Name: mitoception: transferring isolated human msc mitochondria to glioblastoma stem cells
Uploaded: 2017-02-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about MitoCeption: Transferring Isolated Human MSC Mitochondria to Glioblastoma Stem Cells at JoVE.com

אנו מודים אנדריאה Parmeggiani (L2C ו DIMNP, מונפלייה), בנואה שארלו (IES, מונפלייה) וכן אנשי המעבדה לדיונים מועילים, כריסטוף Duperray לעזרה עם ניתוח FACS, מתקן הדמיה RIO מונפלייה (MRI) למתן סביבה נאותה עבור FACS ו מיקרוסקופיה confocal. Bnm נתמכה על ידי מענק בוגר LabEx Numev (האמנה ANR-10-LABX-20). AB נתמכה על ידי עמיתי ראשון מאוניברסיטת ורשה והאיחוד האירופי (N ° POKL.04.01.02-00-221 / 12). MLV הוא מדען צוות מהמרכז הלאומי למחקר מדעי (CNRS).

<html> יום 1 1. תיוג של תא גזע mesenchymal (MSC) המיטוכונדריה (אופציונלי) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יומיים לפני ההכנה המיטוכונדריה, זרע MSCs האדם בצלחת תרבות 100 מ&quot;מ, 10 מ&quot;ל αMEM / FBS 10%, כדי שיהיה 4 x 10 5 MSCs בתרבות ביום 1. </l...

