Name: preparation of plasma membrane vesicles from bone marrow mesenchymal stem cells for potential cytoplasm replacement therapy
Uploaded: 2017-05-18T15:00:00
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Esta investigación fue apoyada por la Fundación Li Ka Shing, el Proyecto de la Universidad de Alto Nivel de Guangdong &quot;Tecnologías Verdes para Industrias Marinas&quot;, la Fundación de Ciencias Naturales de China (http://www.nsfc.gov.cn/ Grant No. 30971665, 81172894, 81370925), y el Departamento de Educación de Guangdong (http://www.gdhed.edu.cn/ Grant No.cxzd1123).

Se compraron ratones BALB / c de 8 a 12 semanas de edad de Shanghai Experimental Animal Center (Shanghai, China) y se criaron en una instalación de animales específicos libres de patógenos y con aire acondicionado. El cuidado de los animales y los procedimientos experimentales cumplieron con las directrices para el uso y cuidado de animales de laboratorio establecidos por la Universidad de Shantou. 1. Montaje del aparato <ol><li> Para asegurar la esterilidad, encienda la luz UV de una c...

<ol>
	<li>Abe, A., Miyanohara, A., Friedmann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+gene+transfer+with+fusogenic+liposomes+containing+vesicular+stomatitis+virus+G+glycoprotein.">Enhanced gene transfer with fusogenic liposomes containing vesicular stomatitis virus G glycoprotein.</a> J Virol. 72 (7), 6159-6163 (1998).</li><li>Dolatabadi, J., Valizadeh, H., Hamishehkar, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+lipid+nanoparticles+as+efficient+drug+and+gene+delivery+systems:+recent+breakthroughs.">Solid lipid nanoparticles as efficient drug and gene delivery systems: recent breakthroughs.</a> Adv Pharm Bull. 5 (2), 151-159 (2015).</li><li>Torchilin, V. 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Cytoplasm replacement therapy as proposed in this manuscript has unique advantages over other reported approaches such as gene, molecular, and cell therapy. PMVs generated from BMSCs encapsulate not only the products of stemness genes but also intact cellular organelles, which are essential to remedy the ageing phenotypes associated with senescence. When young cytoplasm is delivered to senescent cells, the malfunctioning mechanisms may gain a brief relief; at the same time, the epigenome could be reprogrammed and invigor...

