Name: direct lineage reprogramming of adult mouse fibroblast to erythroid progenitors
Uploaded: 2018-12-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Lineage Reprogramming of Adult Mouse Fibroblast to Erythroid Progenitors at JoVE.com

우리 감사에 블 린 왕와 그레고리 하이드 (화이트 헤드 연구소, 케임브리지, MA) 복제와 하 비 Lodish (화이트 헤드 연구소)에 대 한 많은 retroviral 라이브러리를 생성 하는 데 사용 하는 플라스 미드의 제공. 우리 iEP 생산의 설명에서 그들의 역할에 대 한 더 Siva와 소피 Singbrant (학과 분자 의학 및 유전자 치료, 룬 드 대학), 예란 Karlsson Shamit Soneji (학과 분자 혈액학, 룬 드 대학) 감사합니다. 우리 또한 인정 하 고 율리우스 Pulecio (재생 의학 센터, 바르셀로나 메디컬 리서치 파크), 비 올레 타 레이 온 스 트 라 다 (록펠러 대학교, 뉴욕), 칼 Walkley 감사 하 고 싶습니다 (세인트 빈센트의 연구소의 의학 연구와 학과 의학, 세인트 빈센트 병원, 멜버른 대학), 앙 헬 라 야 (연구 및 첨단된 연구, 바르셀로나에 대 한 카탈로니아어 기관), 그리고 비제이 G. Sankaran (광범위 한 기술 및 하버드, 캠브리지, 매사 추세 츠 연구소의 연구원 )이이 작품에 그들의 이전 기여 금을 위해. 이 작품 (J.F.);에 라 그 나 Söderberg 재단에 의해 지원 되었다 스웨덴 연구 위원회 (J.F.);에 Stiftelsen 올레 Engkvist Byggmästare (J.F.);에 전략적 연구 (J.F.);에 대 한 스웨덴 재단 (J.F.);를 아 Wiberg의 기초 (J.F.)에 마리 퀴리 통합 그랜트.

1. 설립 및 기본 마우스 꼬리의 유지 보수 팁 섬유 문화
<ol><li>0.1% 젤라틴으로 표면을 커버 하 고 37 ° c.에서 약 20 분 동안 요리를 배양 하 여 젤라틴 코팅 요리 (한 꼬리 10 cm 접시 추천)를 준비 접시에서 젤라틴 솔루션을 발음 하 고 적어도 2 시간 동안 건조 하 있습니다.</li>
	<li>자 궁 경부 전위에 의해 쥐를 안락사. 꼬리의 기지에서 절단가 위 꼬리를 제거 합니다. 사용할 준비가 될 때까지 2% 태아 ?...