<ol>
	<li>Vafai, S. B., Mootha, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+disorders+as+windows+into+an+ancient+organelle.">Mitochondrial disorders as windows into an ancient organelle.</a> Nature. 491 (7424), 374-383 (2012).</li><li>Nunnari, J., Suomalainen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondria:+in+sickness+and+in+health.">Mitochondria: in sickness and in health.</a> Cell. 148 (6), 1145-1159 (2012).</li><li>Chandel, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondria+as+signaling+organelles.">Mitochondria as signaling organelles.</a> BMC Biol. 12 (1), 34 (2014).</li><li>Schulze, A., Harris, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+cancer+metabolism+is+tuned+for+proliferation+and+vulnerable+to+disruption.">How cancer metabolism is tuned for proliferation and vulnerable to disruption.</a> Nature. 491 (7424), 364-373 (2012).</li><li>Peiris-Pages, M., Martinez-Outschoorn, U. E., Pestell, R. G., Sotgia, F., Lisanti, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+stem+cell+metabolism.">Cancer stem cell metabolism.</a> Breast Cancer Res. 18 (1), 55 (2016).</li><li>LeBleu, V. 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=PGC-1alpha+mediates+mitochondrial+biogenesis+and+oxidative+phosphorylation+in+cancer+cells+to+promote+metastasis.">PGC-1alpha mediates mitochondrial biogenesis and oxidative phosphorylation in cancer cells to promote metastasis.</a> Nat Cell Biol. 16 (10), 992-1003 (2014).</li><li>Liu, S., Feng, M., Guan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+DNA+sensing+by+STING+signaling+participates+in+inflammation,+cancer+and+beyond.">Mitochondrial DNA sensing by STING signaling participates in inflammation, cancer and beyond.</a> Int J Cancer. 139 (4), 736-741 (2016).</li><li>Islam, M. N., 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=Mitochondrial+transfer+from+bone-marrow-derived+stromal+cells+to+pulmonary+alveoli+protects+against+acute+lung+injury.">Mitochondrial transfer from bone-marrow-derived stromal cells to pulmonary alveoli protects against acute lung injury.</a> Nat Med. 18 (5), 759-765 (2012).</li><li>Pasquier, 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=Preferential+transfer+of+mitochondria+from+endothelial+to+cancer+cells+through+tunneling+nanotubes+modulates+chemoresistance.">Preferential transfer of mitochondria from endothelial to cancer cells through tunneling nanotubes modulates chemoresistance.</a> J Transl Med. 11, 94 (2013).</li><li>Plotnikov, E. Y., Khryapenkova, T. G., Galkina, S. I., Sukhikh, G. T., Zorov, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoplasm+and+organelle+transfer+between+mesenchymal+multipotent+stromal+cells+and+renal+tubular+cells+in+co-culture.">Cytoplasm and organelle transfer between mesenchymal multipotent stromal cells and renal tubular cells in co-culture.</a> Exp Cell Res. 316 (15), 2447-2455 (2010).</li><li>Spees, J. L., Olson, S. D., Whitney, M. J., Prockop, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+transfer+between+cells+can+rescue+aerobic+respiration.">Mitochondrial transfer between cells can rescue aerobic respiration.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (5), 1283-1288 (2006).</li><li>Liu, 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=Mesenchymal+stem+cells+rescue+injured+endothelial+cells+in+an+in+vitro+ischemia-reperfusion+model+via+tunneling+nanotube+like+structure-mediated+mitochondrial+transfer.">Mesenchymal stem cells rescue injured endothelial cells in an in vitro ischemia-reperfusion model via tunneling nanotube like structure-mediated mitochondrial transfer.</a> Microvasc Res. 92, 10-18 (2014).</li><li>Bukoreshtliev, N. V., 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=Selective+block+of+tunneling+nanotube+(TNT)+formation+inhibits+intercellular+organelle+transfer+between+PC12+cells.">Selective block of tunneling nanotube (TNT) formation inhibits intercellular organelle transfer between PC12 cells.</a> FEBS Lett. 583 (9), 1481-1488 (2009).