Name: Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln, die Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierenden Faktor aus embryonalen Stammzellen tragen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-11-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 2 s
Description: Lernen Sie die Isolierung exosomenangereicherter extrazellulärer Vesikel aus embryonalen Stammzellen mit GM-CSF. Diese Methode ermöglicht die Produktion hochwertiger immunmodulatorischer Vesikel für die zellfreie Immuntherapie.

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Wir danken Herrn Arkadiusz Slusarczyk und dem Kentucky Biomedical Research Infrastructure Network (KBRIN, P20GM103436) für die Erfassung von Transmissionselektronenmikroskopischen Bildern. Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse von NIH AA018016-01 (J.W.E.), Commonwealth of Kentucky Research Challenge Trust Fund (J.W.E.), NIH CA106599 und CA175003 (C.L.), NIH CA198249 (K.Y.) und Free to Breathe Research Grant (K.Y.) unterstützt.

1. Kultivierung von ES-D3-Zellen
<ol><li>Um exosomenfreies fetales Rinderserum (FBS) zu erzeugen, laden Sie FBS in eine Ultrazentrifuge und Zentrifuge bei 100.000 x g für 16 h bei 4 °C. Sammeln Sie nach der Zentrifugation Serumüberstand als exosomenfreies FBS, um die murine ESC-Zelllinie ES-D3 zu kultivieren und exosomenangereicherte EVs zu erhalten.</li>
	<li>Bevor Sie die ES-D3-Zellen plattieren, beschichten Sie 15 cm Gewebekulturschalen mit Gelatine (0,1%) bei Raumtemperatur für 30 min.</li>
	<li>Nach einem zuvor beschriebenen Protokoll16werden die ES-D3-Zellen ohne Feederschichtzellen in den gelatinebeschichteten 15 cm Gewebekulturschalen kultiviert. Das ES-D3-Zellkulturmedium besteht aus DMEM, exosomenfreiem FBS (15%), nicht essentiellen Aminosäuren (0,1 mM), L-Glutamin (2 mM), β-Mercaptoethanol (0,1 mM), Penicillin (50 Einheiten/ml), Streptomycin (50 μg/ml) und Leukämie-inhibitorischem Faktor (LIF; 100 Einheiten/ml). Kulturieren Sie ES-D3-Zellen bei 37 °C in einem 5% CO2 befeuchteten Inkubator.</li>
	<li>Sobald die ES-D3-Zellen in 15 cm Gewebekulturschalen etwa 90% Konfluenz erreicht haben, entfernen Sie das Medium durch Aspiration. Waschen Sie die Zellen mit Trypsin (5 ml; 0,05%). Trypsin (5 ml) in das Geschirr geben und bei 37 °C 5 min inkubieren. Sammeln Sie die Zellen aus dem Geschirr.</li>
	<li>Fügen Sie den gesammelten Zellen frisches Kulturmedium (5 ml) hinzu, um das Trypsin zu inaktivieren. Zentrifugieren Sie die Zellen bei 390 x g für 5 min. Resuspendieren Sie die Zellen in frischem Medium und bestimmen Sie die Zellzahl mit einem Hämozytometer.</li>
	<li>Für passagierende Zellen die ES-D3-Zellen (5 x 106)in einer gelatinebeschichteten (0,1%) 15 cm Gewebekulturschale mit frischem Medium (15 ml) zugeben und 3 Tage lang kulturieren, bevor die Zellen subkulturiert werden.</li>
	<li>Um den Zellkulturüberstand zur Isolierung von exosomenangereicherten EVs zu sammeln, tafeln Sie die ES-D3-Zellen (1 x10 7)in einer gelatinebeschichteten (0,1%) 15 cm Gewebekulturschale mit frischem Medium (15 ml) für 3 Tage vor dem Sammeln von Zellkulturüberstand.</li>
</ol>2. Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid
HINWEIS: Generieren Sie das Transfektionsplasmid pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP, um GM-CSF in ES-D3-Zellen zu überexprimieren. In diesem Plasmid wird die Expression von muriner GM-CSF cDNA zusammen mit dem Markerprotein humanisiert Renilla reniformis GFP (hrGFP) durch den humanen Polypeptidkettendehnungsfaktor 1α (EF1α) Promotor17,18angetrieben.
<ol><li>Generieren Sie das Vektor-Backbone.<ol>
<li>Verdauen Sie das Plasmid pEF1α-FD3ER-IRES-hrGFP (20 μg DNA) mit dem Restriktionsenzym EcoRI (100 Einheiten) bei 37 °C für 2 h, um zwei DNA-Fragmente zu erzeugen: das Vektorrückgrat (6,0 kb) und den FD3ER-Insert (2,5 kb).</li>
		<li>50% der verdauten Plasmid-DNA (10 μg) in ein 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen geben und mit alkalischer Phosphatase (20 Einheiten) bei 37 °C für 1 h behandeln. Lösen Sie sowohl unbehandelte als auch dephosphorylierte DNA mit Hilfe der Agarosegelelektrophorese (2%) auf.</li>
		<li>Reinigen Sie die Vektor-Backbone-DNA-Fragmente (6,0 kb) mit einem DNA-Gel-Extraktionskit. Während das unbehandelte Vektorrückgrat als leerer Vektor (pEF1α-IRES-hrGFP) dient, wird das dephosphorylierte Vektorrückgrat verwendet, um GM-CSF-exprimierendes Plasmid (pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP) zu erzeugen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Generieren Sie den GM-CSF cDNA-Einsatz.<ol>
<li>Verdauen Sie das Plasmid pMSCV-mGM-CSF-IRES-EGFP19 (20 μg) mit dem Restriktionsenzym EcoRI (100 Einheiten) bei 37 °C für 2 h, um zwei DNA-Fragmente zu produzieren: das Vektorrückgrat (6,5 kb) und den murinen GM-CSF cDNA-Insert (474 bp).</li>
		<li>Lösen Sie die verdaute DNA durch Agarosegelelektrophorese auf (2%). Reinigen Sie das murine GM-CSF cDNA-Fragment (474 bp) mit einem DNA-Gel-Extraktionskit.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Generieren Sie die Ausdrucksplasmide.<ol>
<li>Richten Sie 2 Ligationsreaktionen (10 μL Gesamtvolumen) mit einem DNA-Ligationskit ein.<ol>
<li>Um den leeren Vektor pEF1α-IRES-hrGFP zu erzeugen, ligatieren Sie das unbehandelte Vektorrückgrat aus Schritt 2.1.3 (6.0 kb; 500 ng).</li>
			<li>Um pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP zu erzeugen, ligatieren Sie die folgenden DNA-Fragmente: (1) das dephosphorylierte Vektor-Backbone aus Schritt 2.1.3 (6.0 kb; 500 ng) und (2) das in Schritt 2.2.2 erzeugte mGM-CSF cDNA-Fragment (474 bp; 200 ng).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Ligate bei 25 °C für 5 min. Umwandlung von ligierter DNA in DH5α-kompetente E. coli-Zellen. Platten sie die transformierten E. coli-Zellen auf LB-Agarplatten, die Carbenicillin (50 μg/ml) enthalten.</li>
