Summary

STEMCCA Lentiviral 벡터를 사용하여 말초 혈에서 인간 유도 만능 줄기 세포의 생성

Published: October 31, 2012
doi:

Summary

여기 하나의 lentiviral 재활 벡터를 사용하여 말초 혈 3-4 ML에서 인간 iPSCs의 생성을위한 간단하고 효과적인 프로토콜을 보여줍니다. 즉시 사용할 수 혈액 세포의 재 프로그래밍하면 폭 넓은 연구 공동체에 액세스하여 iPSC 기술의 활용을 촉진 것을 약속드립니다.

Abstract

네 전사 인자, Oct4, Klf4의 이소성 표현을 통해 Sox2와 cMyc는 인간의 체세포의 세포는 소위 유도 만능 줄기 세포 (iPSCs) 1-4 발생 만능 상태로 변환 할 수 있습니다. 환자 별 iPSCs는 배아 줄기 세포 (ESCs)를 둘러싸고 가능한 면역 거부를 무시할 것이다 윤리적 문제를 부족합니다. 따라서, iPSCs는 질병 모델링 연구, 약리 화합물의 심사 및 재생 치료 5에 대한 상당한 주목을 받고있다.

우리는 야마나카의 요인 6 인코딩 한 excisable polycistronic lentiviral의 줄기 세포 카세트 (STEMCCA)를 사용하여 서로 다른 폐 질환 환자에서 transgene 무료 인간 iPSCs의 생성을 보여 주었다. 이 iPSC 라인은 피부 섬유 아세포, 재 프로그램에 사용되는 가장 일반적인 세​​포 유형에서 생성되었습니다. 일반적으로 섬유 아세포를 취득하면 세포의 확장에 의한 펀치 생검은 다음 피부가 필요합니다몇 구절에 대한 문화에 s입니다. 중요한 것은 그룹의 수는 iPSCs 7-9으로 인간의 말초 혈액 세포의 재 프로그래밍을보고했습니다. 한 연구에서, STEMCCA 벡터의 Tet의 inducible 버전은 혈액 세포가 동시에 반대 테트라 사이클린 transactivator 인코딩 constitutively 활성화 lentivirus에 감염 될 필요하는 9 고용되었다. 섬유 아세포는 대조적으로, 말초 혈 세포는 크게 환자의 불편 함과 고통을 감소 최소한 침략 절차를 통해 수령하실 수 있습니다. 제정 한 excisable 벡터를 사용하여 혈액 세포를 재 프로그램에 대한 간단하고 효과적인 프로토콜은 광범위한 연구 공동체에 액세스하여 iPSC 기술의 응용을 촉진 할 수 있습니다. 또한, 주변 혈액 세포의 재 프로그래밍 피부 biopsies을 피할 수 (예. 탈선은 흉터) 또는 인해 기존의 질병 상태 preventi에해야하는 개인의 iPSCs의 생성을 허용펀치 biopsies에 NG 액세스 할 수 있습니다.

여기 constitutively 4 요소를 표현하는 하나의 floxed – excisable lentiviral 벡터를 사용하여 말초 혈 mononuclear 세포 (PBMCs)에서 인간 iPSCs의 생성을위한 프로토콜을 보여줍니다. 갓 수집하거나 해동 PBMCs은 STEMCCA의 lentivirus와 transduced되기 전에 같은 매체를 포함하는 아스코르브 산에 10,11 설명 구일, SCF, IGF-1, IL-3와 EPO에 대해 확장됩니다. 셀은 다음 MEFs에 도금되어 있으며 ESC와 같은 식민지 두 주 감염 후 시각화 할 수 있습니다. 마지막으로, 선택한 클론을 확장하고 pluripotency 마커 SSEA-4, Tra-1-60 Tra-1-81 표현으로 테스트됩니다. 이 프로토콜은 혈액의 쉽게 접근 할 4 ML에서 인간 iPSCs의 생성을위한 신뢰할 수있는 방법론을 제공, 간단한 튼튼하고 매우 일치합니다.

Protocol

1. 말초 혈 Mononuclear 세포 (PBMCs)의 절연 및 확장 DAY 0 나트륨 시트르산과 BD Vacutainer CPT 셀 준비 튜브에 말초 혈 4 ML을 그립니다. 관에게 8-10 번 반전하고 실온에서 30 분에 1,800 XG에 원심 분리기. 이상적으로,이 단계는 컬렉션의 2 시간 이내에 완료해야합니다. 멸균 15 ML 원뿔 원심 분리기 튜브에 버피 코트 (겔 장벽과 플라즈마 사이의 세포 층)을 pipetting하여 mononuclear …

