Экс естественных Мимикрия нормального и аномального человека Кровотворение
Summary
3D системы кроветворения культуры описывается с помощью человеческого мозга и крови лейкозных клеток костного мозга. Метод основан на использовании синтетических пористых полиуретановых леса покрыты белки внеклеточного матрикса. Это леса также является адаптируемой, чтобы приспособить широкий диапазон ячеек.
Abstract
Гемопоэтических стволовых клеток требует уникального микроокружения для того, чтобы поддерживать формирование клеток крови 1, костного мозга (КМ) представляет собой сложную трехмерную (3D) ткань которой кроветворения регулируется пространственно организованных сотовой микросреды называют ниши 2-4. Организация BM ниши является критическим для функции или дисфункции нормальных и злокачественных BM 5. Поэтому более глубокое понимание в естественных условиях микросреды использование бывших мимика естественных условиях поможет нам выяснить молекулярные, клеточные и микросреды детерминанты возникновение и развитие лейкоза 6.
В настоящее время кроветворные клетки культивируют в пробирке в двумерной (2D) культуры тканей колбы / и пластины 7, требующих, как со-культуры аллогенных или ксеногенных стромальных клеток или добавление экзогенных цитокинов 8. Эти условия являются искусственными и отличаются от в естественных условиях </eм> микроокружения в том, что им не хватает 3D сотовой ниши и выявить клетки аномально высокие концентрации цитокинов, которые могут привести к дифференциации и потере плюрипотентности 9,10.
Здесь мы представляем новую 3D костного мозга культуры система, которая имитирует в естественных условиях окружающей среды роста 3D и поддерживает мультилинейной кроветворения в отсутствии экзогенных факторов роста. Высокопористые леса, используемые в этой системе из полиуретана (ПУ), способствует высокой плотности роста клеток по более высокой удельной площадью поверхности, чем обычные культуры монослоя в 2D 11. Наши работы показали, что эта модель поддерживает рост человеческой пуповинной крови (ЦБ) мононуклеарных клеток (МНК) 12 и первичных лейкозных клеток в отсутствии экзогенных цитокинов. Этот роман мимика 3D обеспечивает жизнеспособную платформу для развития человека экспериментальной моделью для изучения кроветворения, а также изучить новые методы лечения лейкемии.
Protocol
Discussion
Экс живом 3D системе культуры, представленные здесь позволяет установить 3D биомимикрия кроветворения, что повторяет оригинальный BM архитектуры и клеточный фенотип зависят от экзогенных цитокинов. 3D модель дает структуру и микросреда, которая позволяет нормальной и аномальные ге?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа финансировалась Ричард Томас Лейкемия фонда, леди Тата Мемориал Trust, Northwick Парк больницы Лейкемия Целевого фонда исследований и Национального института медицинских исследований (NIHR), Великобритания.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue No |
| Dioxan | Invitrogen | D20,186-3 |
| PBS | Gibco | 14190-094 |
| IMDM | Invitrogen | 12440-053 |
| Ficoll-Paque | GE Healthcare | 17-1440-02 |
| Penicillin/Streptomycin | Sigma-Aldrich | P4333 |
| MTS | Promega | G3580 |
| Glutaraldehyde | Fluka Biochemika | 49624 |
| Wright-Giemsa | Sigma-Aldrich | WG32 |
| Fetal bovine serum | Gibco | 10108-165 |
| CD71 | Santa Cruz Biotechnology | sc-32272 |
| Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11001 |
| CD45-FITC | BD Pharmigen | 74895 |
| CD71-PE | BD Pharmigen | 555537 |
| CD235a-PE-Cy5 | BD Pharmigen | 555570 |
| Sodium azide | Sigma-Aldrich | S-8032 |
References
- Orkin, S., Zon, L. Hematopoiesis: an evolving paradigm for stem cell biology. Cell. 132, 631-644 (2008).
- Spradling, A., Drummond-Barbosa, D., Kai, T. Stem cells find their niche. Nature. 414, 98-104 (2001).
- Panoskaltsis, N., Mantalaris, A., Wu, D. Engineering a mimicry of bone marrow tissue ex vivo. J Biosci. Bioeng. 100, 28-35 (2005).
- Lo Celso, C. Live-animal tracking of individual haematopoietic stem/progenitor cells in their niche. Nature. 457, 92-96 (2009).
- Mantalaris, A., Bourne, P., Wu, J. Production of human osteoclasts in a three-dimensional bone marrow culture system. Biochem. Eng. J. 20, 189-196 (2004).
- Placzek, M. Stem cell bioprocessing: fundamentals and principles. J. R. Soc. Interface. 6, 209-232 (2009).
- Dexter, T., Testa, N., Prescott, D. . Methods in Cell Biology. 14, 387-405 (1976).
- Piacibello, W. Differential growth factor requirement of primitive cord blood hematopoietic stem cell for self-renewal and amplification vs proliferation and differentiation. Leukemia. 12, 718-727 (1998).
- Yoshida, T., Takagi, M. Cell processing engineering for ex vivo expansion of hematopoietic cells: a review. Biochemical Engineering Journal. 20, 99-106 (2004).
- Lim, M. Intelligent bioprocessing for haemotopoietic cell cultures using monitoring and design of experiments. Biotechnol. Adv. 25, 353-368 (2007).
- Mortera-Blanco, T., Mantalaris, A., Bismarck, A., Panoskaltsis, N. The development of a three-dimensional scaffold for ex vivo biomimicry of human acute myeloid leukaemia. Biomaterials. 31, 2243-2251 (2010).
- Mortera-Blanco, T., Mantalaris, A., Bismarck, A., Aqel, N., Panoskaltsis, N. Long-term cytokine-free expansion of cord blood mononuclear cells in three-dimensional scaffolds. Biomaterials. 32, 9263-9270 (2011).
- Safinia, L., Datan, N., Hohse, M., Mantalaris, A., Bismarck, A. Towards a methodology for the effective surface modification of porous polymer scaffolds. Biomaterials. 26, 7537-7547 (2005).