		<li>Reinigen Sie Plasmide aus einzelnen E. coli-Kolonien mit einem DNA-Isolationskit. Validieren Sie die Identitäten der Plasmide durch DNA-Sequenzierung.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Erzeugung von ES-D3-Zellen, die GM-CSF überexprimieren
HINWEIS: Transfizieren Sie die ES-D3-Zellen mit dem Plasmid pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP, um GM-CS zu überexprimieren. Kotransfektieren Sie das Plasmid pBabe-Neo in ES-D3-Zellen, um die Selektion stabil transfizierter Zellen zu erleichtern18,20.
<ol><li>Transfizieren Sie die Plasmide in die ES-D3-Zellen.<ol>
<li>Die ES-D3-Zellen (1,4 x 106)werden in einer gelatinebeschichteten (0,1%) 10 cm Gewebekulturschale mit Kulturmedium (10 ml) zur Transfektion mit Platte geben. Kulturbeschichtete ES-D3-Zellen bei 37 °C für 24 h.</li>
		<li>Zwei Plasmidmischungen in 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen werden hergestellt: (1) pEF1α-IRES-hrGFP (28 μg, Vektorkontrolle) mit pBabe-Neo (4 μg) und (2) pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP (28 μg, exprimiert GM-CSF) mit pBabe-Neo (4 μg). Führen Sie die Transfektion mit einem Transfektionskit nach dem Protokoll des Herstellers durch.</li>
		<li>Transfektionsmedium (1 ml) und Transfektionsreagenz (64 μL) in jedes Röhrchen, das die Plasmidmischungen enthält, geben und bei Raumtemperatur für 5 min inkubieren.</li>
		<li>Fügen Sie die Transfektionsmischungen zu den jeweiligen 10 cm Schalen aus ES-D3-Zellen hinzu. Bei 37 °C für 5 h inkubieren.</li>
		<li>Ersetzen Sie das Medium in 10 cm Geschirr durch frisches Kulturmedium (10 ml). Bei 37 °C 24 h inkubieren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Erzeugen Sie Massenpopulationen von stabil transfizierten ES-D3-Zellen.<ol>
<li>Entfernen Sie das Medium aus transfizierten ES-D3-Zellen. Waschen Sie die Zellen mit Trypsin (2 ml; 0,05%). Trypsin (2 ml) hinzufügen und bei 37 °C 5 min inkubieren. Die Zellen in ein 15-ml-Zentrifugenröhrchen geben und 2 ml frisches Kulturmedium hinzufügen, um Trypsin zu neutralisieren. Zentrifuge bei 390 x g für 5 min.</li>
		<li>Resuspendieren Sie die transfizierten Zellen in frischem Kulturmedium (10 ml). Bewerten Sie die Fluoreszenzintensität von GFP in transfizierten ES-D3-Zellen mithilfe der fluoreszenzaktivierten Zellsortierung (FACS) gemäß dem Protokoll des Herstellers.</li>
		<li>Die transfizierten Zellen werden in zwei 10 cm große Schalen mit frischem Kulturmedium (10 ml) überführen. Fügen Sie Neomycin (0,5 mg / ml) hinzu, um nicht transfizierte Zellen zu beseitigen.</li>
		<li>Setzen Sie die Kultivierung der transfizierten Zellen in einem Kulturmedium fort, das Neomycin (0,5 mg/ml) enthält. Wenn das transfizierte ES-D3 90% Konfluenz erreicht, übertragen Sie die Zellen wieder auf 15 cm Gewebekulturschalen. Wiederholen Sie den Vorgang für 2 Wochen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Generieren Sie Klone von stabil transfizierten ES-D3-Zellen.<ol>
<li>Sobald Massenpopulationen von stabil transfizierten ES-D3-Zellen erzeugt wurden, sammeln Sie die Zellen wie zuvor. Bestimmen Sie die Zellzahlen mit einem Hämozytometer. Zentrifugieren Sie die Zellen bei 390 x g für 5 min. Die Zellen (1 x 107 Zellen/ml) werden in frischem Kulturmedium resuspendiert.</li>
		<li>Filtern Sie die Zellen durch ein steriles 40 μm Zellsieb. Reinigen Sie GFP-positive ES-D3-Zellen mit FACS gemäß dem Protokoll des Herstellers.</li>
		<li>Eine einzelne sortierte ES-D3-Zelle wird in eine Vertiefung einer gelatinebeschichteten (0,1%) 96-Well-Gewebekulturplatte mit elterlichen ES-D3-Zellen (1 x 103)in neomycinfreiem Medium (200 μL) einbeschichtet. Die Co-Kultivierung transfizierter ES-D3-Zellen mit ihren nicht transfizierten elterlichen Gegenstücken stellt sicher, dass stabil transfizierte einzelne ES-D3-Zellen überleben und sich als einzelner Klon vermehren.</li>
		<li>Kulturieren Sie die Zellen für 48 h und fügen Sie dann Neomycin (0,5 mg / ml) zu 96-Well-Platten hinzu, um nicht transfizierte elterliche ES-D3-Zellen zu eliminieren.</li>
		<li>Setzen Sie die Kultivierung der GFP-positiven ES-D3-Zellen in 96-Well-Gewebekulturplatten mit Neomycin-haltigem Medium (0,5 mg/ ml) für 1 Woche fort. Klonale ES-D3-Zelllinien für 1 Woche in gelatinebeschichtete (0,1%) 6 cm Gewebekulturschalen mit Kulturmedium (5 ml) übertragen, das Neomycin (0,5 mg/ml) enthält.</li>
		<li>Bestimmen Sie die Intensität der GFP-Fluoreszenz in jedem der transfizierten ES-D3-Zellklone mithilfe von FACS gemäß dem Protokoll des Herstellers. Wählen Sie die ES-D3-Klone aus, die entweder GM-CSF oder den leeren Vektor mit hoher grüner Fluoreszenz exprimieren.</li>
		<li>Bestimmen Sie die Mengen an GM-CSF, die von ES-D3-Zellen mit einem murinen GM-CSF-ELISA-Kit gemäß dem Protokoll des Herstellers ausgeschieden werden.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln
<ol><li>Die ES-D3-Zellen (1 x 107)in 15 cm Gewebekulturschalen für 72 h bei 37 °C anzüchten. Sammeln Sie den Zellkulturüberstand. Lagern Sie gesammelte Überstände bei 4 °C bis zu 1 Woche, um die exosomale Integrität zu erhalten.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie den Zellkulturüberstand bei 5.000 x g für 60 min bei 4 °C mit einer Zentrifuge, um große Zellfragmente zu sedimentieren.</li>
	<li>Überstand und Zentrifuge bei 100.000 x g für 90 min bei 4 °C mit einer Ultrazentrifuge sammeln.</li>