</li><li>Gurke, 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=Tunneling+nanotube+(TNT)-like+structures+facilitate+a+constitutive,+actomyosin-dependent+exchange+of+endocytic+organelles+between+normal+rat+kidney+cells.">Tunneling nanotube (TNT)-like structures facilitate a constitutive, actomyosin-dependent exchange of endocytic organelles between normal rat kidney cells.</a> Exp Cell Res. 314 (20), 3669-3683 (2008).</li><li>Vallabhaneni, K. C., Haller, H., Dumler, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+smooth+muscle+cells+initiate+proliferation+of+mesenchymal+stem+cells+by+mitochondrial+transfer+via+tunneling+nanotubes.">Vascular smooth muscle cells initiate proliferation of mesenchymal stem cells by mitochondrial transfer via tunneling nanotubes.</a> Stem Cells Dev. 21 (17), 3104-3113 (2012).</li><li>Wang, X., Gerdes, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer+of+mitochondria+via+tunneling+nanotubes+rescues+apoptotic+PC12+cells.">Transfer of mitochondria via tunneling nanotubes rescues apoptotic PC12 cells.</a> Cell Death Differ. 22 (7), 1181-1191 (2015).</li><li>Plotnikov, E. Y., 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=Cell-to-cell+cross-talk+between+mesenchymal+stem+cells+and+cardiomyocytes+in+co-culture.">Cell-to-cell cross-talk between mesenchymal stem cells and cardiomyocytes in co-culture.</a> J Cell Mol Med. 12 (5A), 1622-1631 (2008).</li><li>Acquistapace, 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=Human+mesenchymal+stem+cells+reprogram+adult+cardiomyocytes+toward+a+progenitor-like+state+through+partial+cell+fusion+and+mitochondria+transfer.">Human mesenchymal stem cells reprogram adult cardiomyocytes toward a progenitor-like state through partial cell fusion and mitochondria transfer.</a> Stem Cells. 29 (5), 812-824 (2011).</li><li>Hase, 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=M-Sec+promotes+membrane+nanotube+formation+by+interacting+with+Ral+and+the+exocyst+complex.">M-Sec promotes membrane nanotube formation by interacting with Ral and the exocyst complex.</a> Nat Cell Biol. 11 (12), 1427-1432 (2009).</li><li>Phinney, D. 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=Mesenchymal+stem+cells+use+extracellular+vesicles+to+outsource+mitophagy+and+shuttle+microRNAs.">Mesenchymal stem cells use extracellular vesicles to outsource mitophagy and shuttle microRNAs.</a> Nat Commun. 6, 8472 (2015).</li><li>Ahmad, T., 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=Miro1+regulates+intercellular+mitochondrial+transport+&amp;+enhances+mesenchymal+stem+cell+rescue+efficacy.">Miro1 regulates intercellular mitochondrial transport &amp; enhances mesenchymal stem cell rescue efficacy.</a> Embo J. 33 (9), 994-1010 (2014).</li><li>Zhang, Y., 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=iPSC-MSCs+with+High+Intrinsic+MIRO1+and+Sensitivity+to+TNF-a+Yield+Efficacious+Mitochondrial+Transfer+to+Rescue+Anthracycline-Induced+Cardiomyopathy.">iPSC-MSCs with High Intrinsic MIRO1 and Sensitivity to TNF-a Yield Efficacious Mitochondrial Transfer to Rescue Anthracycline-Induced Cardiomyopathy.</a> Stem Cell Reports. 7 (4), 749-763 (2016).</li><li>Takeda, 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=Influence+of+intergeneric/interspecies+mitochondrial+injection;+parthenogenetic+development+of+bovine+oocytes+after+injection+of+mitochondria+derived+from+somatic+cells.">Influence of intergeneric/interspecies mitochondrial injection; parthenogenetic development of bovine oocytes after injection of mitochondria derived from somatic cells.</a> J Reprod Dev. 58 (3), 323-329 (2012).</li><li>Takeda, 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=Microinjection+of+cytoplasm+or+mitochondria+derived+from+somatic+cells+affects+parthenogenetic+development+of+murine+oocytes.">Microinjection of cytoplasm or mitochondria derived from somatic cells affects parthenogenetic development of murine oocytes.</a> Biol Reprod. 72 (6), 1397-1404 (2005).</li><li>Van Blerkom, J., Sinclair, J., Davis, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+transfer+between+oocytes:+potential+applications+of+mitochondrial+donation+and+the+issue+of+heteroplasmy.">Mitochondrial transfer between oocytes: potential applications of mitochondrial donation and the issue of heteroplasmy.</a> Hum Reprod. 