايا الأولية. لهذا الغرض ، ونحن نستخدم تسليم الجين الفيروسة البطيئة بوساطة نظام يسمح لكفاءة كل من العدوى وعدم تقسيم تقسيم خلايا 7. هنا نظهر أننا قادرون على ضربة قاضية بكفاءة TAL1 عامل النسخ في الخلايا الأولية محمر الإنسان. بالإضافة إلى ذلك ، GFP التعبير يدل على كفاءة عدوى lentiviral ما يقرب من 90 ٪. وهكذا ، لدينا بروتوكول يوفر نظام مفيدا للغاية لتوصيف الشبكة التنظيمية للعوامل النسخ التي تكون الكريات الحمر السيطرة.

Watch this Scientific Journal Video about Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells at JoVE.com

Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells

و<em&gt; خارج الحي</em&gt; بروتوكول ناضجة لتوليد خلايا الدم الحمراء من الجذعية المكونة للدم / أسلاف الموصوفة. بالإضافة إلى ذلك وصفنا فعال lentiviral التسليم طريقة لضربة قاضية في TAL1 عامل النسخ في الخلايا الأولية محمر. وأظهر كفاءة تسليم الفيروسة البطيئة بوساطة الجينات باستخدام الفيروسات GFP الإعراب.

Lentiviral بوساطة خلال ضربة قاضية السابقين فيفو تكون الكريات الحمر في الإنسان خلايا الجذعية المكونة للدم

Erythropoiesis is a commonly used model system to study cell differentiation. During erythropoiesis, pluripotent adult human hematopoietic stem cells ...

Research

JoVE Journal

Biology

Lentiviral-mediated Knockdown During Ex Vivo Erythropoiesis of Human Hematopoietic Stem Cells

Isolation and Transplantation of Hematopoietic Stem Cells (HSCs)

Isolation and Transplantation of Hematopoietic Stem Cells HSCs

العزلة وزرع الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs)

Derivation of Hematopoietic Stem Cells from Murine Embryonic Stem Cells

اشتقاق خلايا الجذعية المكونة للدم من الفئران خلايا الجذعية الجنينية

A stem cell is defined as a cell with the capacity to both self-renew and generate multiple differentiated progeny.  Embryonic stem cells (ESC) are ...

Passaging Human Neural Stem Cells

الركض الخلايا الجذعية العصبية البشرية

The ability to manipulate human neural stem/precursor cells (hNSPCs) in vitro provides a means to investigate their utility as cell transplants for ...

Isolation and Analysis of Hematopoietic Stem Cells from the Placenta

العزلة وتحليل الخلايا الجذعية المكونة للدم من المشيمة

Hematopoietic stem cells (HSCs) have the ability to self-renew and generate all cell types of the blood lineages throughout the lifetime of an individual. ...

Isolation of Early Hematopoietic Stem Cells from Murine Yolk Sac and AGM

عزل الخلايا الجذعية المكونة للدم في وقت مبكر من الكيس المحي الفئران وAGM

In the mouse embryo, early hematopoiesis occurs simultaneously in multiple organs, which includes the yolk sac and aorta-gonad-mesonephros region. These ...

Differentiation of Embryonic Stem Cells into Oligodendrocyte Precursors

تمايز الخلايا الجذعية الجنينية في السلائف Oligodendrocyte

Oligodendrocytes are the myelinating cells of the central nervous system. For regenerative cell therapy in demyelinating diseases, there is significant ...

Ex Vivo Culture of Primary Human Fallopian Tube Epithelial Cells

Ex Vivo Culture of Primary Human Fallopian Tube Epithelial Cells

الثقافة السابقين فيفو من خلايا الإنسان الأولية قناة فالوب طلائي

Epithelial ovarian cancer is a leading cause of female cancer mortality in the United States. In contrast to other women-specific cancers, like breast and ...

Phenotypic Analysis and Isolation of Murine Hematopoietic Stem Cells and Lineage-committed Progenitors

المظهري التحليل وعزل الخلايا الجذعية المكونة للدم الفئران والأسلاف النسب، الملتزم

The bone marrow is the principal site where HSCs and more mature blood cells lineage progenitors reside and differentiate in an adult organism. HSCs ...

Ex vivo Culture of Mouse Embryonic Skin and Live-imaging of Melanoblast Migration

Ex vivo Culture of Mouse Embryonic Skin and Live-imaging of Melanoblast Migration

فيفو السابقين الثقافة من الفأر الجنينية بالبشرة والتصوير لايف للهجرة أرومة ميلانينية

Melanoblasts are the neural crest derived precursors of melanocytes; the cells responsible for producing the pigment in skin and hair. Melanoblasts ...

In vivo Clonal Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells Marked by Five Fluorescent Proteins using Confocal and Multiphoton Microscopy

In vivo Clonal Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells Marked by Five Fluorescent Proteins using Confocal and Multiphoton Microscopy

في الجسم الحي تتبع نسيلي من الخلايا الجذعية المكونة للدم والسلف تميزت خمسة البروتينات الفلورية باستخدام الميكروسكوب متحد البؤر وMultiphoton

We developed and validated a fluorescent marking methodology for clonal tracking of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) with high spatial and ...