בידוד תרבות למבוגרים גזע תאים אפיתל של העור האנושי
Summary
הדרך המהירה, החזקה של בידוד קיימא גזע בוגרים לתאי האפיתל של העור האנושי הוא תיאר. השיטה משתמשת עיכול אנזימטי של מטריקס הקולגן בעור, ואחריו מריטת זקיקי השיער ובידוד של המתלים תא בודד או שברי רקמה תרבית תאים.
Abstract
הומאוסטזיס של כל רקמות עצמית חידוש תלויה בתאי גזע בוגרים. כמו בתאי גזע שלא עברו התמיינות לעבור חטיבות סימטרית, הם לייצר תאים הבת לשמור על תא גזע פנוטיפ ומעבר, הגברה תאים (תאים ת"א) כי להגר מן הגומחה תא גזע, עוברים התפשטות מהירה סופני להבדיל לאכלס מחדש את הרקמה.
בתאי גזע אפיתל זוהו האפידרמיס, זקיקי השיער, ובמעי כמו תאים עם פוטנציאל גבוה במבחנה שגשוג וגם איטי אופניים תווית שמירה תאים in vivo 1-3. למבוגרים, רקמה ספציפית בתאי גזע אחראים התחדשות של הרקמות שבהם הם מתגוררים במהלך מחזור פיזיולוגי תקין, כמו גם בתקופות של מתח 4-5. יתר על כן, בתאי גזע נחשבים בדרך כלל להיות רב עוצמה, בעל יכולת להצמיח סוגי תאים מרובים בתוך הרקמה 6. לדוגמה, זקיק שיער מכרסם בתאי גזע יכול ליצור האפידרמיס, בלוטות החלב, ו 7-9 זקיקי שיער. הראינו כי תאי גזע באזור זקיק השיער האנושי בליטה התערוכה פוטנציאל רב 10.
בתאי גזע הפכו כלי חשוב במחקר ביו, עקב השירות שלהם במערכת במבחנה לחקר הביולוגיה ההתפתחותית בידול, tumorigenesis עבור השירות הטיפולי אפשרי שלהם. סביר להניח כי בתאי גזע בוגרים אפיתל יהיה שימושי לטיפול במחלות כגון ectodermal dysplasias, monilethrix, Netherton תסמונת, מחלת מנקס, epidermolysis בולוזה תורשתי alopecias 11-13. בנוסף, בעיות עור אחרות כמו פצעים שורפים, פצעים כרוניים וכיבים יהנה בתאי גזע הקשורים טיפולים 14,15. לאור הפוטנציאל תכנות מחדש של תאים בוגרים למצב pluripotent (תאים iPS) 16,17, גזע נגיש להרחבה מבוגר התאים בעור האדם עשויה לספק מקור חשוב של התאים לזירוז טיפול במורד הזרם עבור מגוון רחב של מחלות כולל סוכרת ומחלת פרקינסון.
Protocol
Discussion
מיצוי והתרבות תא השיטות המתוארות הן קליל במפתיע לשעתקו. יש לנו תא אפיתל שנוצר תרבויות נובעים עשרות אנשים על פני מגוון גילאים רחב, לרבות חולים עם מומים עור תורשתית 18. מומלץ להתחיל את התהליך ביום הקציר רקמות, אולם התאים יישארו קיימא בתקשורת על הקרח במשך כמה ימים, ב…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו ממומנת על ידי NIH / NCI מענק R01CA-118916
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| DMEM | GIBCO | 11995 | ||
| Hams F12 | GIBCO | 11765 | ||
| Fetal Bovine Serum (FBS) | GIBCO | 16000 | ||
| Insulin | GIBCO | 12585 | ||
| T3 | Sigma | T-2752 | ||
| Transferrin | Roche | 10652202001 | ||
| Hydrocortisone | Sigma | H-4001 | ||
| Cholera Toxin | Sigma | C8052 | ||
| Epidermal growth factor (EGF) | Sigma | E-9644 | ||
| Adenine | Sigma | A9795 | ||
| Trypsin(10X) | GIBCO | 15090 | ||
| VERSENE | GIBCO | 15040 | ||
| G418 Sulfate | Cellgro | 30-234-CR | ||
| Hanks’ Balanced Salt solution | Sigma | H6648 | ||
| 1X PBS | Cellgro | 21-040-CV | ||
| Mitomycin C | Roche | 10107409001 | ||
| Penicillin/streptomycin | Invitrogen | 15140122 | ||
| Dispase | Invitrogen | 17105 | ||
| Crystal Violet | Fisher | C581-25 |
Keratinocyte media (KCM)
[DMEM and Ham s F12 (GIBCO, 3:1), adenine (Sigma, 180 mM), 10% fetal bovine serum (GIBCO), cholera toxin (ICN, 0.1 nM), penicillin/streptomycin (GIBCO, 100 U/ml and 100 mg/ml, respectively), hydrocortisone (Sigma, 0.4 mg/ml, 1.1 mM), T/T3 (transferrin, GIBCO, 5 μg/ml, 649 nM; and triiodo-l-thyronine, Sigma, 2 nM), insulin (Sigma, 5 mg/ml, 862 nM), and EGF (Sigma, 10 ng/ml, 1.6 nM), pH 7.2]
References
- Jones, P. H., Watt, F. M. Separation of human epidermal stem cells from transit amplifying cells on the basis of differences in integrin function and expression. Cell. 73, 713-724 (1993).
