Name: generation of 3d skin organoid from cord blood-derived induced pluripotent stem cells
Uploaded: 2019-04-18T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generation of 3D Skin Organoid from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av et stipend fra Korea Healthcare teknologi R & D prosjektet, departementet for helse-, sosial- og familiedepartementet, Sør-Korea (H16C2177, H18C1178).

Alle prosedyrer som involverer dyr ble utført i samsvar med laboratoriet dyr velferd gjerning, guiden og bruk av forsøksdyr, og retningslinjer og policyer for gnagere eksperimentering levert av det institusjonelle Animal Care og Bruk Committee (IACUC) av School of Medicine i katolske universitetet i Korea. Studien protokollen ble godkjent av institusjonelle gjennomgang styret i den katolske universitetet av Korea (CUMC-2018-0191-01). IACUC og den avdelingen av laboratoriet dyr (DOLA) i katolske universitetet i Korea, S...

<ol>
	<li>Vincent, J. F., Bogatyreva, O. A., Bogatyrev, N. R., Bowyer, A., Pahl, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomimetics:+its+practice+and+theory.">Biomimetics: its practice and theory.</a> Journal of The Royal Society Interface. 3 (9), 471-482 (2006).</li><li>Madison, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barrier+function+of+the+skin:+"la+raison+d'etre"+of+the+epidermis.">Barrier function of the skin: "la raison d'etre" of the epidermis.</a> Journal of Investigative Dermatology. 121 (2), 231-241 (2003).</li><li>Chen, M., Przyborowski, M., Berthiaume, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cells+for+skin+tissue+engineering+and+wound+healing.">Stem cells for skin tissue engineering and wound healing.</a> Critical Reviews in Biomedical Engineering. 37 (4-5), 399-421 (2009).</li><li>Dixit, 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=Immunological+challenges+associated+with+artificial+skin+grafts:+available+solutions+and+stem+cells+in+future+design+of+synthetic+skin.">Immunological challenges associated with artificial skin grafts: available solutions and stem cells in future design of synthetic skin.</a> Journal of Biological Engineering. 11, 49 (2017).</li><li>Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cells:+past,+present,+and+future.">Induced pluripotent stem cells: past, present, and future.</a> Cell Stem Cell. 10 (6), 678-684 (2012).</li><li>Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pluripotency+and+nuclear+reprogramming.">Pluripotency and nuclear reprogramming.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 363 (1500), 2079-2087 (2008).</li><li>Scheiner, Z. S., Talib, S., Feigal, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+for+immunogenicity+of+autologous+induced+pluripotent+stem+cell-derived+therapies.">The potential for immunogenicity of autologous induced pluripotent stem cell-derived therapies.</a> Journal of Biological Chemistry. 289 (8), 4571-4577 (2014).</li><li>Zimmermann, A., Preynat-Seauve, O., Tiercy, J. M., Krause, K. H., Villard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Haplotype-based+banking+of+human+pluripotent+stem+cells+for+transplantation:+potential+and+limitations.">Haplotype-based banking of human pluripotent stem cells for transplantation: potential and limitations.</a> Stem Cells and Development. 21 (13), 2364-2373 (2012).</li><li>Takahashi, K., Yamanaka, S. <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+pluripotent+stem+cells+from+mouse+embryonic+and+adult+fibroblast+cultures+by+defined+factors.">Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors.</a> Cell. 126 (4), 663-676 (2006).</li><li>Terasaki, P. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief+history+of+HLA.">A brief history of HLA.</a> Immunologic Research. 38 (1-3), 139-148 (2007).</li><li>Haase, 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=Generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+from+human+cord+blood.">Generation of induced pluripotent stem cells from human cord blood.</a> Cell Stem Cell. 5 (4), 434-441 (2009).</li><li>Rim, Y. 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=Recent+progress+of+national+banking+project+on+homozygous+HLA-typed+induced+pluripotent+stem+cells+in+South+Korea.">Recent progress of national banking project on homozygous HLA-typed induced pluripotent stem cells in South Korea.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (3), 1531-1536 (2018).</li><li>Nakatsuji, N., Nakajima, F., Tokunaga, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HLA-haplotype+banking+and+iPS+cells.">HLA-haplotype banking and iPS cells.</a> Nature Biotechnology. 26 (7), 739-740 (2008).</li><li>Pappas, D. 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=Proceedings:+human+leukocyte+antigen+haplo-homozygous+induced+pluripotent+stem+cell+haplobank+modeled+after+the+california+population:+evaluating+matching+in+a+multiethnic+and+admixed+population.">Proceedings: human leukocyte antigen haplo-homozygous induced pluripotent stem cell haplobank modeled after the california population: evaluating matching in a multiethnic and admixed population.</a> Stem Cells Translational Medicine. 4 (5), 413-418 (2015).</li><li>Embryoid body formation from human pluripotent stem cells in chemically defined E8 media. StemBook Available from: <a target="_blank" href="https://www.stembook.org/node/6632">https://www.stembook.org/node/6632</a> (2008)</li><li>Kim, 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=Establishment+of+a+complex+skin+structure+via+layered+co-culture+of+keratinocytes+and+fibroblasts+derived+from+induced+pluripotent+stem+cells.">Establishment of a complex skin structure via layered co-culture of keratinocytes and fibroblasts derived from induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 9 (1), 217 (2018).