<ol>
	<li>Sender, R., Fuchs, S., Milo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+We+Really+Vastly+Outnumbered?+Revisiting+the+Ratio+of+Bacterial+to+Host+Cells+in+Humans.">Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans.</a> Cell. 164 (3), 337-340 (2016).</li><li>Lujan, E., Chanda, S., Ahlenius, H., Sudhof, T. C., Wernig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+conversion+of+mouse+fibroblasts+to+self-renewing,+tripotent+neural+precursor+cells.">Direct conversion of mouse fibroblasts to self-renewing, tripotent neural precursor cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (7), 2527-2532 (2012).</li><li>Szabo, E., 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+conversion+of+human+fibroblasts+to+multilineage+blood+progenitors.">Direct conversion of human fibroblasts to multilineage blood progenitors.</a> Nature. 468 (7323), 521-526 (2010).</li><li>Pereira, C. F., 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=Induction+of+a+hemogenic+program+in+mouse+fibroblasts.">Induction of a hemogenic program in mouse fibroblasts.</a> Cell Stem Cell. 13 (2), 205-218 (2013).</li><li>Batta, K., Florkowska, M., Kouskoff, V., Lacaud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+reprogramming+of+murine+fibroblasts+to+hematopoietic+progenitor+cells.">Direct reprogramming of murine fibroblasts to hematopoietic progenitor cells.</a> Cell Reports. 9 (5), 1871-1884 (2014).</li><li>Yu, B., 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=Reprogramming+fibroblasts+into+bipotential+hepatic+stem+cells+by+defined+factors.">Reprogramming fibroblasts into bipotential hepatic stem cells by defined factors.</a> Cell Stem Cell. 13 (3), 328-340 (2013).</li><li>Hendry, C. E., 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+transcriptional+reprogramming+of+adult+cells+to+embryonic+nephron+progenitors.">Direct transcriptional reprogramming of adult cells to embryonic nephron progenitors.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 24 (9), 1424-1434 (2013).</li><li>Vierbuchen, T., Wernig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+lineage+conversions:+unnatural+but+useful.">Direct lineage conversions: unnatural but useful.</a> Nature Biotechnology. 29 (10), 892-907 (2011).</li><li>Capellera-Garcia, S., Flygare, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+lineage+reprogramming:+a+useful+addition+to+the+blood+cell+research+toolbox.">Direct lineage reprogramming: a useful addition to the blood cell research toolbox.</a> Expert Review of Hematology. 10 (2), 107-109 (2017).</li><li>Capellera-Garcia, 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=Defining+the+Minimal+Factors+Required+for+Erythropoiesis+through+Direct+Lineage+Conversion.">Defining the Minimal Factors Required for Erythropoiesis through Direct Lineage Conversion.</a> Cell Reports. 15 (11), 2550-2562 (2016).</li><li>Mahmoudi, S., Brunet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+and+reprogramming:+a+two-way+street.">Aging and reprogramming: a two-way street.</a> Current Opinions in Cellular Biology. 24 (6), 744-756 (2012).</li><li>Singbrant, 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=Erythropoietin+couples+erythropoiesis,+B-lymphopoiesis,+and+bone+homeostasis+within+the+bone+marrow+microenvironment.">Erythropoietin couples erythropoiesis, B-lymphopoiesis, and bone homeostasis within the bone marrow microenvironment.</a> Blood. 117 (21), 5631-5642 (2011).</li><li>Heinrich, A. C., Pelanda, R., Klingmuller, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+for+visualization+and+conditional+mutations+in+the+erythroid+lineage.">A mouse model for visualization and conditional mutations in the erythroid lineage.</a> Blood. 104 (3), 659-666 (2004).</li><li>Gautier, E. L., 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=Gene-expression+profiles+and+transcriptional+regulatory+pathways+that+underlie+the+identity+and+diversity+of+mouse+tissue+macrophages.">Gene-expression profiles and transcriptional regulatory pathways that underlie the identity and diversity of mouse tissue macrophages.</a> Nature Immunology. 13 (11), 1118-1128 (2012).</li><li>Psaila, B., 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=Single-cell+profiling+of+human+megakaryocyte-erythroid+progenitors+identifies+distinct+megakaryocyte+and+erythroid+differentiation+pathways.">Single-cell profiling of human megakaryocyte-erythroid progenitors identifies distinct megakaryocyte and erythroid differentiation pathways.</a> Genome Biology. 17 (1), 83 (2016).</li><li>Pulecio, 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=Direct+Conversion+of+Fibroblasts+to+Megakaryocyte+Progenitors.">Direct Conversion of Fibroblasts to Megakaryocyte Progenitors.</a> Cell Reports. 17 (3), 671-683 (2016).</li><li>Kurita, R., 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=Establishment+of+immortalized+human+erythroid+progenitor+cell+lines+able+to+produce+enucleated+red+blood+cells.">Establishment of immortalized human erythroid progenitor cell lines able to produce enucleated red blood cells.</a> PLoS One. 8 (3), 59890 (2013).</li></ol>

4 단계 칵테일의 overexpression, GATA1, TAL1, LMO2 및 c-MYC (GTLM), Iep10에 직접 murine와 인간의 섬유 아 세포를 재 설 정할 충분 하다. 재설정된 erythroid 세포는 크게 진실 fide erythroid 창시자를 형태, 표현 형, 유전자 발현, 그리고 식민지를 형성 하는 능력을 닮았다. 이 조에 발달 요소를 정의 하기 위한 도구?...