- Lyle, S., Christofidou-Solomidou, M., Liu, Y., Elder, D. E., Albelda, S., Cotsarelis, G. The C8/144B monoclonal antibody recognizes cytokeratin 15 and defines the location of human hair follicle stem cells. J. Cell. Sci. 111, 3179-3188 (1998).
- Bac, S. P., Reneha, A. G., Potte, C. S. Stem cells: the intestinal stem cell as a paradigm. Carcinogenesis. 21, 469-476 (2000).
- Slac, J. M. Stem cells in epithelial tissues. Science. 287, 1431-1433 (2000).
- It, M., Li, Y., Yan, Z., Nguye, J., Lian, F., Morri, R. J., Cotsarelis, G. Stem cells in the hair follicle bulge contribute to wound repair but not to homeostasis of the epidermis. Nat Med. 11, 1351-134 (2005).
- Spradlin, A., Drummond-Barbos, D., Kai, T. Stem cells find their niche. Nature. 414, 98-104 (2001).
- Taylo, G., Lehre, M. S., Jense, P. J., Su, T. T., Lavke, R. M. Involvement of follicular stem cells in forming not only the follicle but also the epidermis. Cell. 102, 451-461 (2000).
- Oshim, H., Rocha, A., Kedzi, C., Kobayash, K., Barrandon, Y. Morphogenesis and renewal of hair follicles from adult multipotent stem cells. Cell. 104, 233-245 (2001).
- Morri, R. J., Li, Y., Marle, L., Yan, Z., Trempu, C., L, S., Li, J. S., Sawick, J. A. Cotsarelis G Capturing and profiling adult hair follicle stem cells. Nat. Biotechnol. 22, 411-417 (2004).
- Ro, C., Roch, M., Gu, Z., Photopoulo, C., Ta, Q., Lyle, S. Multi-potentiality of a new immortalized epithelial stem cell line derived from human hair follicles. In vitro Cell. & Dev. Biol. 44, 236-244 (2008).
- Ohyama, M., Vogel, J. C. G. e. n. e. delivery to the hair follicle. J Investig Dermatol Symp Proc. 8, 204-206 (2003).
- Sugiyama-Nakagiri, Y., Akiyama, M., Shimizu, H. Hair follicle stem cell-targeted gene transfer and reconstitution system. Gene Ther. 13, 732-737 (2006).
- Stenn, K. S., Cotsarelis, G. Bioengineering the hair follicle: fringe benefits of stem cell technology. Curr Opin Biotechnol. 16, 493-497 (2005).
- Hoeller, D. An improved and rapid method to construct skin equivalents from human hair follicles and fibroblasts. Exp Dermatol 10. , 264-271 (2001).
- Navsaria, H. A., Ojeh, N. O., Moiemen, N., Griffiths, M. A., Frame, J. D. Reepithelialization of a full-thickness burn from stem cells of hair follicles micrografted into a tissue-engineered dermal template (Integra). Plast Reconstr Surg. 113, 978-981 (2004).
- Werni, M., Meissne, A., Forema, R., Brambrin, T., K, M., Hochedlinge, K., Bernstei, B. E., Jaenisch, R. In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state. Nature. 448, 318-324 (2007).
- Par, I. H., Zha, R., Wes, J. A., Yabuuch, A., Hu, H., Inc, T. A., Lero, P. H., Lensc, M. W., Dale, G. Q. Reprogramming of human somatic cells to pluripotency with defined factors. Nature. 451, 141-146 (2008).
- Kazantsev, A., Goltso, A., Zinchenk, R., Grigorenk, A. P., Abrukov, A. V., Moliak, Y. K., Kirillo, A. G., Gu, Z., Lyl, S., Ginte, E. K., Rogae, E. I. Human hair growth deficiency is linked to a genetic defect in the phospholipase gene LIPH. Science. 314, 982-985 (2006).
- Tola, J., Ishida-Yamamot, A., Riddl, M., McElmurr, R. T., Osbor, M., Xi, L., Lun, T., Slatter, C., Uitt, J., Christian, A. M., Wagne, J. E., Blaza, B. R. Amelioration of epidermolysis bullosa by transfer of wild-type bone marrow cells. Blood. 113, 1167-1174 (2009).
- Wagne, J. E., Ishida-Yamamot, A., McGrat, J. A., Hordinsk, M., Keen, D. R., Riddl, M. J., Osbor, M. J., Lun, T., Dola, M., Blaza, B. R., Tolar, J. Bone marrow transplantation for recessive dystrophic epidermolysis bullosa. N Engl J Med. 363, 629-639 (2010).
- Muraue, E. M., Gach, Y., Grat, I. K., Klausegge, A., Mus, W., Grube, C., Meneguzz, G., Hintne, H., Baue, J. W. Functional Correction of Type VII Collagen Expression in Dystrophic Epidermolysis Bullosa. J Invest Dermatol. , (2010).
- Y, H., Kuma, S. M., Kossenko, A. V., Show, L., X, X. Stem cells with neural crest characteristics derived from the bulge region of cultured human hair follicles. J Invest Dermatol. 130, 1227-1236 (2010).
- Nishimur, E. K., Grante, S. R., Fishe, D. E. Mechanisms of hair graying: incomplete melanocyte stem cell maintenance in the niche. Science. 307, 720-724 (2005).