</li><li>Diecke, S., Jung, S. M., Lee, J., Ju, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+technological+updates+and+clinical+applications+of+induced+pluripotent+stem+cells.">Recent technological updates and clinical applications of induced pluripotent stem cells.</a> The Korean Journal of Internal Medicine. 29 (5), 547-557 (2014).</li><li>Shi, Y., Inoue, H., Wu, J. C., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cell+technology:+a+decade+of+progress.">Induced pluripotent stem cell technology: a decade of progress.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 16 (2), 115-130 (2017).</li><li>Yoshida, Y., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+stem+cell+advances:+induced+pluripotent+stem+cells+for+disease+modeling+and+stem+cell-based+regeneration.">Recent stem cell advances: induced pluripotent stem cells for disease modeling and stem cell-based regeneration.</a> Circulation. 122 (1), 80-87 (2010).</li><li>Pham, T. L., Nguyen, T. T., Van Bui, A., Nguyen, M. T., Van Pham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fetal+heart+extract+facilitates+the+differentiation+of+human+umbilical+cord+blood-derived+mesenchymal+stem+cells+into+heart+muscle+precursor+cells.">Fetal heart extract facilitates the differentiation of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells into heart muscle precursor cells.</a> Cytotechnology. 68 (4), 645-658 (2016).</li><li>Stecklum, 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=Cell+differentiation+mediated+by+co-culture+of+human+umbilical+cord+blood+stem+cells+with+murine+hepatic+cells.">Cell differentiation mediated by co-culture of human umbilical cord blood stem cells with murine hepatic cells.</a> In Vitro Cellular &amp; Developmental Biology - Animal. 51 (2), 183-191 (2015).</li><li>Nam, Y., Rim, Y. A., Ju, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chondrogenic+Pellet+Formation+from+Cord+Blood-derived+Induced+Pluripotent+Stem+Cells.">Chondrogenic Pellet Formation from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (124), e55988 (2017).</li><li>Rim, Y. A., Nam, Y., Ju, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+Cord+Blood+and+Cord+Blood-derived+Induced+Pluripotent+Stem+Cells+for+Cartilage+Regeneration.">Application of Cord Blood and Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells for Cartilage Regeneration.</a> Cell Transplantation. , (2018).</li><li>Shevde, N. K., Mael, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+in+embryoid+body+formation+from+human+pluripotent+stem+cells.">Techniques in embryoid body formation from human pluripotent stem cells.</a> Methods in Molecular Biology. 946, 535-546 (2013).</li><li>Shamis, 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-derived+fibroblasts+demonstrate+augmented+production+and+assembly+of+extracellular+matrix+proteins.">iPSC-derived fibroblasts demonstrate augmented production and assembly of extracellular matrix proteins.</a> In Vitro Cellular &amp; Developmental Biology - Animal. 48 (2), 112-122 (2012).</li><li>Bikle, D. D., Xie, Z., Tu, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+regulation+of+keratinocyte+differentiation.">Calcium regulation of keratinocyte differentiation.</a> Expert Review of Endocrinology &amp; Metabolism. 7 (4), 461-472 (2012).</li><li>Bernstam, L. I., Vaughan, F. L., Bernstein, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Keratinocytes+grown+at+the+air-liquid+interface.">Keratinocytes grown at the air-liquid interface.</a> In Vitro Cellular &amp; Developmental Biology. 22 (12), 695-705 (1986).</li><li>Prunieras, M., Regnier, M., Woodley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+cultivation+of+keratinocytes+with+an+air-liquid+interface.">Methods for cultivation of keratinocytes with an air-liquid interface.</a> Journal of Investigative Dermatology. 81, 28-33 (1983).</li><li>Steven, A. C., Bisher, M. E., Roop, D. R., Steinert, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosynthetic+pathways+of+filaggrin+and+loricrin--two+major+proteins+expressed+by+terminally+differentiated+epidermal+keratinocytes.">Biosynthetic pathways of filaggrin and loricrin--two major proteins expressed by terminally differentiated epidermal keratinocytes.</a> Journal of Structural Biology. 104 (1-3), 150-162 (1990).</li><li>Hohl, D., 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=Characterization+of+human+loricrin.+Structure+and+function+of+a+new+class+of+epidermal+cell+envelope+proteins.">Characterization of human loricrin. Structure and function of a new class of epidermal cell envelope proteins.</a> Journal of Biological Chemistry. 266 (10), 6626-6636 (1991).</li><li>Bern, 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=Original+and+modified+technique+of+tie-over+dressing:+Method+and+application+in+burn+patients.">Original and modified technique of tie-over dressing: Method and application in burn patients.</a> Burns. 44 (5), 1357-1360 (2018).</li><li>Joyce, C. W., Joyce, K. M., Kennedy, A. M., Kelly, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Running+Barbed+Tie-over+Dressing.">The Running Barbed Tie-over Dressing.</a> Plastic and Reconstructive Surgery - Global Open. 2 (4), 137 (2014).</li><li>Wang, C. K., Nelson, C. F., Brinkman, A. M., Miller, A. C., Hoeffler, W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+cell+sorting+of+fibroblasts+and+keratinocytes+creates+an+organotypic+human+skin+equivalent.">Spontaneous cell sorting of fibroblasts and keratinocytes creates an organotypic human skin equivalent.</a> Journal of Investigative Dermatology. 114 (4), 674-680 (2000).</li><li>Yang, 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=Generation+of+folliculogenic+human+epithelial+stem+cells+from+induced+pluripotent+stem+cells.">Generation of folliculogenic human epithelial stem cells from induced pluripotent stem cells.</a> Nature Communications. 5, 3071 (2014).</li></ol>