13 (10), 2857-2868 (1998).</li><li>Ishikawa, 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=ROS-generating+mitochondrial+DNA+mutations+can+regulate+tumor+cell+metastasis.">ROS-generating mitochondrial DNA mutations can regulate tumor cell metastasis.</a> Science. 320 (5876), 661-664 (2008).</li><li>Kaipparettu, B. A., Ma, Y., Wong, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+effects+of+cancer+mitochondria+on+energy+metabolism+and+tumorigenesis:+utility+of+transmitochondrial+cybrids.">Functional effects of cancer mitochondria on energy metabolism and tumorigenesis: utility of transmitochondrial cybrids.</a> Ann N Y Acad Sci. 1201, 137-146 (2010).</li><li>Wu, T. 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=Mitochondrial+Transfer+by+Photothermal+Nanoblade+Restores+Metabolite+Profile+in+Mammalian+Cells.">Mitochondrial Transfer by Photothermal Nanoblade Restores Metabolite Profile in Mammalian Cells.</a> Cell Metab. 23 (5), 921-929 (2016).</li><li>Masuzawa, 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=Transplantation+of+autologously+derived+mitochondria+protects+the+heart+from+ischemia-reperfusion+injury.">Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from ischemia-reperfusion injury.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (7), H966-H982 (2013).</li><li>Kitani, T., 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=Direct+human+mitochondrial+transfer:+a+novel+concept+based+on+the+endosymbiotic+theory.">Direct human mitochondrial transfer: a novel concept based on the endosymbiotic theory.</a> Transplant Proc. 46 (4), 1233-1236 (2014).</li><li>Caicedo, 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=MitoCeption+as+a+new+tool+to+assess+the+effects+of+mesenchymal+stem/stromal+cell+mitochondria+on+cancer+cell+metabolism+and+function.">MitoCeption as a new tool to assess the effects of mesenchymal stem/stromal cell mitochondria on cancer cell metabolism and function.</a> Sci Rep. 5, 9073 (2015).</li><li>Kesner, E. E., Saada-Reich, A., Lorberboum-Galski, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+Mitochondrial+Transformation+into+Human+Cells.">Characteristics of Mitochondrial Transformation into Human Cells.</a> Sci Rep. 6, 26057 (2016).</li><li>Lathia, J. D., Mack, S. C., Mulkearns-Hubert, E. E., Valentim, C. L., Rich, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+stem+cells+in+glioblastoma.">Cancer stem cells in glioblastoma.</a> Genes Dev. 29 (12), 1203-1217 (2015).</li><li>Osswald, 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=Brain+tumour+cells+interconnect+to+a+functional+and+resistant+network.">Brain tumour cells interconnect to a functional and resistant network.</a> Nature. 528 (7580), 93-98 (2015).</li><li>Shinojima, N., 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=TGF-beta+mediates+homing+of+bone+marrow-derived+human+mesenchymal+stem+cells+to+glioma+stem+cells.">TGF-beta mediates homing of bone marrow-derived human mesenchymal stem cells to glioma stem cells.</a> Cancer Res. 73 (7), 2333-2344 (2013).</li><li>Velpula, K. K., Dasari, V. R., Rao, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+homing+of+human+cord+blood+stem+cells+to+sites+of+inflammation:+unfolding+mysteries+of+a+novel+therapeutic+paradigm+for+glioblastoma+multiforme.">The homing of human cord blood stem cells to sites of inflammation: unfolding mysteries of a novel therapeutic paradigm for glioblastoma multiforme.</a> Cell Cycle. 11 (12), 2303-2313 (2012).</li><li>Guichet, P. O., 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=Cell+death+and+neuronal+differentiation+of+glioblastoma+stem-like+cells+induced+by+neurogenic+transcription+factors.">Cell death and neuronal differentiation of glioblastoma stem-like cells induced by neurogenic transcription factors.</a> Glia. 61 (2), 225-239 (2013).</li><li>Lyons, E. A., Scheible, M. K., Sturk-Andreaggi, K., Irwin, J. A., Just, R. 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+high-throughput+Sanger+strategy+for+human+mitochondrial+genome+sequencing.">A high-throughput Sanger strategy for human mitochondrial genome sequencing.</a> BMC Genomics. 14, 881 (2013).</li></ol>