	<li>Entfernen Sie den Überstand. Spülen Sie jedes Pellet zweimal vorsichtig mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS; 1 ml) ab, um Restkulturüberstände zu entfernen.</li>
	<li>Resuspend jedes Pellet in PBS. Quantifizierung exosomenangereicherter EVs anhand ihres Proteingehalts5.<ol>
<li>Messen Sie die Proteinkonzentration von exosomenangereicherten EVs mit einem Bicinchoninsäure (BCA)-Assay. Die erwartete Ausbeute an exosomenangereicherten EVs aus ES-D3-Zellen beträgt etwa 4 μg Protein/ml Zellkulturüberstand. Resuspendieren Sie die exosomenangereicherten EVs in PBS (Proteinkonzentration: ~6 μg/μL). Lagern Sie die exosomenangereicherten EVs bei -80 °C.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Charakterisierung exosomenangereicherter extrazellulärer Vesikel mittels Transmissionselektronenmikroskopie
HINWEIS: Untersuchen Sie die Zusammensetzung und die Struktur der exosomenangereicherten EVs, die aus ESCs isoliert wurden, mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)5.
<ol><li>Fixieren Sie die mit Exosomen angereicherten EVs (3-5 μg/μL) mit einer Endkonzentration von 2% Paraformaldehyd in EM-Qualität bei Raumtemperatur für 2 h.</li>
	<li>Laden Sie feste Proben (10 μL) auf Kupfergitter mit Kohlenstoffträgerfolie. Inkubieren Sie die Proben mit Kupfergittern für 1 minute und entleeren Sie die Gitter dann mit Filterpapier.</li>
	<li>Färben Sie die Gitter mit einer Färbelösung nach dem Protokoll des Herstellers.</li>
	<li>Die Gitter mit einer Pinzette auf ein Stück Filterpapier übertragen. Lassen Sie die Gitter über Nacht bei Raumtemperatur trocknen.</li>
	<li>Erfassen Sie elektronenmikroskopische Bilder mit einem Transmissionselektronenmikroskop (50.000-fache Vergrößerung) nach dem Protokoll des Herstellers.</li>
</ol>6. Bewertung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln durch Western Blot-Analyse
<ol><li>Bereiten Sie ganzzellige Extrakte vor.<ol>
<li>Entfernen Sie das Medium aus ES-D3-Zellen, die in 15 cm Geschirr kultiviert wurden. Waschen Sie die Zellen mit Trypsin (5 ml; 0,05%). Fügen Sie Trypsin (5 ml) zu den Zellen hinzu. Bei 37 °C 5 min inkubieren. Sammeln Sie die Zellen und fügen Sie frisches Kulturmedium (5 ml) hinzu, um Trypsin zu neutralisieren. Zentrifugieren Sie die Zellen bei 390 x g für 5 min. Resuspendieren Sie die Zellen in PBS.</li>
		<li>Bestimmen Sie die Zellzahlen mit einem Hämozytometer. Zentrifugieren Sie die Zellen wieder bei 390 x g für 5 min. Resuspendieren Sie die Zellen im SDS-PAGE Ladepuffer mit 0,5% SDS (5.000 Zellen/μL).</li>
		<li>Beschallen Sie die Proben für 10 s mit einem Ultraschallgerät mit 10% Amplitude (Wattzahl: 500 W; Ultraschallfrequenz: 20 kHz). Die Proben 5 min bei 100 °C erhitzen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereiten Sie die Lysate von exosomenangereicherten EVs vor.<ol>
<li>Die exosomenangereicherten EVs in SDS-PAGE-Ladepuffer mit 0,5% SDS in einer Konzentration von 1,2 μg/μL wieder aufsempfunden.</li>
		<li>Beschallen Sie die Proben für 10 s mit einem Ultraschallgerät mit 10% Amplitude (Wattzahl: 500 W; Ultraschallfrequenz: 20 kHz). Die Proben 5 min bei 100 °C erhitzen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Erkennen Sie Proteine durch Western Blot.<ol>
<li>Laden Sie ganze Zellextrakte (10 μL; 5.000 Zellen/μL) und exosomenangereicherte EV-Lysate (10 μL; 1,2 μg/μL) in jede Vertiefung eines Bis-Tris PAGE Gels (4-20%). Übertragen Sie Proteine auf Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Membranen.</li>
		<li>Inkubieren Sie Membranen mit geeigneten primären und sekundären Antikörpern. Verdünnte Antikörper (in den unten angegebenen Konzentrationen) in Blotting-Puffern, die PBS, Tween-20 (0,2%) und fettfreie Trockenmilch (10% w/v) enthalten.<ol>
<li>Verwenden Sie die folgenden primären Antikörper: Anti-Annexin V (200 ng/ml), Anti-CD81 (50 ng/ml), Anti-Flotillin-1 (200 ng/ml), Anti-Cytochrom c (100 ng/ml), Antiproteindisulfid-Isomerase (200 ng/ml), Anti-GAPDH (33 ng/ml) und Anti-Oxphos COX IV-Untereinheit IV (600 ng/ml).</li>
			<li>Verwenden Sie die folgenden sekundären Antikörper: Peroxidase-konjugiertes Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG (20 ng / ml) und Peroxidase-konjugiertes Ziegen-Anti-Maus-IgG (20 ng / ml).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Erkennen Sie Proteine mit einem verbesserten Chemilumineszenz-Erkennungskit.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. Bestimmung der GV-CSF-Konzentrationen in exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln mittels ELISA
HINWEIS: Bewerten Sie die Mengen an GM-CSF in exosomenangereicherten Elektrofahrzeugen mittels ELISA unter Verwendung eines Kits für murines GM-CSF nach dem Protokoll des Herstellers mit einigen Änderungen.
<ol><li>Beschichten Sie die ELISA-Platte mit Capture-Antikörpern. Behandeln Sie exosomenangereicherte EVs (0,6 μg) in PBS allein oder PBS + 0,05% Tween-20 (100 μL) bei Raumtemperatur für 30 min. Behandelte Proben auf die beschichtete ELISA-Platte geben und bei Raumtemperatur 1 h lang inkubieren. Waschen Sie die Platte mit PBS allein oder PBS + 0,05% Tween-20.</li>
	<li>Fügen Sie den Proben Nachweisantikörper hinzu. Bei Raumtemperatur für 1 h inkubieren. Waschen Sie die Platte mit PBS allein oder PBS + 0,05% Tween-20. Fügen Sie Avidin-HRP zu den Beispielen hinzu. Bei Raumtemperatur 30 min inkubieren. Waschen Sie die Platte mit PBS allein oder PBS + 0,05% Tween-20.</li>
	<li>Bestimmen Sie die Konzentrationen von GM-CSF in exosomenangereicherten Elektrofahrzeugen, indem Sie die Absorption bei 450 nm auf einem Mikroplattenleser messen.</li>
</ol>