Menneskelige iPSCs har blitt foreslått som et nytt alternativ for personlig regenerativ medisin17. Pasient-avledede personlig iPSCs gjenspeiler pasientens egenskaper som kan brukes for sykdom modellering og narkotikarelaterte screening autolog transplantasjon18,19. Bruk av pasient-avledede iPSCs kan også overvinne problemer vedrørende primære celler, mangel på tilstrekkelig celle tall og immunreaksjoner5,<...

Huden dekker ytterste overflaten av kroppen og beskytter indre organer. Huden har forskjellige funksjoner, inkludert beskyttelse mot patogener, absorberende og lagring vann, regulerer kroppstemperaturen, og skiller ut kroppen avfall2. Huden grafts kan klassifiseres avhenger på huden kilde; graftene med skall fra en annen donor kalles allografts grafts ved hjelp av pasientens egen hud er autografts. Selv om en autograft er foretrukket behandling på grunn av sin lave avvisning risiko, er hud biopsies vanskelig å utføre på pasienter med alvorlig lesjonene eller et lite antall hudceller. Hos pasienter med alvorlige forbrenninger er tre ganger antall hudceller nødvendig for å dekke store områder. Den begrensede tilgjengeligheten av hudceller fra pasientens kropp resulterer i situasjoner der allogenous transplantasjon er nødvendig. En allograft brukes midlertidig til autolog transplantasjon kan utføres siden den er vanligvis avvist av verten immunsystem etter ca 1 uke3. Å seire over avslag av pasientens immunsystem, må graftene komme fra en kilde med samme immun identitet som pasient4.
Menneskelig iPSCs er en nye celler for stilk cellen terapi5. Menneskelige iPSCs genereres fra somatiske celler, med reprogramming faktorer som OCT4, SOX2, Klf4 og c-Myc6. Bruker human iPSCs seirer etiske og immunologiske saker av embryonale stamceller (ESCs)7,8. Menneskelige iPSCs har pluripotency og kan skille ut tre bakterie lag9. Tilstedeværelsen av HLA, en kritisk faktor i regenerativ medisin, bestemmer immunforsvaret og muligheten for avvisning10. Bruk av pasient-avledede iPSCs løser problemene med cellen kildekode begrensning og immunsystemet avvisning. CBMCs har også dukket opp som en alternativ cellen for regenerativ medisin11. Obligatorisk HLA skriver, som oppstår under CBMC bank, kan enkelt brukes for forskning og transplantasjon. Videre, homozygous HLA-type iPSCs kan vidt gjelder ulike pasienter12. En CBMC-iPSC bank er en roman og effektiv strategi for cellen terapi og allogenic regenerativ medisin12,13,14. I denne studien vi bruker CBMC-iPSCs, i keratinocytter og fibroblaster, og generere lagdelt 3D huden lag. Resultater fra denne studien tyder på at en CBMC-iPSC-avledet 3D huden organoid er en roman verktøy for i vitro og in vivo dermatologic forskning.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:965px;" width="964">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:301px;">Adenine</td>
			<td style="width:127px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">A2786</td>
			<td style="width:401px;">Component of differentiation medium for fibroblast</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">AggreWell Medium (EB formation medium)</td>
			<td>STEMCELL</td>
			<td>05893</td>
			<td>EB formation</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Anti-Fibronectin antibody</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab23750</td>
			<td>Fibroblast marker</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Anti-KRT14 antibody</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab7800</td>
			<td>Keratinocyte marker</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Anti-Loricrin antibody</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab85679</td>
			<td>Stratum corneum marker</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Anti-p63 antibody</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab124762</td>
			<td>Keratinocyte marker</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Anti-Vimentin antibody</td>
			<td>Santa cruz</td>
			<td>sc-7558</td>
			<td>Fibroblast marker</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">BAND AID FLEXIBLE FABRIC</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson</td>
			<td>-</td>
			<td>Bandage</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Basement membrane matrix (Matrigel)</td>
			<td>BD</td>
			<td>354277</td>
			<td>Component of differentiation medium for fibroblast</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">BLACK SILK suture</td>
			<td>AILEEE</td>
			<td>SK617</td>
			<td>Skin graft</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CaCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C5670</td>
			<td>Component of epithelial medium for 3D skin organoid</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Collagen type I</td>
			<td>BD</td>
			<td>354236</td>
			<td>3D skin organoid</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Collagen type IV</td>
			<td>Santa-cruz</td>
			<td>sc-29010</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Defined keratinocyte-Serum Free Medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10744-019</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">DMEM, high glucose</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11995065</td>
			<td>Component of differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">DMEM/F12 Medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11330-032</td>
			<td>Component of differentiation medium</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Essential 8 medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>A1517001</td>
			<td>iPSC medium</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">FBS, Qualified</td>
			<td>Corning</td>
			<td>35-015-CV</td>
			<td>Component of differentiation medium for fibroblast and keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glutamax Supplement&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>35050061</td>
			<td>Component of differentiation medium for fibroblast</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Insulin</td>
			<td>Invtrogen</td>
			<td>12585-014</td>
			<td>Component of differentiation medium for fibroblast and keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Iris standard curved scissor</td>
			<td>Professional</td>
			<td>PC-02.10</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Keratinocyte Serum Free Medium</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17005-042</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">L-ascorbic acid 2-phosphata sesquimagnesium salt hydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A8960</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MEM Non-Essential Amino Acid</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>1140050</td>
			<td>Component of differentiation medium for fibroblast</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Meriam Forceps Thumb 16 cm</td>
			<td>HIROSE</td>
			<td>HC 2265-1</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">NOD.CB17-Prkdc SCID/J</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>001303</td>
			<td>Mice strain for skin graft</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Petri dish 90 mm</td>
			<td>Hyundai Micro</td>
			<td>H10090</td>
			<td>Plastic ware</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Recombinant Human BMP-4</td>
			<td>R&#38;D</td>
			<td>314-BP</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Recombinant human EGF protein</td>
			<td>R&#38;D</td>
			<td>236-EG</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Retinoic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>R2625</td>
			<td>Component of differentiation medium for keratinocyte</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">T/C Petridish 100 mm, 240/bx</td>
			<td>TPP</td>
			<td>93100</td>
			<td>Plastic ware</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Transferrin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T3705</td>
			<td>Component of epithelial medium for 3D skin organoid</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Transwell-COL collagen-coated membrane inserts&#160;</td>
			<td>Corning</td>
			<td>CLS3492</td>
			<td>Plastic ware for 3D skin organoid&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Vitronectin</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>A14700</td>
			<td>iPSC culture</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;">Y-27632 Dihydrochloride</td>
			<td>peprotech</td>
			<td>1293823</td>
			<td>iPSC culture</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of 3d skin organoid from cord blood-derived induced pluripotent stem cells