מספר גדל והולך של מחקרים מראה כי תא יכול להחליף מיטוכונדריה כי המיטוכונדריה אלה יש השפעה עמוקה על חילוף החומרים בתא המטרה ופונקציות. לכן, זה הכרחי כדי להשתלט על הכלי להעביר המיטוכונדריה כמותית מתאי התורם לתאי היעד הבאים כדי לאפשר מחקר מדויק של ההשפעות הביולוגיות שלה...

המיטוכונדריה הם אברונים המצוי בתאי איקריוטיים שבו הם משחקים תפקיד מרכזי ספיגת חומרים מזינים כמו גם בייצור אנרגיה המטבוליט. אברונים אלה מכילים DNA המיטוכונדרי עגול (mtDNA), ארוך 16.6 kb, המקודד חלבונים של מתחמי שרשרת העברת אלקטרונים, tRNAs ו rRNAs 1. הפונקציונליות של אברונים אלה חיונית הומאוסטזיס תא וכמה פתולוגיות קושרו עם המיטוכונדריה בתפקוד 1, 2, 3. מעמדו המיטוכונדריה יש למשל נקשר דלקת, מחלות זיהומיות וסרטן, במקרה זה האחרון שיש לו השלכות על גרורות והתנגדות לטיפול 4, 5, 6, 7. המיטוכונדריה להציג את היכולת המדהימה של<html> מקבל מועברים בין &quot;תורם&quot; ותאיים &quot;יעד&quot;. זה מוביל לשינויים במטבוליזם האנרגטי של תאי היעד, כמו גם שינויים פונקציונליים אחרים כגון ריפוי רקמות ועמיד בפני תרופות כימותרפיות, כפי שמוצג לאחרונה על ידי מעבדות שונות 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 , 16. תאי הגזע mesenchymal האדם (MSCs) להציג את היכולת הזו כדי להעביר המיטוכונדריה למגוון רחב של תאים היעד, כולל שריר הלב, תאי אנדותל, תאי אפיתל המכתשית ריאתי, תאים צינורי כליות ותאי סרטן, מה שמוביל שינויים של תכונות פעילות של תאים אלה 8,&gt; 9, 10, 12, 17, 18. המיטוכונדריה החליפין כעת נראה כמנגנון בשימוש נרחב המאפשר מספר תאים מסוגים שונים כדי לתקשר אחד עם השני ולשנות התכונות הביולוגיות שלהם. חילופי המיטוכונדריה זה יכול להתרחש דרך צינורות מנהור היווצרות (TNT), מעורבים צמתים הפער המכילים 43 connexin 8 או M-Sec / TNFaip2 ואת exocyst 19 מורכבים. לחילופין, העברת המיטוכונדריה הוצגה גם בתיווכה arrestin המכילים תחום חלבון microvesicles 1 בתיווך (ARMMs) 20. מעניין, את היעילות של העברת המיטוכונדריה היה צמוד לשער ביטוי של 1 GTPase Rho MIRO1 21, גורם מפתח להסברת ההבדלים efficacies העברת המיטוכונדריה בין iPSC-MSCs ומבוגר BM-MSCs 22. למרות העושר הזה של נתונים בדבר תא אל תא חליפין המיטוכונדריה, מעט יחסית ידוע על מטבוליות התוצאה ביולוגית של העברת המיטוכונדריה זה. לכן, זה לגמרי מצדיק הקים את הכלים המתאימים על מנת להעריך את ההשפעות הביולוגיות מלא מההעברה. במהלך השנים, גישות טכנולוגיות כמה להעביר המיטוכונדריה מתורם תאי acceptor הוצע. זה כולל הזרקה ישירה של המיטוכונדריה לתוך ביציות 23, 24, 25, איחוי תאים כדי ליצור cybrids transmitochondrial 26, 27 ולאחרונה, העברת המיטוכונדריה מבודד באמצעות photothermal nanoblades 28. אנחנו ואחרים בעבר הדגימו את היכולת של mitochond המבודדריה להפנים תאים חיים, כפי שנצפה הן במבחנה in vivo 29, 30, 31, דרך המנגנונים המוצעים לערב macropinocytosis 32. בנוסף, אנו פתחנו שיטה, בשם MitoCeption, להעביר כמותית המיטוכונדריה מבודד (מ MSCs) כדי למקד תאים, כפי שהודגמו עם (החסיד) מד&quot;א- MB-231 תאי סרטן שד קו 31. פרוטוקול זה הותאם כאן להעברת המיטוכונדריה MSC אדם המבודדת תאי גזע גליובלסטומה (GSCs). גליובלסטומה הן גידולים ממאירים אגרסיביים של המוח במהירות לפתח עמידות לטיפול, בעיקר בשל תאי גזע גליובלסטומה (GSC) נוכחים בתוך הגידול 33. GSCs אלה גדלים כמו neurospheres במבחנה וליצור גידולים במודלים xenograft. יש תאים סרטניים בתוך גליובלסטומהיכולת לעשות תא אל תא קשרים, כפי שמוצג לאחרונה עבור תאים סרטניים במוח astrocytic כי קישוריות באמצעות microtubes המורחבת, שדרכו המיטוכונדריה (וכן גרעיני סידן תא) יכולה להעביר, וכתוצאה מכך רשתות אסטרוציטומה עמידות הקרנות 34. גליובלסטומה יכול לגייס תאים שונים בתוך microenvironment הגידול, כולל MSCs 35, 36. הראינו כי MSCs יכול ליצור קשרים תאים תאים עם GSCs ב coculture ולהעביר המיטוכונדריה שלהם (מידע לא מוצג), אשר צפויה לשנות תכונות פעילות GSC. הפרוטוקול הנוכחי מתאר כיצד הטכניקה MitoCeption ניתן להשתמש כדי להעביר המיטוכונדריה, לפני כן מבודד MSCs האדם, כדי GSCs אדם עם לצורך קביעת התוצאה ביולוגי הפעילות שלהן. מולטיפוטנטיים ומאוד tumorigenic קו Gb4 GSC 37 נעשה שימוש במחקר זה.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Mitochondria Isolation Kit for Tissue&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>10579663</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-2 Supplement (100X)</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>11520536</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 Supplement W/O VIT A (50X)</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>11500446</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS w/o Ca2+ w/o Mg2+</td>
			<td>&#160;Sigma</td>
			<td>H4385</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>poly Heme&#160;</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>P3932</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aMEM w/o glutamine</td>
			<td>Ozyme</td>
			<td>BE12-169F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F-12 without glutamine,&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific&#160;</td>
			<td>11540566</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine&#160;</td>
			<td>Invitrogen&#160;</td>
			<td>25030-024&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose&#160;</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>G7021</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insuline&#160;</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>I 1882&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Human&#160;bFGF&#160;</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>233-FB-025</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human EGF&#160;</td>
			<td>Peprotech&#160;</td>
			<td>AF-100-15&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3149&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>MERCK</td>
			<td>2382</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsine Inhibitor&#160;</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>T9003</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNase I</td>
			<td>SIGMA&#160;</td>
			<td>10104159001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsine 0.25% /EDTA 1 mM</td>
			<td>Invitrogen&#160;</td>
			<td>25200056</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Gibco&#160;</td>
			<td>15090-046</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitors EDTA free</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>4693159001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ciprofloxacine&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>17850-5G-F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fungine&#160;</td>
			<td>Invivogen</td>
			<td>ant-fn-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fungizone&#160;</td>
			<td>Thermofisher</td>
			<td>15290018</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamycin</td>
			<td>Euromedex</td>
			<td>EU0410</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;MitoTracker Green FM</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>M7514</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;MitoTracker Red CMXRos</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>&#160;M7512</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MitoTracker Deep Red FM</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>&#160;M22426&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;CellTracker Green CMFDA</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>C7025</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;CellTracker Blue CMF2HC</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>C12881</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RIPA</td>
			<td>Santa Cruz</td>
			<td>sc-24948</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FluoroDish Sterile Culture Dish</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>FD35-100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemacytometer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>267110</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACS tubes</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>2,523,749</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACS apparatus</td>
			<td>Gallios&#160;</td>
			<td>&#160;3L 10C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LC FAST START DNA MASTER PLUS&#160;</td>
			<td>Roche</td>
			<td>3515885001</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mitoception: transferring isolated human msc mitochondria to glioblastoma stem cells