적혈구 (Rbc)는 모든 척추 동물에 필수적인 고 인체1의 모든 셀의 84%. 성인 생활에 배아에서 우리의 건강 높은 RBC 항상성의 정확한 규칙에 따라 달라 집니다. 성인으로 개발에 걸쳐 성숙한 RBCs의 지속적인 생산 적혈구로 알려져 있다. 적혈구 연구의 주요 과제 RBC 개발 및 원시적이 고 확실 한 적혈구 사이 스위치 조정 마스터 레 귤 레이 터를 정의 하는 것입니다. 직접 혈통 erythroid 창시자의 프로그래밍 erythroid 개발 비보를 더욱 이해 하는 기회를 선물 한다.
직접 혈통 프로그래밍 (DLR), transdifferentiation, 일컬어 프로그래밍 한 셀 형식을 직접으로, 만능 multipotent 조상 단계를 우회 하는 프로세스입니다. DLR은 지금까지 신경2조 혈3,,45, 간장6 , 신7, 조상 세포를 포함 하 여 수많은 셀 유형을 일으킬 사용 되었습니다. 발달 생물학에 대 한 DLR 혈통 헌신과 터미널 차별화 프로세스8,9의 질의 측면에 대 한 중요 한 도구가 되고있다. DLR 보완 하 고 vivo에서 연구 개발 하는 동안 요소를 결정 하는 세포 운명의 이해 메커니즘에 대 한 부분적으로 대체할 수 있습니다. 이 문서에서 설명 하는 erythroid 창시자에 프로그래밍에 대 한 DLR 프로토콜 필드에 게 적혈구의 개발 연구에 대 한 무료 방법의 제공 한다.
우리는 이전 4-팩터 칵테일의 overexpression, GATA1, TAL1, LMO2, 및 c-MYC (GTLM), erythroid 유도 창시자에 직접 murine와 인간의 섬유 아 세포를 재 설 정할 충분 한지 증명 하고있다 (Iep) 10. erythroid는 GTLM 재설정 셀 크게 닮은 형태, 표현 형, 그리고 유전자 식10면에서 보 나 타고 난 기본 erythroid 창시자. 따라서 Iep 확산 수 용량을 제한 하 고 뚜렷이 확실 한 적혈구의 발병 하기 전에 초기 배아에서 생산 된 것과 유사한 nucleated 적혈구 성숙. 재활 조건 (예를 들어, 요소 또는 다른 요소의 추가 프로그래밍에서 점 돌연변이)에서 변경 하 여, 하나는이 erythroid 개발 및 차별화에 변화를 리드 하는 방법을 이해할 수 있다. 우리는 예를 표시 GTLM 칵테일에 Klf1 또는 Myb 의 추가 주로 배아 (기본)에서 globin 식 패턴 변경 주로 성인 (최종). 이 이는 적혈구에 발달 요소를 정의 하기 위한 도구로 DLR을 사용 하 여 유효성을 뒷받침.
여기, 우리 iEPs를 마우스 꼬리 팁 섬유 아 세포 (TTF)에서 생성 하는 과정을 설명 합니다. 우리의 대표 결과에 우리 erythroid 리니지 추적 마우스에서 fibroblasts에 프로그래밍을 수행 (Epor-Cre R26-eYFP) 세포는 모든 Rosa26 소재 시에서 노란 형광 성 단백질 (eYFP)를 표현 erythroid 계보에 헌신의 쉽게 시각화 수 있도록 리스로 수용 체를 표현 했다. 이 메서드를 사용 하 여 셀 (EpoR +) YFP 긍정적인 존재 하는 변환 후 5 일입니다. 이 프로토콜을 따라서, erythroid 창시자에서 생체 외에서의 세대에 대 한 신속 하 고 강력한 기술을 제공합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1141px;" width="1142">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">DMEM without sodium pyruvate</td>
			<td style="width:167px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SH30022.01</td>
			<td style="width:505px;">Culturing media for PhGP cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">DMEM with sodium pyruvate</td>
			<td style="width:167px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SH30243.01</td>
			<td>Culturing media for tail tip fibroblasts</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">StemSpan Serum Free Expansion Media (SFEM)</td>
			<td style="width:167px;">Stem Cell Technologies</td>
			<td style="width:123px;">9650</td>
			<td>Reprogramming media&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Fetal Bovine Serum HyClone</td>
			<td style="width:167px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SH30071.03HI</td>
			<td>Growth factor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Penicillin/Streptomycin HyClone (100x)</td>
			<td style="width:167px;">Ge Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SV30010</td>
			<td>Antiboiotic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Non-Essential Amino Acids (100x)</td>
			<td style="width:167px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:123px;">11140050</td>
			<td>SNL media is suppplemented with this</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Trypsin HyClone (1x)</td>
			<td style="width:167px;">GE Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SH30042.01</td>
			<td>Cell dissociation agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Murine Stem Cell Factor (mSCF)</td>
			<td style="width:167px;">Peprotech</td>
			<td style="width:123px;">250-03</td>
			<td>Added to reprogramming media</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Recombinant Murine Il-3</td>
			<td style="width:167px;">Peprotech</td>
			<td style="width:123px;">213-13</td>
			<td>Added to reprogramming media</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">human recombinant erythropoietin (hrEPO)</td>
			<td style="width:167px;">Peprotech</td>
			<td style="width:123px;">100-64</td>
			<td>Added to reprogramming media</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Dexamethasone</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">50-02-2&#160;&#160;</td>