Representative Results

우리는 하나의 lentiviral 벡터를 사용하여 PBMCs에서 인간 iPSCs의 생성을위한 간단하고 효과적인 프로토콜을 보여줍니다. 그림 1A는 프로토콜의 개략도를 보여줍니다. 피가 BD Vacutainer CPT 셀 준비 튜브 나트륨 구연산과로 수집하고 있으며, 원심 분리 후, mononuclear 세포는 폴리 에스터 젤과 플라즈마 (버피 코트) (그림 1b) 사이의 인터페이스에서 수령하실 수 있습니다. 절연 PBMCs …

Discussion

우리는 여기에서 갓 수집 말초 혈의 몇 밀리리터 격리 mononuclear 세포에서 인간 iPSCs를 생성하는 STEMCCA lentiviral 벡터의 사용을 설명합니다. 프로토콜은 먼 위치에서 획득 한 기증자 세포를 활용하면 냉동 PBMCs (버피 코트에서 직접 취득), 상당한 실질적인 의미의 상세를 재설정하는 데 사용할 수 있습니다. 재 프로그램의 유도하기 전에, 절연 PBMCs는 핵 재활 더받을 수있는 세포의 건강한 proliferating 인…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이러한 연구 GJM와 GM에 대한 NIH UO1HL107443-01 상에 의해 부분적으로 기금을했다.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
BD Vacutainer CPT Cell Preparation Tube with sodium citrate BD Biosciences 362760
QBSF-60 Stem Cell Medium Quality Biological 160-204-101
IMDM Invitrogen 12440
DMEM/F12 Invitrogen 11330
FBS Atlanta Biologicals S10250
Knockout Serum Replacement Invitrogen 10828
Primocin Invivogen ant-pm-2
Pen/Strep Invitrogen 15140
L-Glutamine Invitrogen 25030
Non-Essential Amino Acids Invitrogen 11140
β-mercaptoethanol MP Biomedicals 190242
Ascorbic Acid Sigma A4544
IGF-1 R&D Systems 291-G1
IL-3 R&D Systems 203-IL
SCF R&D Systems 255-SC
EPO R&D Systems 286-EP
Dexamethasone Sigma D4902
Polybrene Sigma H-9268
bFGF R&D Systems 233-FB
Stemolecule Y27632 Stemgent 04-0012
ES Cell Marker Sample Kit Millipore SCR002

Riferimenti

  1. Lowry, W. E., Richter, L., Yachechko, R., et al. Generation of human induced pluripotent stem cells from dermal fibroblasts. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 2883-2888 (2008).
  2. Park, I. H., Zhao, R., West, J. A., et al. Reprogramming of human somatic cells to pluripotency with defined factors. Nature. 451, 141-146 (2008).
  3. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 131, 861-872 (2007).
  4. Yu, J., Vodyanik, M. A., Smuga-Otto, K., et al. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science. 318, 1917-1920 (2007).
  5. Stadtfeld, M., Hochedlinger, K., et al. Induced pluripotency: history, mechanisms, and applications. Genes Dev. 24, 2239-2263 (2010).
  6. Somers, A., Jean, J. C., Sommer, C. A., et al. Generation of transgene-free lung disease-specific human induced pluripotent stem cells using a single excisable lentiviral stem cell cassette. Stem Cells. 28, 1728-1740 (2010).
  7. Loh, Y. H., Hartung, O., Li, H., et al. Reprogramming of T cells from human peripheral blood. Cell Stem Cell. 7, 15-19 (2010).
  8. Seki, T., Yuasa, S., Oda, M., et al. Generation of induced pluripotent stem cells from human terminally differentiated circulating T cells. Cell Stem Cell. 7, 11-14 (2010).
  9. Staerk, J., Dawlaty, M. M., Gao, Q., et al. Reprogramming of human peripheral blood cells to induced pluripotent stem cells. Cell Stem Cell. 7, 20-24 (2010).
  10. Chou, B. K., Mali, P., Huang, X., et al. Efficient human iPS cell derivation by a non-integrating plasmid from blood cells with unique epigenetic and gene expression signatures. Cell Res. 21, 518-529 (2011).
  11. vanden Akker, E., Satchwell, T. J., Pellegrin, S., Daniels, G., Toye, A. M. The majority of the in vitro erythroid expansion potential resides in CD34(-) cells, outweighing the contribution of CD34(+) cells and significantly increasing the erythroblast yield from peripheral blood samples. Haematologica. 95, 1594-1598 (2010).
check_url/it/4327?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Sommer, A. G., Rozelle, S. S., Sullivan, S., Mills, J. A., Park, S., Smith, B. W., Iyer, A. M., French, D. L., Kotton, D. N., Gadue, P., Murphy, G. J., Mostoslavsky, G. Generation of Human Induced Pluripotent Stem Cells from Peripheral Blood Using the STEMCCA Lentiviral Vector. J. Vis. Exp. (68), e4327, doi:10.3791/4327 (2012).

View Video