Normal ve Anormal İnsan Hematopoezin ex vivo Mimicry
Summary
Hematopoez için 3D kültür sistemi, insan kordon kanı ve lösemiye kemik iliği hücreleri kullanılarak anlatılmıştır. Metodu hücre dışı matris proteinlerine ile kaplanmış bir emici sentetik poliüretan iskele kullanımına dayanmaktadır. Bu yapı iskelesi hücreleri geniş bir uyum sağlamak için uyarlanabilir.
Abstract
Kemik iliği (Kİ) mekansal organize hücresel mikro tarafından düzenlenir karmaşık üç boyutlu (3D) doku neyin hematopoez olduğunu nişler 2-4 denir; hematopoetik kök hücreler kan hücresi oluşumu 1 sürdürebilmek için benzersiz bir mikro gerektirir. BM nişler organizasyon normal veya malign BM 5 işlev veya işlev bozukluğu için önemlidir. Bu nedenle, bir ex vivo taklitçilik kullanılarak in vivo mikro çevresinde daha iyi anlaşılmasını us lökomogenezisin 6 arasında, hücresel ve moleküler microenvironmental belirleyicilerini açıklamak konusunda yardımcı olur.
Şu anda, hematopoetik hücreleri ya allojenik ya ksenojenik stromal hücreleri ile birlikte kültür ya da egzojen sitokinlerin 8 ilavesiyle gerektiren (2B) iki boyutlu bir doku kültür şişeleri / kuyu-plakaları 7 de vitro kültürlenmiştir. Bu şartlar, yapay ve in vivo olarak farklılık </em> bunlar 3D hücresel nişler yoksun ve pluripotency 9,10 farklılaşma ve kaybına neden olabilir anormal yüksek sitokin konsantrasyonları için hücrelerde açığa çıkarırlar içinde mikro.
Burada, in vivo ortamda 3D büyümesini uyaran ve eksojen büyüme faktörlerinin yokluğunda multilinaj hemopoeziste destekler yeni bir 3D kemik iliği kültürü sistemi sunmaktadır. Poliüretan (poliüretan) yapılmış, bu sistemde kullanılan çok gözenekli yapı iskelesi, 2B 11, geleneksel tek tabakalı kültürden daha yüksek bir spesifik yüzey alanı boyunca yüksek yoğunluklu hücre büyümesini kolaylaştırır. Bizim bu iş modeli insan kanı kordonu (kesici) mononükleer hücreler (MNC) eksojen sitokinlerin yokluğunda 12 ve birincil lösemi hücre büyümesini desteklenen belirtmiştir. Bu yeni 3D taklit hematopoezisi incelemek ve lösemi için yeni tedavilerin keşfetmek için deneysel insan modelinin geliştirilmesi için uygun bir platform sağlar.
Protocol
Discussion
Burada sunulan ex vivo 3D kültür sistemi bize hematopoiesis 3D biyomimikri kurmaya olanak veren özetlediği BM özgün mimarisi ve eksojen sitokinler bağımsız hücre fenotipi. 3D modeli yapısı ve normal ve anormal hücre hematopoetik in vivo olarak karşılaşılan benzer koşullarda prolifere sağlayan mikro sağlar.
Polimerik iskelesi malzeme seçimi biyomimikri tasarım kritik bir adımı temsil ediyordu. Biyomalzeme Önemli avantajları gerekli mimari, yapısal …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Richard Thomas Lösemi Fonu, Lady Tata Memorial Trust, Northwick Park Hastanesi Lösemi Araştırma Fonu ve Sağlık Araştırması Ulusal Enstitüsü (NIHR), Birleşik Krallık tarafından finanse edildi.
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).