<html> Se ha dedicado una tremenda cantidad de esfuerzo a establecer enfoques para terapias de reemplazo de genes, enzimas y células. Esto ha dado lugar a grandes avances e incluso aplicaciones clínicas 1 , 2 , 3 . Recientemente, una terapia de reemplazo de mitocondrias polémica basada en la tecnología de transferencia de núcleo se aplicó a la fecundación in vitro para las mujeres de edad avanzada o portador de una mutación mitocondrial letal del ADN [ 4] . Los defectos encontrados en enfermedades relacionadas con la edad, como la aterosclerosis, la diabetes tipo 2, la enfermedad de Alzheimer y el cáncer, suelen ser multifacéticos. Se ha documentado que la acumulación de gotitas de lípidos; La deposición de proteína amiloide; La retención de proteínas desplegadas en el retículo endoplásmico; Y proteasoma defectuoso, autofagosoma y mitocondrias contribuyen al desarrollo o agravamiento de estas enfermedades&quot;Xref&quot;&gt; 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . En la actualidad, no existe un mecanismo disponible dirigido a la remediación directa de malfuncionamiento en el citosol y orgánulos, que causa la senescencia y los fenotipos de envejecimiento. Hemos informado anteriormente sobre la generación de vesículas de membrana plasmática (PMVs) a través de la extrusión mecánica de células de mamíferos [ 12] . Con la excepción del núcleo, los componentes de la membrana o citosol, incluyendo proteínas y ARN, así como los organelos, como las mitocondrias, se encontraron en PMVs. Esencialmente, una PMV puede ser considerada como una célula enucleada en miniatura. Más importante aún, la fusión de PMVs con células Rho0 deficientes en mitocondrias restauró la actividad mitótica en condiciones normales de cultivo. Este es el primer informe sobreUn enfoque potencialmente eficiente para la terapia de reemplazo del citoplasma. Las células madre mesenquimales de médula ósea (BMSC) son células progenitoras multipotentes que se generan rutinariamente a partir de la médula ósea y se expanden fácilmente en cultivo. Marcadores de células madre embrionarias Oct4, Nanog, y SOX2 se han detectado a bajos niveles en MSCs [ 13] . La actividad de la telomerasa también es medible. Además, la ausencia de moléculas coestimuladoras y de moléculas de antígeno de leucocitos humanos (HLA) de clase II, así como la baja expresión de HLA de clase I en MSC, las convierten en células ideales para uso alogénico o &quot;off-the-shelf&quot; Tanto la medicina regenerativa como las aplicaciones inmunomoduladoras 14 . Aquí se describe cómo preparar PMVs de BMSC de ratón mediante extrusión a través de una membrana de policarbonato con poros de 3 μm, determinar la existencia de mitocondrias y examinar el mantenimiento del potencial de membrana en PMVs utilizando confocAl microscopio, preparar concentrados pero no agregados PMV por centrifugación, y llevar a cabo la inyección in vivo de PMVs en el músculo gastrocnemius de ratones.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>IsoporeTM membranes</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>TSTP04700</td>
			<td>3 mm pore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable filter unit</td>
			<td>Xinya, Shanghai, China</td>
			<td>25 mm</td>
			<td>Medical grade polypropylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>328446</td>
			<td>1 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pN1-EGFP</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>&#160;6085-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MitoTracker</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>M7514</td>
			<td>Green FM, 1 &#956;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JC-1</td>
			<td>Beyotime, Haimen, China</td>
			<td>C2006</td>
			<td>10 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CM-DiI</td>
			<td>Beyotime, Haimen, China</td>
			<td>C1036</td>
			<td>10 mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEI</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3143</td>
			<td>Mn = 75000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse TE 2000</td>
			<td>With CCD camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocol Microscope</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td>LSM 510 Meta</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PolyJet</td>
			<td>SigaGen</td>
			<td>SL100688</td>
			<td>For cell transfection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of plasma membrane vesicles from bone marrow mesenchymal stem cells for potential cytoplasm replacement therapy

Hemos informado anteriormente sobre la generación de vesículas de membrana plasmática (PMVs) a través de la extrusión mecánica de células de mamíferos. La fusión de PMVs con células Rho0 deficientes mitocondriales restauró la actividad mitótica en condiciones normales de cultivo. La aterosclerosis, la diabetes tipo 2, la enfermedad de Alzheimer y el cáncer son enfermedades relacionadas con la edad que se ha informado que están asociadas con múltiples defectos mecánicos y funcionales en el citosol y organelos de una variedad de tipos celulares. Las células madre mesenquimales de la médula ósea (BMSC) representan una población celular única de la médula ósea que posee capacidades de auto-renovación mientras mantiene su multipotencia. La suplementación de células de senescencia con citoplasma joven de BMSC autóloga a través de la fusión de PMVs proporciona un enfoque prometedor para mejorar o incluso revertir los fenotipos asociados a la edad. Este protocolo describe cómo preparar PMVs de BMSCs a través de la extrusión a través de una membrana de policarbonato con 3Determinan la existencia de mitocondrias y examinan el mantenimiento del potencial de membrana dentro de PMVs usando un microscopio confocal, concentran PMVs por centrifugación y llevan a cabo la inyección in vivo de PMVs en el músculo gastrocnemio de ratones.

La clave para una preparación exitosa de los PMVs depende en gran medida del montaje correcto de la unidad de filtro ( Figura 1 ), que se puede probar empujando 1 mL de PBS a través de la membrana. Si se produce una fuga, vuelva a montar la unidad de filtro y vuelva a probar. Sin embargo, la fuga sólo se puede probar confiablemente cuando las células son empujadas a través de la membrana. Si sólo se detectan unos PMVs bajo un microscopio regular usando el objetivo ...