Huden er kroppens største organ og har mange funksjoner. Huden fungerer som en fysisk barriere og beskytter av kroppen og regulerer kroppsfunksjoner. Biomimetics er imitasjon av modeller, systemer og elementene for å løse komplekse menneskelige problemer1. Huden biomimetics er et nyttig verktøy for i vitro sykdom forskning og i vivo regenerativ medisin. Menneskelige indusert pluripotent stamceller (iPSCs) har karakteristisk for ubegrenset spredning og differensiering evnen til å tre bakterie lag. Menneskelige iPSCs genereres fra ulike primære celler, for eksempel blodceller, keratinocytter, fibroblaster og mer. Blant dem, ledningen blod mononukleære celler (CBMCs) har dukket opp som en alternativ celle fra perspektivet til allogene regenerativ medisin. CBMCs er nyttige i regenerativ medisin fordi menneskelige leukocytter antigen (HLA) skriver er avgjørende for cellen banksystemet. Vi tilbyr en metode for differensiering av CBMC-iPSCs keratinocytter og fibroblaster og generering av en 3D hud organoid. CBMC-iPSC-avledet keratinocytter og fibroblaster har egenskaper som ligner på en primær cellen linje. 3D huden organoids genereres ved overliggende dypeste laget på et dermal lag. Ved transplanting denne 3D huden organoid, genereres en humanized mus modell. Denne studien viser at en 3D iPSC-avledet huden organoid kan være en roman, alternative verktøy for dermatologic forskning i vitro og in vivo.

Huden består for det meste, overhuden og dermis. Keratinocytter er den viktigste celle typen overhuden fibroblaster er viktigste celle type dermis. Ordningen med keratinocyte differensiering er vist i figur 1A. CBMC-iPCSc ble opprettholdt i en vitronectin-belagt rett (figur 1B). I denne studien differensiert vi CBMC-iPSCs keratinocytter og fibroblaster med EB formasjon. Vi generert EBs bruker hengende slipp-metoden for å sikre...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of 3D Skin Organoid from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells at JoVE.com

Generation of 3D Skin Organoid from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells

Generasjon 3D huden Organoid fra ledningen blod-avledet indusert Pluripotent stamceller

Vi foreslår en protokoll som viser hvordan å skille indusert pluripotent Stamcelle-avledet keratinocytter og fibroblaster og generere en 3D huden organoid, bruke disse keratinocytter og fibroblaster. Denne protokollen inneholder et ekstra trinn for å generere en humanized mus modell. Teknikken presenteres her vil forbedre dermatologic forskning.

The skin is the body&#8217;s largest organ and has many functions. The skin acts as a physical barrier and protector of the body and regulates bodily ...