<ol><li>Thomson, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic+stem+cell+lines+derived+from+human+blastocysts%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts.</a> Science. 282 (5391), 1145-1147 (1998).</li>
<li>Sakthiswary, R., Raymond, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell+therapy+in+neurodegenerative+diseases%3A+From+principles+to+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regeneration+Research%22%5BJournal%5D)">Stem cell therapy in neurodegenerative diseases: From principles to practice.</a> Neural Regeneration Research. 7 (23), 1822-1831 (2012).</li>
<li>Liu, Y. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocytes+restore+function+in+infarcted+hearts+of+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes restore function in infarcted hearts of non-human primates.</a> Nature Biotechnology. 36 (7), 597-605 (2018).</li>
<li>Aguayo-Mazzucato, C., Bonner-Weir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell+therapy+for+type+1+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%3A+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Stem cell therapy for type 1 diabetes mellitus.</a> Nature Reviews: Endocrinology. 6 (3), 139-148 (2010).</li>
<li>Thery, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimal+information+for+studies+of+extracellular+vesicles+2018+%28MISEV2018%29%3A+a+position+statement+of+the+International+Society+for+Extracellular+Vesicles+and+update+of+the+MISEV2014+guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Extracell+Vesicles%22%5BJournal%5D)">Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines.</a> Journal of Extracell Vesicles. 7 (1), 1535750(2018).</li>
<li>Raposo, G., Stoorvogel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+vesicles%3A+exosomes%2C+microvesicles%2C+and+friends%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends.</a> Journal of Cell Biology. 200 (4), 373-383 (2013).</li>
<li>Meldolesi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+and+Ectosomes+in+Intercellular+Communication%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Exosomes and Ectosomes in Intercellular Communication.</a> Current Biology. 28 (8), R435-R444 (2018).</li>
<li>Stremersch, S., De Smedt, S. C., Raemdonck, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+and+diagnostic+applications+of+extracellular+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Therapeutic and diagnostic applications of extracellular vesicles.</a> Journal of Control Release. 244 (Pt B), 167-183 (2016).</li>
<li>Lindenbergh, M. F. S., Stoorvogel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antigen+Presentation+by+Extracellular+Vesicles+from+Professional+Antigen-Presenting+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Immunology%22%5BJournal%5D)">Antigen Presentation by Extracellular Vesicles from Professional Antigen-Presenting Cells.</a> Annual Review of Immunology. 36, 435-459 (2018).</li>
<li>Kunigelis, K. E., Graner, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Dichotomy+of+Tumor+Exosomes+%28TEX%29+in+Cancer+Immunity%3A+Is+It+All+in+the+ConTEXt%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Vaccines+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">The Dichotomy of Tumor Exosomes (TEX) in Cancer Immunity: Is It All in the ConTEXt?</a> Vaccines (Basel). 3 (4), 1019-1051 (2015).</li>
<li>Becher, B., Tugues, S., Greter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GM-CSF%3A+From+Growth+Factor+to+Central+Mediator+of+Tissue+Inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">GM-CSF: From Growth Factor to Central Mediator of Tissue Inflammation.</a> Immunity. 45 (5), 963-973 (2016).</li>
<li>Conti, L., Gessani, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GM-CSF+in+the+generation+of+dendritic+cells+from+human+blood+monocyte+precursors%3A+recent+advances%5BTitle%5D)+AND+%22Immunobiology%22%5BJournal%5D)">GM-CSF in the generation of dendritic cells from human blood monocyte precursors: recent advances.</a> Immunobiology. 213 (9-10), 859-870 (2008).</li>
<li>Higano, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+data+from+2+randomized%2C+double-blind%2C+placebo-controlled%2C+phase+3+trials+of+active+cellular+immunotherapy+with+sipuleucel-T+in+advanced+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">Integrated data from 2 randomized, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trials of active cellular immunotherapy with sipuleucel-T in advanced prostate cancer.</a> Cancer. 115 (16), 3670-3679 (2009).</li>
<li>Yan, W. L., Shen, K. Y., Tien, C. Y., Chen, Y. A., Liu, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+progress+in+GM-CSF-based+cancer+immunotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Immunotherapy%22%5BJournal%5D)">Recent progress in GM-CSF-based cancer immunotherapy.</a> Immunotherapy. 9 (4), 347-360 (2017).</li>
<li>Dranoff, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vaccination+with+irradiated+tumor+cells+engineered+to+secrete+murine+granulocyte-macrophage+colony-stimulating+factor+stimulates+potent%2C+specific%2C+and+long-lasting+anti-tumor+immunity%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Vaccination with irradiated tumor cells engineered to secrete murine granulocyte-macrophage colony-stimulating factor stimulates potent, specific, and long-lasting anti-tumor immunity.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (8), 3539-3543 (1993).</li>
<li>Tremml, G., Singer, M., Malavarca, R. Chapter 1, Unit 1C 4, Culture of mouse embryonic stem cells. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTremml%2C+G+%22Current+Protocols+in+Stem+Cell+Biology%22">Current Protocols in Stem Cell Biology</a>. , (2008).</li>
<li>Kirsch, P., Hafner, M., Zentgraf, H., Schilling, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+course+of+fluorescence+intensity+and+protein+expression+in+HeLa+cells+stably+transfected+with+hrGFP%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules+and+Cells%22%5BJournal%5D)">Time course of fluorescence intensity and protein expression in HeLa cells stably transfected with hrGFP.</a> Molecules and Cells. 15 (3), 341-348 (2003).</li>
<li>Zeng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+expression+of+hrGFP+by+mouse+embryonic+stem+cells%3A+promoter+activity+in+the+undifferentiated+state+and+during+dopaminergic+neural+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Stable expression of hrGFP by mouse embryonic stem cells: promoter activity in the undifferentiated state and during dopaminergic neural differentiation.</a> Stem Cells. 21 (6), 647-653 (2003).</li>
<li>Yaddanapudi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vaccination+with+embryonic+stem+cells+protects+against+lung+cancer%3A+is+a+broad-spectrum+prophylactic+vaccine+against+cancer+possible%3F%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Vaccination with embryonic stem cells protects against lung cancer: is a broad-spectrum prophylactic vaccine against cancer possible?</a> PLoS One. 7 (7), e42289(2012).</li>
<li>Dalby, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+transfection+with+Lipofectamine+2000+reagent%3A+primary+neurons%2C+siRNA%2C+and+high-throughput+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Advanced transfection with Lipofectamine 2000 reagent: primary neurons, siRNA, and high-throughput applications.</a> Methods. 33 (2), 95-103 (2004).</li>
<li>Thery, C., Amigorena, S., Raposo, G., Clayton, A. Chapter 3, Unit 3 22, Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aThery%2C+C+%22Current+Protocols+in+Cell+Biology%22">Current Protocols in Cell Biology</a>. , (2006).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+for+Immunoregulation+and+Therapeutic+Intervention+in+Cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cancer%22%5BJournal%5D)">Exosomes for Immunoregulation and Therapeutic Intervention in Cancer.</a> Journal of Cancer. 7 (9), 1081-1087 (2016).</li>
<li>Bunggulawa, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advancements+in+the+use+of+exosomes+as+drug+delivery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Recent advancements in the use of exosomes as drug delivery systems.</a> Journal of Nanobiotechnology. 16 (1), 81(2018).</li>
<li>Schlesinger, S., Lee, A. H., Wang, G. Z., Green, L., Goff, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proviral+silencing+in+embryonic+cells+is+regulated+by+Yin+Yang+1%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Proviral silencing in embryonic cells is regulated by Yin Yang 1.</a> Cell Reports. 4 (1), 50-58 (2013).</li>
<li>Dranoff, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GM-CSF-based+cancer+vaccines%5BTitle%5D)+AND+%22Immunological+Reviews%22%5BJournal%5D)">GM-CSF-based cancer vaccines.</a> Immunological Reviews. 188, 147-154 (2002).</li>
<li>Park, Y. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Feeder+Cell+Types+on+Culture+of+Mouse+Embryonic+Stem+Cell+In+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Development+and+Reproduction%22%5BJournal%5D)">Effects of Feeder Cell Types on Culture of Mouse Embryonic Stem Cell In Vitro.</a> Development and Reproduction. 19 (3), 119-126 (2015).</li>
<li>Lin, S., Talbot, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+culturing+mouse+and+human+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Methods for culturing mouse and human embryonic stem cells.</a> Methods in Molecular Biology. 690, 31-56 (2011).</li>
<li>Yaddanapudi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+from+GM-CSF+expressing+embryonic+stem+cells+are+an+effective+prophylactic+vaccine+for+cancer+prevention%5BTitle%5D)+AND+%22OncoImmunology%22%5BJournal%5D)">Exosomes from GM-CSF expressing embryonic stem cells are an effective prophylactic vaccine for cancer prevention.</a> OncoImmunology. 8 (3), 1561119(2019).</li>
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Kavitha Yaddanapudi, Chi Li und John W. Eaton reichten eine US-Patentanmeldung ein" mit "Compositions comprising engineered embryonic stem cell-derived exosomes and methods of use of it".