			<td>Added to reprogramming media</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Gelatin from porcine skin</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">9000-70-8&#160;</td>
			<td>Dissovled in dH2O and used for coating plates. Ensure sterility before use.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Blasticidin S hydrochloride</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">3/9/3513</td>
			<td>Selection antibiotic. Affects both pro- and eukaryotic cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline (DPBS)</td>
			<td style="width:167px;">Ge Life Sciences</td>
			<td style="width:123px;">SH30850.03</td>
			<td>Used for washing steps</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Polybrene</td>
			<td style="width:167px;">Merck</td>
			<td style="width:123px;">TR-1003-G</td>
			<td>Infection / Transfection&#160; Reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">FuGENE HD Transfection Reagent</td>
			<td style="width:167px;">Promega</td>
			<td style="width:123px;">E2311</td>
			<td>Transfection Reagent for PhGP cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Millex-GP Syringe Filter Unit 0.22 &#181;m</td>
			<td style="width:167px;">Merck</td>
			<td style="width:123px;">SLGP033RS</td>
			<td>Used for filtering virus supernatant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">BD Emerald Hypodermic Syringe</td>
			<td style="width:167px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:123px;">SKU: 307736</td>
			<td>Used for filtering virus supernatant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">100 mm Culture Dish</td>
			<td style="width:167px;">Corning</td>
			<td style="width:123px;">430167</td>
			<td>Cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">6-well plate</td>
			<td style="width:167px;">Falcon</td>
			<td style="width:123px;">10799541</td>
			<td>Cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Jeweler Forceps #5</td>
			<td style="width:167px;">Sklar</td>
			<td style="width:123px;">66-7642</td>
			<td>Used for handling small tail fragments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Sklarlite Iris Scissors</td>
			<td style="width:167px;">Sklar</td>
			<td style="width:123px;">23-1149</td>
			<td>Used for cutting the tail into small pieces</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Lineage Cell Depletion Kit, mouse</td>
			<td style="width:167px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:123px;">130-090-858</td>
			<td>For depletion of hematopoietic cells in fibroblast cultures</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">CD117 MicroBeads, mouse</td>
			<td style="width:167px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td>130-091-224</td>
			<td>For depletion of hematopoietic cells in fibroblast cultures</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">PheonixGP cells</td>
			<td style="width:167px;">ATCC</td>
			<td>CRL-3215</td>
			<td>retroviral packaging cell line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">EcoPAC vector (pCL-Eco)&#160;</td>
			<td>Novus Biologicals</td>
			<td>NBP2-29540</td>
			<td>retroviral helper vector containing gag and pol genes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">pMX-Gata1</td>
			<td style="width:167px;">Cloned in-lab</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">pMX-Tal1</td>
			<td style="width:167px;">Cloned in-lab</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">pMX-Lmo2</td>
			<td style="width:167px;">Cloned in-lab</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">pMX-cMyc</td>
			<td style="width:167px;">Cloned in-lab</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CellSens Standard 1.6 software&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Cytospin analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