Cord blod mononukleære celler, eller CBMC, har dukket opp som en potensiell cellekilde for regenerativ medisin, fordi menneskelig leukocytt antigenskriving er avgjørende for cellebanksystemet. CBMC-induserte pluripotente stamceller, eller CMBC-iPSCer, kan differensieres til keratinocytter og fibroblaster. For å generere 3D hud organoid, bruker vi dermatologisk forskning.Begynn med å kultere CBMC-iPSC på vitronectin-belagte 100-milliliter plater ved 37 grader Celsius og 10% karbondioksid. Når cellene har nådd 80% samløpet, vask kulturene med PBS, og behandle dem med en milliliter EDTA per plate i to minutter ved 37 grader Celsius og 5% karbondioksid. Når cellene har løsnet, stopp reaksjonen med tre milliliter E8 medium per plate, og samle cellene ved sentrifugering.Re-suspendere pellets i fem milliliter av E8 medium for telling, og overføre en ganger-10-til-sjette celler til en 15-milliliter konisk rør for sentrifugering. Re-suspendere de overførte cellene med 2,5-milliliter embryonale kroppsdannelse medium, supplert med 10-mikromolar rho-assosiert kinase, eller ROCK inhibitor. Bruk en pipette til å overføre 125 mikroliterdråper av celler til et ubestrøket kulturplatelokk.Når alle dråpene er plassert, snu parabolen for å la dråpene henge fra lokket i 24 timer ved 37 grader Celsius og 5% karbondioksid. Neste dag vasker du lokket med friskt E8-medium, og overfører den embryonale kroppsløsningen til et konisk rør på 50 milliliter. La de embryonale kroppene bosette seg i ett minutt ved romtemperatur, før du aspirerer de overnarante og re-suspenderer embryonale legemene med friskt E8-medium for deres kultur i en 90-millimeter petriskål ved 37 grader Celsius og 5% karbondioksid til differensieringen.For CBMC-iPSC keratinocytt differensiering, erstatte E8 medium fra embryonale kroppskultur med frisk E8 medium, supplert med ett nanogram per milliliter av bein morfogenetisk protein 4 for en 24-timers inkubasjon ved 37 grader Celsius og 5% karbondioksid. Neste dag høster du de embryonale legemene inn i et 50-milliliter konisk rør som demonstrert, og la kroppene bosette seg i ett minutt ved romtemperatur. Deretter erstatter du supernatanten med seks milliliter keratinocyttdilateringsmediasjon medium 1, eller KDM1, supplert med 10 mikromolar ROCK-hemmer, og overfører embryonale legemer til en Type IV kollagenbelagt 100-millimeters tallerken.På dager null til åtte av kulturen, erstatte mediet annenhver dag med fersk KDM1, supplert med tre mikromolar retinsyre og 25 nanogram per milliliter hver av bein morfogenetisk protein 4 og epidermal vekstfaktor. Mellom dager ni til 12, erstatte mediet annenhver dag med KDM2, supplert med tre mikromolar retinsyre, 25 nanogram per milliliter av bein morfogenetisk protein 4, og 20 nanogram per milliliter epidermal vekstfaktor. Mellom dag 13 til 30, endre mediet annenhver dag til KDM3, supplert med 10 nanogram per milliliter av bein morfogenetisk protein 4, og 20 nanogram per milliliter epidermal vekstfaktor.For CBMC-iPSC fibroblast differensiering, re-suspendere embryonale kroppskultur i seks milliliter fibroblast differensiering medium 1, supplert med 10-mikromolar ROCK hemmer, og overføre embryonale kroppen suspensjon til en kjeller membran matrise-belagt 100-millimeter parabolen. Etter tre dager med inkubasjon, behandle kulturen med 0,5-nanomolar bein morfogenetisk protein 4 i fire dager, før du endrer medium til fibroblast differensiering medium 2. På dag sju av kultur, endre mediet til FDM2 