Generazione di cellule pluripotenti indotte umane staminali da sangue periferico mediante il STEMCCA lentivirale Vector

Summary

Qui mostriamo un protocollo semplice ed efficace per la generazione di iPSCs umani da 3-4 ml di sangue periferico utilizzando un singolo vettore lentivirale riprogrammazione. La riprogrammazione delle cellule del sangue prontamente disponibili promette di accelerare l'utilizzo della tecnologia iPSC rendendola accessibile ad una comunità di ricerca più ampio.

Abstract

Attraverso l'espressione ectopica di quattro fattori di trascrizione, Oct4, Klf4, Sox2 e cMyc, cellule somatiche umane possono essere convertiti in uno stato pluripotente, generando le cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) ^1-4. Paziente-specifici iPSCs mancano le preoccupazioni etiche che circondano le cellule staminali embrionali (ESC) e sarebbe possibile bypassare rigetto immunitario. Così, iPSCs hanno attirato molta attenzione per gli studi di modellazione delle malattie, la proiezione di composti farmacologici e terapie rigenerative ^5.

Abbiamo dimostrato la generazione di iPSCs umani transgene-liberi da pazienti con malattie polmonari diverse utilizzando un unico soggetto ad accisa policistronica cassetta lentivirale Stem Cell (STEMCCA), che codifica i fattori Yamanaka ^6. Queste linee IPSC sono stati generati da fibroblasti della pelle, il tipo cellulare più utilizzato per la riprogrammazione. Normalmente, ottenendo fibroblasti richiede una biopsia cutanea seguita da espansione della cellas in coltura per alcuni passaggi. Importante, una serie di gruppi hanno riportato la riprogrammazione di cellule del sangue periferico in iPSCs ^7-9. In uno studio, una versione inducibile Tet del vettore STEMCCA stato impiegato ^9, che ha richiesto le cellule del sangue per essere simultaneamente infettati con un lentivirus costitutivamente attivo codificante l'inverso transattivatore della tetraciclina. A differenza di fibroblasti, cellule del sangue periferico può essere smaltito attraverso procedure mini-invasive, riducendo notevolmente il disagio e la sofferenza del paziente. Un protocollo semplice ed efficace per la riprogrammazione delle cellule del sangue con un singolo vettore costitutivo soggetti ad accisa possono accelerare l'applicazione della tecnologia iPSC rendendola accessibile ad una comunità di ricerca più ampio. Inoltre, la riprogrammazione delle cellule del sangue periferico consente la generazione di iPSCs da individui in cui biopsie cutanee dovrebbero essere evitati (ad esempio. Aberrante cicatrici) oa causa di condizioni pre-esistenti malattie Preventiaccesso ng a biopsie.

Qui mostriamo un protocollo per la generazione di iPSCs umane da cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) servendosi di un unico soggetto ad accisa floxed-vettori lentivirali costitutivamente esprimere i 4 fattori. PBMC freschi o scongelati vengono espanse per 9 giorni come descritto ^10,11 in mezzo contenente acido ascorbico, SCF, IGF-1, IL-3 e EPO prima di essere trasdotte con il lentivirus STEMCCA. Le cellule vengono poi piastrate su MEF e ESC-colonie, come possono essere visualizzati due settimane dopo l'infezione. Infine, cloni selezionati sono espansi e testati per l'espressione dei marcatori pluripotenza SSEA-4, Tra-1-60 e Tra-1-81. Questo protocollo è semplice, robusto e altamente coerente, fornendo un metodo affidabile per la generazione di iPSCs umani facilmente accessibile da 4 ml di sangue.

Protocol

1. Isolamento ed espansione delle cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC) GIORNO 0 Disegnare 4 ml di sangue periferico in una provetta BD Preparazione Vacutainer CPT cellulare con citrato di sodio. La provetta 8 a 10 volte e centrifugare a 1800 xg per 30 min a temperatura ambiente. Idealmente, questo passo dovrebbe essere fatto entro 2 ore dal prelievo. Raccogliere le cellule mononucleate (MC) pipettando il buffy coat (strato di cellule di barriera tra il gel e pl…

Representative Results

Dimostriamo un protocollo semplice ed efficace per la generazione di iPSCs da PBMC umane utilizzando un singolo vettore lentivirale. Figura 1A mostra una rappresentazione schematica del protocollo. Il sangue viene raccolto in una provetta BD Preparazione Vacutainer CPT cellulare con citrato di sodio e, dopo centrifugazione, le cellule mononucleate possono essere raccolte dall'interfaccia tra il gel di poliestere e il plasma (buffy coat) (Figura 1B). Le PBMC isolate vengono espanse i…

Discussion

Abbiamo qui descrivere l'uso del vettore lentivirale STEMCCA per generare iPSCs umani da cellule mononucleate isolate da pochi ml di sangue periferico raccolto di recente. Il protocollo può essere utilizzato anche per riprogrammare congelati (PBMC ottenute direttamente dal buffy coat), un particolare di implicazioni pratiche quando utilizza cellule donatrici acquisiti da un luogo distante. Prima dell'induzione di riprogrammazione, PBMC isolate deve subire una fase critica di espansione che rende una popolazione…

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