direct lineage reprogramming of adult mouse fibroblast to erythroid progenitors

Erythroid 셀 헌신 및 분화 세포 운명 결정 및 성숙 요인의 그룹에 의해 조율 된 혈통 제한 transcriptional 네트워크의 활성화를 통해 진행 됩니다. 우리는 직접 혈통 유도 erythroid 창시자/선구자 (Iep)으로 섬유 아 세포의 프로그래밍을 사용 하 여 적혈구 개발 지시에 필요한 요인의 최소 집합을 정의 하려면 이전 밖으로 설정. 우리 보여 그 overexpression Gata1의 Tal1, Lmo2및 c-Myc (GTLM) 수 변환 murine와 인간의 섬유 아 세포 직접 Iep 유사한 형태학, 측면에서 보 나 fide erythroid 셀을 빠르게 표현 형, 그리고 유전자 발현입니다. 우리는 Iep 적혈구와 세포 운명 조절 연구에 귀중 한 도구를 제공할 것입니다 것입니다. 여기는 Iep 통해 전사 요소 기반 직접 혈통 (DLR) 프로그래밍 murine 꼬리 팁 fibroblasts 변환의 단계적 과정에 설명 합니다. 이 예제에서 erythroid 셀의 시각화 수 있도록 리스로 수용 체 유전자 (EpoR) 발기인의 통제 노란 형광 성 단백질 (YFP)을 나타내는 erythroid 계보 추적 마우스에서 fibroblasts에 프로그래밍 수행 프로그래밍에 따라 운명 감 응 작용입니다. 이 프로토콜에 따라 5 ~ 8 일 이내 fibroblasts Iep에 재설정 수 있습니다.
개선 과정에 아직도 할 수 있다, 우리 표시 프로그래밍 GTLM 중재 하는 것이 신속 하 고 직접적인 프로세스는 저조한 진실 fide 의 속성을 가진 셀 erythroid 조상 및 선구자 세포.

여기 성인 섬유 아 세포 전사 인자 기반 DLR을 사용 하 여에서 Iep의 생산을 위한 재현 가능한 프로토콜 선물이. 우리 셀 프로그래밍 cytometry, 식민지 형성 분석 실험, 및 유전자를 사용 하 여 평가 식 분석. Erythroid 셀 운명에 변환의 시각화에 지원 하기 위해 우리는 erythroid 리니지 추적 마우스에서 fibroblasts에 프로그래밍 수행 (Epor-Cre R26-eYFP)는 노란 형광 성 단백?...

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Direct Lineage Reprogramming of Adult Mouse Fibroblast to Erythroid Progenitors

리니지 Reprogramming 성인 마우스 구와 Erythroid 창시자에의 직접

생산 유발에 대 한 우리의 프로토콜 여기 제시 erythroid 창시자 (Iep) 성인 섬유 아 세포 전사 인자 제어를 사용 하 여 마우스에서에서 직접 혈통 프로그래밍 (DLR).

Erythroid cell commitment and differentiation proceed through activation of a lineage-restricted transcriptional network orchestrated by a group of cell ...