annenhver dag i en uke.På dag 14 av kultur, koble cellene med en millimolar EDTA som demonstrert, og samle cellene i tre milliliter fibroblast differensiering medium 2 for sentrifugering. Re-suspendere cellene i fem milliliter av fibroblast differensiering medium 1 for telling, og overføre to ganger-10-til-sjette celler til en ikke-belagt tallerken. På dag 21 av kultur, overføre to ganger-10-til-sjette celler fra kulturen til en Type I Kollagen-belagt 100-millimeter parabolen i fersk fibroblast differensiering medium 1.På dag 28 av kultur, overføre to ganger-10-til-seks av iPSC-avledet fibroblaster til en ny ikke-belagt parabolen. For tredimensjonal hudorganoid generasjon, høste iPSC-avledede fibroblaster fra kultur, og overføre to ganger-10-til-femte celler til en 15-milliliter konisk rør for sentrifugering. Re-suspend fibroblast pellet i 1,5 milliliter fibroblast differensiering medium 1, og 1,5 milliliter nøytralisert Type I Kollagen løsning.Inkuber cellene på en innsats i en seksbrønns mikroplate i 30 minutter ved romtemperatur. Når løsningen har størknet, legg til to milliliter medium til toppen av innsatsen, og tre milliliter til bunnen av brønnen. Plasser deretter fibroblastmatrisen i inkubatoren i fem til syv dager, til gelasjonen er fullført, og matrisen ikke lenger kontrakter.På slutten av inkubasjonen høster du de iPSC-avledede keratinocytter, og overfører en ganger-10-til-sjette celler til et 15-milliliter konisk rør for sentrifugering. Re-suspendere pellet i 50 til 100 mikroliter med lav kalsium epitel medium 1, og erstatte mediet over fibroblast matrisen med keratinocytt celle løsning. Etter 15 minutter ved 37 grader Celsius, erstatt mediet på toppen av innsatsen med to milliliter epitelmed epitelmedium 1, og mediet i bunnen godt med tre milliliter av det samme, og returner platen til inkubatoren.Etter to dager erstatter du mediet i innsatsen og brønnen med normalt kalsiumepitelmedium 2 i to ekstra kulturdager. På dag fire av kultur, fjerne alle mediet, og tilsett tre milliliter cornification medium til bunnen brønnen bare, for å generere en luft-flytende grensesnitt. Deretter returnerer du platen til inkubatoren i opptil 14 dager før du høster 3D-hudorganoiden for nedstrøms analyse.CBMC-iPSC-avledede keratinocytter har morfologi som ligner på primære keratinocytter, og uttrykket av keratinocyttmarkører økes i disse cellene. CBMC-iPSC-avledede fibroblaster har morfologi som ligner på primære fibroblaster, og uttrykket av pluripotent stamcellemarkør okt-4 er nedregulert, mens fibroblastmarkører er up-regulert. Tykkelsen på 3D hud organoid øker under 3D kultur, bekrefter at 3D hud organoid genereres fra iPSC-avledede keratinocytter og fibroblaster.Etter to uker, en transplantert 3D hud organoid graft effektivt inkorporerer effektivt i en mottaker musehud, som bekreftet av HNE analyse. Videre er keratinocyttmodning og epidermal differensieringsmarkører uttrykt i CBMC-iPSC-avledede 3D-hudorganoider, som viser en funksjonell differensiering, effektiv pode og effektiv helbredelse av musens huddefekter. Vi bruker i det siste med det høye kalsiummediet som induserer stratifiserte lag med 3D-hudorganoid for å etterligne nær huden.analyse viser at huden er stratifisert. CBMC-iPSCer er en potensiell cellekilde for hudtransplantater, og CBMC-iPSC-avledede 3D-hudorganoider kan brukes i studier relatert til dermatologi, kosmetisk screening og regenerativ medisin.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids

Generering av Induced Pluripotent stamceller fra Frozen Buffy Coats bruker Non-integrere episomal Plasmider

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by forcing the expression of four transcription factors (Oct-4, Sox-2, ...

Generation of Induced-pluripotent Stem Cells Using Fibroblast-like Synoviocytes Isolated from Joints of Rheumatoid Arthritis Patients

Generering av indusert-pluripotente stamceller ved hjelp av fibroblast synoviocytter Isolert fra ledd av pasienter med revmatoid artritt

Mature somatic cells can be reversed into a pluripotent stem cell-like state using a defined set of reprogramming factors. Numerous studies have generated ...

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Melanoma Tumor-infiltrating Lymphocytes

Generering av Induced Pluripotent stamceller fra humane melanom Tumor-infiltrerende lymfocytter

Adoptive transfer of ex vivo expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate durable and complete responses in significant subsets ...

Induced Pluripotent Stem Cell Generation from Blood Cells Using Sendai Virus and Centrifugation

Induced pluripotent stamcelle Generation fra Blood Cells hjelp Sendai Virus og sentrifugering

The recent development of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) proved that mature somatic cells can return to an undifferentiated, pluripotent ...

Generation of Integration-free Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Episomal Vectors

Generasjon Integrerings--frie Utførte Pluripotent stamceller fra menneskelige perifere mononukleære blodceller Bruke episomale vektorer

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) hold great promise for disease modeling and regenerative therapies. We previously reported the use of Episomal ...

Differentiating Chondrocytes from Peripheral Blood-derived Human Induced Pluripotent Stem Cells

Differensiering av kondrocytter fra perifert blod-avledede humane inducerte pluripotente stamceller

In this study, we used peripheral blood cells (PBCs) as seed cells to produce chondrocytes via induced pluripotent stem cells (iPSCs) in an ...

Chondrogenic Pellet Formation from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells

Kondrogen pelletsdannelse fra Cord Blood-avledede Induced Pluripotent Stamceller

Human articular cartilage lacks the ability to repair itself. Cartilage degeneration is thus treated not by curative but by conservative treatments. ...

Generation of Standardized and Reproducible Forebrain-type Cerebral Organoids from Human Induced Pluripotent Stem Cells

Generasjon av standardiserte og reproduserbar Forebrain-type Cerebral Organoids fra menneske indusert Pluripotent stamceller

The human cortex is highly expanded and exhibits a complex structure with specific functional areas, providing higher brain function, such as cognition. ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

I Vitro generasjon av Somite derivater fra menneske indusert stamceller Pluripotent

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...