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Preparation of Plasma Membrane Vesicles from Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells for Potential Cytoplasm Replacement Therapy

Enfermedades relacionadas con la edad se asocian con múltiples defectos en los componentes del citoplasma. Aquí, presentamos un protocolo para preparar vesículas de membrana plasmática de células madre mesenquimales de médula ósea. Esta técnica podría utilizarse potencialmente como medio de terapia de reemplazo del citoplasma para mejorar o incluso revertir los fenotipos asociados a la edad.

Preparación de vesículas de membrana plasmática de células madre mesenquimales de médula ósea para terapia potencial de reemplazo de citoplasma

We have previously reported on the generation of plasma membrane vesicles (PMVs) through the mechanical extrusion of mammalian cells. The fusion of PMVs ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation of Human Mesenchymal Stem Cells and their Cultivation on the Porous Bone Matrix

El aislamiento de células madre mesenquimales humanas y su cultivo en la matriz del hueso poroso

Mesenchymal stem cells (MSCs) have a differentiation potential towards osteoblastic lineage when they are stimulated with soluble factors or specific ...

Investigación

Biología del Desarrollo

An Enzymatic Method to Rescue Mesenchymal Stem Cells from Clotted Bone Marrow Samples

Un método enzimático para rescatar a las células madre mesenquimales de médula ósea Las muestras Clotted

Mesenchymal stem cells (MSCs) - usually obtained from bone marrow - often require expansion culture. Our protocol uses clinical grade urokinase to degrade ...

Isolation and Expansion of Mesenchymal Stem/Stromal Cells Derived from Human Placenta Tissue

Aislamiento y expansión de células madre mesenquimales / estromales derivadas de tejido de placenta humana

Mesenchymal stem/stromal cells (MSC) are promising candidates for use in cell-based therapies. In most cases, therapeutic response appears to be cell-dose ...

Isolating Mesangiogenic Progenitor Cells (MPCs) from Human Bone Marrow

Isolating Mesangiogenic Progenitor Cells MPCs from Human Bone Marrow

Células Progenitoras de aislamiento Mesangiogenic (PSM) de Humana de Médula Ósea

In a research study aimed to isolate human bone marrow (hBM)-derived Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) for clinical applications, we identified a novel ...

Temporal Ordering of Dynamic Expression Data from Detailed Spatial Expression Maps

Ordenamiento temporal de los datos de expresión dinámica de la expresión espacial detallada Mapas

During somitogenesis, pairs of epithelial somites form in a progressive manner, budding off from the anterior end of the pre-somitic mesoderm (PSM) with a ...

Isolation and Characterization of Mesenchymal Stromal Cells from Human Umbilical Cord and Fetal Placenta

Aislamiento y caracterización de las células mesenquimales del estroma de cordón umbilical humano y fetal Placenta

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Bioengineering of Humanized Bone Marrow Microenvironments in Mouse and Their Visualization by Live Imaging

Bioingeniería de los microambientes humanizados de la médula ósea en el ratón y su visualización por imágenes en directo

Human hematopoietic stem cells (HSCs) reside in the bone marrow (BM) niche, an intricate, multifactorial network of components producing cytokines, growth ...

Horizontal Whole Mount: A Novel Processing and Imaging Protocol for Thick, Three-dimensional Tissue Cross-sections of Skin

Montaje entero horizontal: un nuevo protocolo de procesamiento e imágenes para tejidos gruesos y tridimensionales Secciones transversales de la piel

Processing a tissue of interest to generate a microscopic image that supports a scientific argument can be challenging. The acquisition of high-quality ...

Isolation, Culture, and Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells and Osteoclast Progenitors from Mice

Aislamiento, cultivo y diferenciación de células estromales de médula ósea y progenitores de los osteoclastos de los ratones

Bone marrow stromal cells (BMSCs) constitute a cell population routinely used as a representation of mesenchymal stem cells in vitro. They reside within ...

Single-cell Photoconversion in Living Intact Zebrafish

Sola célula Photoconversion en pez cebra intacto de la vida

Animal and plant tissue is composed of distinct populations of cells. These cells interact over time to build and maintain the tissue and can cause ...