섬유아세포에서 에리스로이드 전구 세포로 직접 리프로그래밍합니다. 그것은 우리가 더 나은 에리스 로이드 세포 운명을 결정 하는 전사 규칙의 프로세스를 공부 하기 위해 우리의 실험실에서 개발 하는 새로운 방법. 직접 계보 리프로그래밍을 사용하여 개발을 연구하는 것이 가장 큰 장점은 매우 간단한 기술이라는 것입니다.따라서 예를 들어, 녹아웃 마우스 내의 기능 연구의 손실에 비해, 여기서 우리는 매우 쉽게 요인을 조작하고, 특정 시점에서 과발현한 다음, 크로마틴 수정 이나 유전자 발현 변화와 같은 다운스트림 효과를 연구하기에 충분한 물질을 쉽게 얻을 수 있습니다. 이 방법은 적혈구 선조에 마우스 꼬리 팁 섬유 아세포의 재프로그래밍에 초점을 맞추고 있지만, 그것은 또한 다른 섬유 아세포 세포 유형, 그리고 인간을 포함한 다른 유기체에 적용 될 수있다. 이 기술의 의미는 체외에서 적혈구의 생산을 향해 길을 포장한다는 점에서 수혈 의학으로 확장됩니다.절차를 시연하는 것은 내 연구 그룹에서 알반 요한슨이 될 것입니다. 요리의 표면을 0.1%젤라틴으로 덮는 것으로 시작합니다. 약 20 분 동안 섭씨 37도에서 배양하십시오.젤라틴 용액을 흡기하고 요리가 건조할 수 있도록 합니다. 가위를 사용하여 안락사 된 마우스의 꼬리 기저에서 잘라 제거합니다. 사용 준비가 될 때까지 2 % FBS와 DPBS에 꼬리를 배치합니다.멸균 조건하에서 조직 배양 후드에서 DPBS에서 0.02%의 트립신 EDTA의 희석 된 트립신 용액을 준비하고 코팅되지 않은 10 센티미터 접시에 5 밀리리터를 추가하십시오. 조직 배양 후드에서, 충분히 70 %에탄올에 꼬리를 씻어 15 밀리리터 튜브에 그것을 커버한 다음 DPBS에서. 꼬리를 접시에 평평하게 놓고 집게를 사용하여 제자리에 고정하십시오.메스를 사용하여 기지에서 끝까지 세로축을 따라 꼬리를 절개합니다. 꼬리를 잡고 수직으로 잡고 두 번째 쌍을 사용하여 꼬리 의 바닥에 절개 옆에 피부를 잡고 다시 껍질을 벗깁니다. 피부가 꼬리 끝을 향해 아래쪽으로 당겨 벗겨질 때까지 절개 의 양쪽에서 이것을 수행하십시오.트립신 용액이 들어 있는 접시 위에 집게로 껍질을 벗긴 꼬리를 잡습니다. 해부 가위를 사용하여 꼬리를 작은 조각으로 자른다. 가위를 사용하여 트립신 용액의 이 조각을 더 작은 조각으로 조각한 다음 섭씨 37도에서 10분 동안 배양합니다.트립신을 담금질하려면, FEX 매체의 두 볼륨을 추가, 보충제와 항생제와 DMEM. 접시의 전체 내용을 50 밀리리터 튜브로 수집합니다. 4°C에서 5분간 350회 G로 튜브를 원심분리합니다.상류체를 흡인하고 신선한 FEX 배지의 10 밀리리터에 꼬리 조각을 포함하는 펠릿을 재중단합니다. 이 서스펜션을 젤라틴 코팅 요리로 옮기습니다. 이산화탄소 5% 및 산소 4%로 섭씨 37도에서 배양하여 2일마다 신선한 FEX 배지를 추가합니다.꼬리 조각이 접시의 바닥에 부착하고, 섬유 아세포가 그들로부터 멀리 이동하는 5 ~ 7 일 후 문화를 관찰한다. 섬유아세포 무리가 보이면 접시를 부드럽게 흔들어 꼬리 조각을 빼냅니다. 모든 뼈 조각으로 매체를 흡인하여 섬유아세포가 접시에 부착됩니다.신선한 FEX 배지의 10 밀리리터를 추가하고 컨서블 될 때까지 섬유 아세포를 배양합니다. 섬유아세포 배양에서 조혈 선조에 의한 오염이 없도록 원고에 설명된 대로 트립신 EDTA를 사용하여 플레이트에서 세포를 분리한다. 배지를 추가하고 세포를 수집하고 항체를 가진 자기 구슬을 추가합니다.자기 분리 시스템을 사용하여 조혈 마커를 표현하는 세포를 제거합니다. 이 단계를 포함 하면 절대적으로 중요 한 문화권에 존재 할 수 있는 어떤 HSPC를 제거 하 고 따라서 FACS 분석의 날에 어떤 거짓 긍정의 가능성. 종자 레트로바이러스 포장 세포는 조직 배양에 평방 센티미터 당 약 25, 000 세포치료 접시에.하룻밤 사이에 섭씨 37도, 이산화탄소 5%에서 고혈당 DMEM으로 세포를 배양합니다. 다음 날 아침, 매체를 제거하고 첨가제없이 DMEM의 하룻밤 문화에 사용되는 절반 볼륨을 추가합니다. 오후에는 세포가 트랜스페션에 필요한 70~80%의 수렴성을 확인합니다.각 리프로그래밍 인자에 대해 개그, 폴 및 봉투 유전자를 포함하는 발현 벡터 PMX의 6마이크로그램과 도우미 벡터의 3마이크로그램의 2~1마이크로그램의 혼합물을 준비하여 트랜스페션을 시작합니다. 다음으로, 각 리프로그래밍 계수에 대해 멸균 폴리스티렌 튜브에 실온 DMEM 300 마이크로리터를 추가합니다. 