המיטוכונדריה לשחק תפקיד מרכזי בחילוף החומרים בתא, ייצור אנרגיה ובקרה של אפופטוזיס. במיטוכונדריה הלקויה כבר נמצאה אחראי מחל מגוונות מאוד, החל פתולוגיות נוירולוגיות לסרטן. מעניין לציין, כי המיטוכונדריה הוכחה לאחרונה כדי להציג את היכולת שיועבר בין סוגי תאים, בעיקר מתאי גזע mesenchymal אדם (MSC) לתאים סרטניים בתנאי coculture, עם השלכות מטבוליות פונקציונליות תאי הנמען המיטוכונדריה, עוד שיפור הריבית הנוכחית עבור התכונות הביולוגיות של אברונים אלה. הערכת ההשפעות של המיטוכונדריה הועבר MSC בתאי המטרה היא בעלת חשיבות מרכזית להבנת התוצאה הביולוגית של אינטראקציות תאים תאים כאלה. פרוטוקול MitoCeption המתואר כאן מאפשר העברת המיטוכונדריה מבודד מראש מתאי התורם לתאי היעד, באמצעות המיטוכונדריה MSCותאי גזע גליובלסטומה (GSC) כמערכת מודל. פרוטוקול זה נעשה שימוש בעבר להעביר המיטוכונדריה, מבודד MSCs, כדי חסיד תאים סרטניים מד&quot;א- MB-231. פרוטוקול העברת המיטוכונדריה זה מותאם כאן GSCs המציג את הייחוד הספציפי של גדל כמו neurospheres במבחנה. העברת המיטוכונדריה המבודד ניתן ואחריו תא קרינת מיון מופעל (FACS) והדמית confocal באמצעות המיטוכונדריה צבעים חיוניים. השימוש בתאי תורם היעד המיטוכונדריה עם haplotypes הברור (SNPs) גם מאפשר זיהוי של המיטוכונדריה הועבר מבוסס על הריכוז של הדנ&quot;א המיטוכונדרי חדרם (mtDNA) בתאי המטרה. לאחר הפרוטוקול יאומת עם קריטריונים אלה, התאים מחסת המיטוכונדריה הועברה ניתן לבצע עיבוד נוסף כדי לקבוע את ההשפעות של המיטוכונדריה אקסוגניים על תכונות ביולוגיות כגון חילוף חומרים בתא, פלסטיות, שגשוג ואת תגובה לטיפול.