Diese Studie zeigt eine hocheffiziente Methode zur Herstellung von exosomenangereicherten EVs, die das immunstimulierende Protein GM-CSF tragen, das zur Untersuchung der immunmodulatorischen Wirkungen von exosomenangereicherten EVs eingesetzt werden kann. Mehrere Studien deuten darauf hin, dass Exosomen immunregulatorische und Anti-Tumor-Funktionen aufweisen22. So könnten Exosomen aus ESCs, die GV-CSF exprimieren, auch biologische Aktivitäten besitzen, die die Immunantwort regulieren. In diesem Pr...

ESCs werden aus dem Blastozystenstadium eines Präimplantationsembrionsembrosabgeleitet 1. Als pluripotente Stammzellen haben ESCs die Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und sich in jede Art von embryonalen Zellen zu differenzieren. Aufgrund ihres bemerkenswerten Entwicklungspotenzials und ihrer langfristigen Proliferationsfähigkeit sind ESCs für die biomedizinische Forschung äußerst wertvoll1. Aktuelle Forschungsbemühungen haben sich weitgehend auf das therapeutische Potenzial von ESCs für eine Vielzahl von schweren pathologischen Erkrankungen konzentriert, einschließlich Diabetes, Herzerkrankungen und neurodegenerative Erkrankungen2,3,4.
Es ist bekannt, dass Säugetierzellen, einschließlich ESCs, Vesikel mit unterschiedlicher Größe an die extrazelluläre Umgebung abgeben, und diese EVs besitzen aufgrund ihrer Rolle in der interzellulären Kommunikation viele physiologische und pathologische Funktionen5. Unter den verschiedenen Subtypen von EVs sind Exosomen kleine Membranvesikel, die bei der Fusion von intermediären endozytären Kompartimenten, multivesikulären Körpern (MVBs), mit der Plasmamembran von verschiedenen Zelltypen in den extrazellulären Raum freigesetzt werden6. Es wurde berichtet, dass Exosomen interzelluläre Kommunikation vermitteln und an vielen (patho)physiologischen Prozessen beteiligt sind7,8. Exosomen erben einige biologische Funktionen von ihren eigenen Elternzellen, da Exosomen biologische Materialien enthalten, die aus dem Zytosol gewonnen werden, einschließlich Proteine und Nukleinsäuren. So werden die assoziierten Antigene oder Faktoren, die die für eine bestimmte Krankheit spezifische Immunantwort stimulieren, in den Exosomen bestimmter Zelltypen eingekapselt9. Dies ebnete den Weg für klinische Studien, in die tumorabgeleitete Exosomen als Krebsimpfstoff untersucht wurden10.
GM-CSF ist ein Zytokin, das von verschiedenen Arten von Immunzellen abgesondert wird11. Neue Erkenntnisse zeigen, dass GM-CSF das Immunsystem aktiviert und reguliert und eine wesentliche Rolle im Antigen-Präsentationsprozess spielt12. Zum Beispiel legt ein klinischer Bericht nahe, dass GM-CSF die Immunantwort auf Tumore als Impfstoffadjuvans stimuliert13. Mehrere GM-CSF-basierte Krebsimmuntherapiestrategien, um die starke immunstimulierende Aktivität von GM-CSF zu nutzen, wurden in klinischen Studien untersucht14. Unter diesen hat sich ein Krebsimpfstoff, der aus bestrahlten GM-CSF-sezernierenden Tumorzellen besteht, bei fortgeschrittenen Melanompatienten als vielversprechend erwiesen, indem er zelluläre und humorale Antitumorreaktionen und anschließende Nekrose bei metastasierten Tumoren induziert15.
Da die aus ESCs gewonnenen Exosomen ähnliche biologische Aktivitäten besitzen wie die ursprünglichen ESCs, könnten GM-CSF-tragende Exosomen aus ESCs als zellfreie Vesikel fungieren, um die Immunantwort zu regulieren. In diesem Artikel wird eine detaillierte Methode zur Herstellung hochwertiger exosomenangereicherter EVs aus ESCs beschrieben, die GM-CSF exprimieren. Diese exosomenangereicherten EVs haben das Potenzial, als immunregulatorische Vesikel zu dienen, um die Immunantwort zu modulieren.