그런 다음 튜브 벽과의 접촉을 피하기 위해 27 마이크로리터의 실온 상용 형질 시약을 배지에 직접 추가하십시오.플라스미드 믹스를 튜브를 포함하는 트랜스펙트 시약에 넣습니다. 소용돌이를 잠깐 배양하고 실온에서 15 분 동안 혼합물을 배양합니다. 다시 배혈 시약 DNA 혼합물을 소용돌이.그것은 균양에 균등하게 확산되도록 레트로 바이러스 포장 세포에 드롭 와이즈를 추가하고 섭씨 37도에서 배양. 트랜스펙트 후 24시간, 배지를 제거하고 밀리리터 페니실린 연쇄상구균제당 20%의 FBS와 100단위로 DMEM을 추가합니다. 48 시간 후, 상체를 수집하고 0.22 마이크로 미터 모공 크기 주사기 필터를 통해 필터링.FEX 배지에서 0.1%의 젤라틴 프리 코팅 접시에 10, 평방 센티미터당 000 세포에서 꼬리 팁 섬유아세포를 시드하여 변환을 시작합니다. 섭씨 37도에서 24시간 동안 배양하세요. 이 단계를 수행할 때 4개의 레트로바이러스 수퍼네이넌트는 모두 4개의 트랜스게네스가 리프로그래밍 프로세스에 동등하게 기여하도록 하는 것이 중요합니다.다음 날, 레트로바이러스 감염 시약의 밀리리터 당 4마이크로그램으로 보충된 각 리프로그래밍 인자에 대해 먼저 1부의 바이러스 성 상체를 6권에 추가하여 전균 혼합물을 준비한다. 그 후, 섬유아세포 배양으로부터 FEX 배지를 흡인시키고 배관 혼합물을 첨가한다. 이산화탄소 5%와 산소 4%로 저산소 조건에서 섭씨 37도에서 4시간 동안 트랜스듀션 반응을 배양합니다.4시간 후, 트랜스포션 혼합물을 흡인하고 신선한 재프로그래밍 매체를 추가합니다. 저산소 조건에서 섭씨 37도에서 8일 간 배양하여 2일마다 신선한 재프로그래밍 배지를 추가합니다. 플레이트에서 분리된 셀 클러스터로 성공적인 재프로그래밍을 관찰합니다.추가 분석을 위해 접시에서 다시 프로그래밍 된 세포를 수확하려면 부드럽게 위아래로 피펫한 다음 세포를 수집합니다. iEP의 성공적인 재프로그래밍 후, YFP 양성 세포는 변환 후 5 일 일찍 관찰 할 수 있습니다. 그(것)들은 둥글게 되고, 판의 표면에서 들어 올려, 클러스터를 형성하기 시작하고, 에리스로이드 전구체 같이 형태를 표시합니다.일부 세포의 헤모글로빈화는 긍정적 인 벤지딘 염색에 의해 분명하다. 작은 분획은 적혈구 특이적 표면 마커 TER-119를 표현한다. 8일째에는 YFP 양성 클러스터를 크게 볼 수 있습니다.8일째 iEP는 5일째 iEP보다 더 차별화된 적혈구를 가지고 있다. 그들은 훨씬 작고, 더 많은 헤모글로빈을 축적하고, TER-119의 증가 된 표현을 보여줍니다. 8일째에 수집된 iEP의 qPCR에 의한 유전자 발현 분석은 섬유아세포 유전자의 발현을 거의 종료하고 많은 에리스로이드 유전자를 강화했다는 것을 보여줍니다.다시 프로그래밍 된 세포에 BFU-e 식민지 형성 에세이를 수행 한 후, 8 일째 iEP는 뚜렷하게 빨간색과 눈에 띄게 빨간색이 아닌 두 가지 유형의 식민지를 형성합니다. 적색 식민지에서 세포는 에리스로 블라스트 형태를 표시하는 동안, 비 붉은 식민지에서 세포는하지 않았다. 1, 000일 5ipPs중 약 1개는 붉은 식민지를 형성하고 10명 중 약 1개, 000개의 식민지가 8일째iEP에서 형성되었습니다.테일 팁 섬유아세포 또는 TTF의 재프로그래밍 효율은 통로 수의 영향을 받습니다. 9번 통과되었던 TTF는 세 번 통과된 세포에 비해 iEP 클러스터를 생성하는 능력에 극적인 감소를 보였다. 또한 다양한 문화 조건은 재프로그래밍의 효율성에 영향을 줄 수 있습니다.노목시아에서 배양된 트랜스듀싱된 TTF는 재프로그래밍속도가 훨씬 느리며, IEP 클러스터는 5~8일이 아닌 10일 후에 관찰된다. 이 절차에 따라, 세포 분화 상태를 결정하기 위해 콜로니 형성 분석, qPCR 및 FACS 분석과 같은 방법이 적용될 수 있다. 그것의 발달 부터, 이 기술은 마우스와 인간에 있는 원시적이고 확실한 적혈구 세포 사이 전환을 이해하는 에리스로포에이즘의 필드에 있는 연구원을 위한 도로를 포장하고 있습니다.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Stable and Efficient Genetic Modification of Cells in the Adult Mouse V-SVZ for the Analysis of Neural Stem Cell Autonomous and Non-autonomous Effects