השלבים פרוצדורליים אשר מתווים את הבידוד של המיטוכונדריה מתאי גזע mesenchymal (MSC) והעברנו את תאי גזע גליובלסטומה הממוקדים (GSC) על ידי MitoCeption מוצגים באיור 1. GSCs הם תאי גזע סרטניים גדלו כמו neurospheres לשמר נכסי תאי גזע שלהם. בשביל הפרוטוקול, GSCs הם זורעים כ...

Watch this Scientific Journal Video about MitoCeption: Transferring Isolated Human MSC Mitochondria to Glioblastoma Stem Cells at JoVE.com

MitoCeption: Transferring Isolated Human MSC Mitochondria to Glioblastoma Stem Cells

כאן, פרוטוקול (MitoCeption) מוצג להעביר המיטוכונדריה, מבודדת מתאי גזע mesenchymal אדם (MSC), לתאי גזע גליובלסטומה (GSC), במטרה ללמוד ההשפעות הביולוגיות שלהם על מטבוליזם ופונקציות GSC. פרוטוקול דומה ניתן להתאים להעביר המיטוכונדריה בין סוגי תאים אחרים.

MitoCeption: העברת המיטוכונדריה MSC אדם מבודד בתאי גזע Glioblastoma

Mitochondria play a central role for cell metabolism, energy production and control of apoptosis. Inadequate mitochondrial function has been found ...

Research

JoVE Journal

Biology

Propagation of Human Embryonic Stem (ES) Cells

Propagation of Human Embryonic Stem ES Cells

רביה של האדם גזע עובריים (ES) תאים

Counting Human Neural Stem Cells

ספירת אדם בתאי גזע עצביים

Knowledge of the exact number of viable cells in a given volume of a cell suspension is required for many routine tissue culture manipulations, such as ...

Passaging Human Neural Stem Cells

Passaging אדם בתאי גזע עצביים

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

Immunocytochemistry: Human Neural Stem Cells

Immunocytochemistry: אדם בתאי גזע עצביים

Immunocytochemistry is a very powerful and fairly straightforward method for determining the presence, subcellular localization, and relative abundance of ...

Chromatin Immunoprecipitation from Human Embryonic Stem Cells

הכרומטין immunoprecipitation מן בתאי גזע עובריים אנושיים

The functional and structural complexity of the myriad of cells in metazoan organisms arises from a small number of stem cells. Stem cells are ...

Purification of Mitochondria from Yeast Cells

טיהור של המיטוכונדריה מתאי שמרים

Mitochondria are the main site of ATP production during aerobic metabolism in eukaryotic non-photosynthetic cells1. These complex organelles also play ...

Freezing and Thawing Human Embryonic Stem Cells

מקפיא הפשרה בתאי גזע עובריים אנושיים

Since James Thomson et al developed a technique in 1998 to isolate and grow hES in culture, freezing cells for later use and thawing and expanding cells ...

Differentiation of Embryonic Stem Cells into Oligodendrocyte Precursors

התמיינות של תאים עובריים לתוך מבשרי Oligodendrocyte

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

Transfecting and Nucleofecting Human Induced Pluripotent Stem Cells

Transfecting וNucleofecting תאי גזע אנושיים pluripotent מושרים

Genetic modification is continuing to be an essential tool in studying stem cell biology and in setting forth potential clinical applications of human ...

Multi-parameter Measurement of the Permeability Transition Pore Opening in Isolated Mouse Heart Mitochondria

מדידת פרמטר-Multi של הפתיחה הנקבובית מעבר החדירות בלב עכבר מבודד המיטוכונדריה

The mitochondrial permeability transition pore (mtPTP) is a non specific channel that forms in the inner mitochondrial membrane to transport solutes with ...