<table><tbody><tr><td>Alkalisches Phosphat, Kälberdarm</td><td>New England Biolabs</td><td>M0290S</td><td>Dephosphorylierendes DNA-Plasmid</td></tr><tr><td>anti-Annexin V mAb</td><td>Santa Cruz Biotechnologie</td><td>Klon H-3, sc-74438</td><td>Western Blot, RRID:AB_1118989</td></tr><tr><td>anti-CD81 mAb</td><td>Santa Cruz Biotechnologie</td><td>Klon B-11, sc-166029</td><td>Western Blot, RRID:AB_2275892</td></tr><tr><td>anti-cytochrom c mAb</td><td>Santa Cruz </td><td>Biotechnologie-Klon A-8, sc-13156</td><td>Western-Blot, RRID:AB_627385</td></tr><tr><td>anti-Flotillin-1 mAb</td><td>Santa Cruz</td><td>Biotechnologie-Klon C-2; sc-74566</td><td>Western-Blot, RRID:AB_2106563</td></tr><tr><td>anti-GAPDH pAb</td><td>Rockland</td><td>600-401-A33S</td><td>Western-Blot, RRID:AB_11182910</td></tr><tr><td>Anti-Maus-IgG, Ziege, Peroxidase-konjugiert</td><td>Thermo Fisher</td><td>31430</td><td>Western-Blot, RRID:AB_228307</td></tr><tr><td>anti-Oxphos COX IV-Untereinheit IV mAb</td><td>Thermo Fisher</td><td>Klon 20E8C12 A21348</td><td>Western Blot, RRID:AB_221509</td></tr><tr><td>Anti-Proteindisulfid-Isomerase (PDI) pAb</td><td>Enzo</td><td>ADI-SPA-890</td><td>Western Blot, RRID:AB_10616242</td></tr><tr><td>Anti-Kaninchen-IgG, Ziege, Peroxidase-konjugiert</td><td>Thermo Fisher</td><td>31460</td><td>Western Blot, RRID:AB_228341</td></tr><tr><td>BCA (Bicinchoninsäure) Assay</td><td>Thermo Fisher</td><td>23223</td><td>Bestimmung der Proteinkonzentrationen</td></tr><tr><td>Bis-Tris PAGE Gel, ExpressPlus, 4-20%</td><td>Genscript</td><td>M42015</td><td>Western Blot</td></tr><tr><td>Carbenicillin, Dinatriumsalz</td><td>Thermo Fisher</td><td>10177012</td><td>Selektion von E. coli Kolonien</td></tr><tr><td>Zentrifuge, Avanti J-26 XPI</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td>Zentrifugation mit niedriger Drehzahl</td></tr><tr><td>Zentrifugenrotor, JA-10</td><td>Beckman Schar</td><td>09U1597</td><td>Zentrifugenflasche für die Zentrifugation bei niedriger Geschwindigkeit</td></tr><tr><td>, Nalgene PPCO</td><td>Thermo Fisher</td><td>3120-0500PK</td> Cu-Gitter <td>für die Zentrifugation bei niedriger Geschwindigkeit</td></tr><tr><td>mit Kohlenstoffträgerfilm</td><td>Elektronenmikroskopie Sciences</td><td>FF200-Cu</td><td>Aufnahme von Elektronenmikroskopiebildern</td></tr><tr><td>EcoRI</td><td>New England Biolabs</td><td>R0101</td><td>Verdauung von DNA-Plasmid</td></tr><tr><td>Verbesserte Chemilumineszenz Detektionssystem</td><td>Thermo Fisher</td><td>32106</td><td>Western Blot</td></tr><tr><td>FACScalibur Durchflusszytometer</td><td>Becton Dickinson</td><td></td><td>Untersuchung der GFP-Spiegel von ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Fötales Rinderserum</td><td>ATCC</td><td>SCRR-30-2020</td><td>Medium für ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Fisherbrand Sterile Zellsiebe; Maschenweite: 40 μm; m</td><td>Thermo Fisher</td><td>22-363-547</td><td>Filtrieren von ES-D3-Zellen für die FACS-Sortierung</td></tr><tr><td>Gelatine (0,1%)</td><td>Thermo Fisher</td><td>ES006B</td><td>Kultivieren von ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>GM-CSF ELISA-Kit</td><td>Thermo Fisher</td><td>88733422</td><td>Bestimmung der GM-CSF-Konzentrationen</td></tr><tr><td>KnockOut Dulbecco' s Modifizierter Adler" s Medium</td><td>Thermo Fisher</td><td>10-829-018</td><td>Medium für ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Leukämie-Hemmfaktor</td><td>Thermo Fisher</td><td>ESG1106</td><td>Medium für ES-D3-Zellen L-Glutamin</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>VWRL0131-0100</td><td>Medium für ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Lipofectamine 2000 Transfektionsreagenz</td><td>Thermo Fisher</td><td>11668019</td><td>Transfizierende ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Mikroplatten-Reader, PowerWave XS</td><td>BioTek</td><td></td><td>Bestimmung der GM-CSF-Konzentrationen</td></tr><tr><td>MoFlo XDP Hochgeschwindigkeits-Zellsortierer</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td>Isolierung einzelner ES-D3-Zellklone</td></tr><tr><td>NEB 5-alpha Kompetente E. coli</td><td>New England Biolabs</td><td>C2988J</td><td>Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid</td></tr><tr><td>Neomycin</td><td>Thermo Fisher</td><td>10-131-035</td><td>Auswahl von ES-D3-Klonen</td></tr><tr><td>Nicht-essentielle Aminosäuren</td><td>Thermo Fisher</td><td>SH3023801</td><td>Medium für ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Fettfreie Trockenmilch</td><td>Thermo Fisher</td><td>NC9022655</td><td>Western Blot</td></tr><tr><td>Opti-MEM I Reduziertes Serummedium</td><td>Thermo Fisher</td><td>31985062</td><td>Transfizierende ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Paraformaldehyd</td><td>Elektronenmikroskopie Sciences</td><td>15710</td><td>Aufnahme von elektronenmikroskopischen Bildern</td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>VWR</td><td>sc45000-652</td><td>Medium für ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Plasmid pEF1a-FD3ER-IRES-hrGFP</td><td>Addgene</td><td>37270</td><td>Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid</td></tr><tr><td>PVDF-Membranen</td><td>Millipore EMD</td><td>IPVH00010</td><td>Western Blot</td></tr><tr><td>QIAprep Spin Miniprep Kit (250)</td><td>QIAGEN</td><td>27106</td><td>Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid</td></tr><tr><td>QIAquick Gel Extraction Kit (50)</td><td>QIAGEN</td><td>28704</td><td>Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid</td></tr><tr><td>Quick Ligation Kit</td><td>New England Biolabs</td><td>M2200S</td><td>Erzeugung von GM-CSF-Expressionsplasmid</td></tr><tr><td>Transmissionselektronenmikroskop</td><td>Hitachi</td><td>HT7700</td><td>Aufnahme von elektronenmikroskopischen Bildern</td></tr><tr><td>Trypsin</td><td>VWR</td><td>45000-660</td><td>Kultivierung von ES-D3-Zellen</td></tr><tr><td>Ultrazentrifuge, OptimaTM L-100 XP</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td>High Drehzahlzentrifugation</td></tr><tr><td>Ultrazentrifugenrotor, 45Ti</td><td>Beckman Coulter</td><td>09U4454</td><td>Hochgeschwindigkeitszentrifugation</td></tr><tr><td>Ultrazentrifuge Polycarbonatflasche</td><td>Beckman Coulter</td><td>355622</td><td>Hochgeschwindigkeitszentrifugation</td></tr><tr><td>UranyWeniger Färbelösung</td><td>Elektronenmikroskopie Sciences</td><td>22409</td><td>Aufnahme von Elektronenmikroskopiebildern</td></tr></tbody></table>

isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären vesikeln, die granulozyten-makrophagen-kolonie-stimulierenden faktor aus embryonalen stammzellen tragen

Isolation of Exosome-Enriched Extracellular Vesicles Carrying Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor from Embryonic Stem Cells

Embryonale Stammzellen (ESCs) sind pluripotente Stammzellen, die sich selbst erneuern und in alle Arten von embryonalen Zellen differenzieren können. Wie viele andere Zelltypen setzen ESCs kleine Membranvesikel wie Exosomen an die extrazelluläre Umgebung frei. Exosomen dienen als essentielle Mediatoren der interzellulären Kommunikation und spielen eine grundlegende Rolle in vielen (patho)physiologischen Prozessen. Der Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktor (GM-CSF) fungiert als Zytokin, um die Immunantwort zu modulieren. Das Vorhandensein von GM-CSF in Exosomen hat das Potenzial, ihre immunregulatorische Funktion zu stärken. Hier wurde GM-CSF in der murinen ESC-Zelllinie ES-D3 stabil überexprimiert. Es wurde ein Protokoll entwickelt, um hochwertige exosomenangereicherte extrazelluläre Vesikel (EVs) aus ES-D3-Zellen zu isolieren, die GM-CSF überexprimieren. Isolierte exosomenangereicherte EVs wurden durch eine Vielzahl von experimentellen Ansätzen charakterisiert. Wichtig ist, dass signifikante Mengen an GM-CSF in exosomenangereicherten Elektrofahrzeugen vorhanden sind. Insgesamt könnten GV-CSF-tragende Exosomen-angereicherte EVs aus ESCs als zellfreie Vesikel fungieren, um ihre immunregulatorischen Aktivitäten auszuüben.

GM-CSF wird in murinen ESCs überexprimiert. Um GM-CSF in ES-D3-Zellen stabil zu überexprimieren, wurde murine GM-CSF cDNA in einen Transfektionsvektor geklont, um den Expressionsvektor pEF1α-mGM-CSF-IRES-hrGFP zu erzeugen (Abbildung 1A). GM-CSF wurde in ES-D3-Zellen durch Transfektion überexprimiert, und etwa 20% der transient transfizierten ES-D3-Zellen waren GFP-positiv. Zellklone, die GM-CSF oder die leere Vektorkontrol...

Diese Studie beschreibt eine Methode zur Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln, die immunstimulierende Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktoren aus embryonalen Stammzellen tragen.

Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln, die Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierenden Faktor aus embryonalen Stammzellen tragen

Embryonic stem cells (ESCs) are pluripotent stem cells capable of self-renewal and differentiation into all types of embryonic cells. Like many other cell ...

Unser Protokoll kann verwendet werden, um hochwertige exosomenangereicherte extrazelluläre Vesikel aus embryonalen Stammzellen herzustellen, die den immunstimulierenden Faktor GM-CSF exprimieren. Exosomenangereicherte extrazelluläre Vesikel, die GM-CSF tragen, haben das Potenzial, zellfreie immunregulatorische Vesikel zu bedienen, die die Immunantwort modulieren können. Forscher mit der grundlegenden molekular- und zellbiologischen Ausbildung, sollten in der Lage sein, wie dieses Protokoll leicht zu tun, aber jeder, der dieses Protokoll zum ersten Mal durchführt, sollte die Anweisungen genau befolgen.Da unser Protokoll kompliziert ist, wird die Visualisierung der komplizierten Details jedes Schritts anderen Forschern helfen, exosomenfreies FBS zu erzeugen, das gewünschte Volumen von FBS ultrazentrifugieren und den exosomenfreien Überstand zu sammeln. Bevor Sie die drei ESD-Zellen plattieren, beschichten Sie 15 Zentimeter Gewebekulturschalen mit 0,1% Gelatine bei Raumtemperatur für 30 Minuten. Gelatine durch Aspiration entfernen und die ESD drei Zellen ohne Feederschicht Zellen in ESD drei Zellkulturmedium bei 37 Grad Celsius in 5% Kohlendioxid befeuchteten Inkubator bis die Zellen