신경의 분석을위한 성인 마우스 V-SVZ에서 세포의 안정적이고 효율적인 유전자 변형 줄기 세포 자율 및 비 자치 효과

Relatively quiescent somatic stem cells support life-long cell renewal in most adult tissues. Neural stem cells in the adult mammalian brain are ...

연구

발생학

Murine Dermal Fibroblast Isolation by FACS

FACS에 의해 쥐 피부 섬유 아세포 격리

Fibroblasts are the principle cell type responsible for secreting extracellular matrix and are a critical component of many organs and tissues. Fibroblast ...

Generating Primary Fibroblast Cultures from Mouse Ear and Tail Tissues

마우스 귀와 꼬리 조직에서 생성 차 섬유 아세포 배양

Primary cells are derived directly from tissue and are thought to be more representative of the physiological state of cells in vivo than established cell ...

Quantitative Analysis of Protein Expression to Study Lineage Specification in Mouse Preimplantation Embryos

단백질 발현의 정량 분석​​은 마우스 착상 전의 배아에서 리니지 사양을 공부하기

This protocol presents a method to perform quantitative, single-cell in situ analyses of protein expression to study lineage specification in mouse ...

Reprogramming Mouse Embryonic Fibroblasts with Transcription Factors to Induce a Hemogenic Program

전사 인자와 마우스 배아 섬유 아 세포를 재 프로그램하는 것은 Hemogenic 프로그램을 유도하는

This protocol details the induction of a hemogenic program in mouse embryonic fibroblasts (MEFs) via overexpression of transcription factors (TFs). We ...

Assessing Cardiomyocyte Subtypes Following Transcription Factor-mediated Reprogramming of Mouse Embryonic Fibroblasts

마우스 배아 섬유 아 세포의 전사 인자 매개 재 프로그래밍에 따라 심근 서브 타입을 평가

Direct reprogramming of one cell type into another has recently emerged as a powerful paradigm for regenerative medicine, disease modeling, and lineage ...

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

Generation of Scaffold-free, Three-dimensional Insulin Expressing Pancreatoids from Mouse Pancreatic Progenitors In Vitro

비 계, 3 차원 인슐린 표현 Pancreatoids 마우스 췌 장 창시자에 체 외에서 의 세대

The pancreas is a complex organ composed of many different cell types that work together to regulate blood glucose homeostasis and digestion. These cell ...

Suppression of Pro-fibrotic Signaling Potentiates Factor-mediated Reprogramming of Mouse Embryonic Fibroblasts into Induced Cardiomyocytes

프로 거리 신호 억제 유도 Cardiomyocytes에 마우스 미 발달 섬유 아 세포의 프로그래밍 요소 중재 Potentiates

Trans-differentiation of one somatic cell type into another has enormous potential to model and treat human diseases. Previous studies have shown that ...

A Direct and Simple Method to Assess Drosophila melanogaster's Viability from Embryo to Adult

A Direct and Simple Method to Assess Drosophila melanogaster's Viability from Embryo to Adult

초적혈구 멜라노가스터의생존능력을 배아에서 성인으로 평가하는 직접적이고 간단한 방법

In Drosophila melanogaster, viability assays are used to determine the fitness of certain genetic backgrounds. Allelic variations can result in partial or ...

Vascular Casting of Adult and Early Postnatal Mouse Lungs for Micro-CT Imaging

Micro-CT 화상 진찰을 위한 성인 및 초기 산후 마우스 폐의 혈관 주조

Blood vessels form intricate networks in 3-dimensional space. Consequently, it is difficult to visually appreciate how vascular networks interact and ...