isolation-exosome-enriched-extracellular-vesicles-carrying

Research

Forschung

JoVE Journal

Cancer Research

Krebsforschung

Dieses Video beschreibt eine Methode, die auf Größenausschlusschromatographie (SEC) basiert, um extrazelluläre Vesikel oder EVs zu isolieren, die aus den Immunzellen des Gehirns – den Mikroglia – stammen. Die EVs fungieren als molekulare Fracht, um Mediatoren zu liefern, die eine Immunantwort regulieren. Daher können die isolierten EVs als in vitro Modell verwendet werden, um die Mikroglia-Neuronen-Wechselwirkung während einer neuronalen Immunantwort zu untersuchen.

SEC-basierte Isolierung von extrazellulären Vesikeln aus Mikroglia: Eine Technik zur Isolierung extrazellulärer Vesikel aus Mikroglia-konditionierten Kulturmedien

Dieses Protokoll wird veranschaulicht, wie extrazelluläre MicroRNAs von Zellkulturmedien für kleine RNA Bibliotheksbau und Sequenzierung der nächsten Generation zu reinigen. Verschiedenen Qualitätskontrolle Checkpoints werden beschrieben, Leser zu verstehen, was beim Arbeiten mit niedrigen Eingabesamples wie ExRNAs zu erwarten.

Isolieren, Sequenzierung und Analyse von extrazellulären MicroRNAs aus humanen mesenchymalen Stammzellen

Dieses Protokoll veranschaulicht 1) die Isolierung und Kultivierung von primären Fibroblasten aus dem adulten Musculus gastrocnemius der Maus sowie 2) die Aufreinigung und Charakterisierung von Exosomen unter Verwendung einer differentiellen Ultrazentrifugationsmethode in Kombination mit Saccharosedichtegradienten gefolgt von Western-Blot-Analysen.

Isolierung und Charakterisierung von Exosomen aus Skelettmuskelfibroblasten

Exosome Anwendung ist ein aufkommendes Werkzeug für die Arzneimittelentwicklung und regenerative Medizin. Wir etablieren ein Exosomen-Isolationsprotokoll mit hoher Reinheit, um Exosomen aus neuartigen identifizierten Stammzellen namens CB-SC für mechanistische Studien zu isolieren. Wir kokulturieren auch CB-SC-abgeleitete Exosomen mit menschlichen Monozyten, was zu ihrer Differenzierung in phänotypisch unterschiedliche Makrophagen führt.

Differenzierung von Monozyten in phänotypisch ausgeprägte Makrophagen nach der Behandlung mit humanen Cordblutstammzellen (CB-SC)-Abgeleitete Exosomen

Das Protokoll zeigt hier, dass extrazelluläre Vesikel mittels Größenausschlusschromatographie adäquat von konditionierten Zellkulturmedien getrennt werden können.

Größenausschlusschromatographie zur Trennung extrazellulärer Vesikel aus konditionierten Zellkulturmedien

Dieses Protokoll demonstriert, wie die kleinen extrazellulären Vesikel (hUC-MSC-sEVs) von humanen Nabelschnurstammzellen (hUC-MSC-sEVs) mit einer einfachen Laborumgebung isoliert werden können. Die Größenverteilung, Proteinkonzentration, sEVs-Marker und Morphologie isolierter hUC-MSC-sEVs werden durch Nanopartikel-Tracking-Analyse, BCA-Protein-Assay, Western Blot bzw. Transmissionselektronenmikroskop charakterisiert.

Eine einfache Tischfiltrationsmethode zur Isolierung kleiner extrazellulärer Vesikel aus humanen mesenchymalen Stammzellen

Das vorliegende Protokoll beschreibt die differentielle Zentrifugation zur Isolierung und Charakterisierung repräsentativer EVs (Exosomen und Mikrovesikel) aus kultivierten humanen MSCs. Weitere Anwendungen dieser Elektrofahrzeuge werden ebenfalls in diesem Artikel erläutert.

Isolierung, Charakterisierung und therapeutische Anwendung extrazellulärer Vesikel aus kultivierten humanen mesenchymalen Stammzellen

In dieser Arbeit beschreiben wir eine magnetische Separations-gestützte Hochgeschwindigkeits-Homogenisierungsmethode für die großtechnische Produktion von Endosomen-abgeleiteten Nanovesikeln als eine neue Art von Exosomen-Mimikern (EMs), die den gleichen biologischen Ursprung und die gleiche Struktur, Morphologie und Proteinzusammensetzung von nativen extrazellulären Vesikeln (EVs) aufweisen.

Ein magnetabscheidungsunterstütztes Hochgeschwindigkeits-Homogenisierungsverfahren für die großtechnische Herstellung von Endosomen-abgeleiteten Vesikeln

Das Vorhandensein von Krebsstammzellen (KSZ) in Knochensarkomen kürzlich ihrer Pathogenese in Verbindung gebracht worden. In diesem Artikel stellen wir die Isolierung des CSCS aus primären Zellkulturen aus humanen Biopsien herkömmlicher Osteosarkom (OS) mit der Fähigkeit des CSCS erhalten unter nichtadhärenten Bedingungen zu wachsen.

Gründung der Krebszellkulturen von Human Konventionelle Osteosarkom Stem

Hier beschreiben wir Xenotransplantat Zebrabärbling Modelle mit zwei verschiedenen Injektionsstellen, dh perivitellinen Raum und Kanal von Cuvier, das invasive Verhalten zu untersuchen und die intravasation und Extravasation Potential von menschlichen Brustkrebszellen zu bewerten sind.

Invasive Verhalten von menschlichen Brustkrebszellen in embryonalem Zebrabärbling

Lernen Sie die Isolierung exosomenangereicherter extrazellulärer Vesikel aus embryonalen Stammzellen mit GM-CSF. Diese Methode ermöglicht die Produktion hochwertiger immunmodulatorischer Vesikel für die zellfreie Immuntherapie.

Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln, die Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierenden Faktor aus embryonalen Stammzellen tragen (Video) | JoVE Journal

Isolierung von exosomenangereicherten extrazellulären Vesikeln, die Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierenden Faktor aus embryonalen Stammzellen tragen

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