כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבידוד וזיהוי תאי הנישה הלימבליים האנושיים.
כאן אנו מדווחים על הליך סטנדרטי לבידוד וזיהוי של תאי נישה לימבליים (LNCs). רקמת לימבוס שהתקבלה מבנק עיניים שימשה לבידוד LNCs. הרקמה חולקה ל -12 חתיכות בתנאים אספטיים ועוכלה במשך 18 שעות ב 37 מעלות צלזיוס באינקובטור תרבית התא באמצעות collagenase A כדי להשיג אשכולות תאים עם LNCs ותאי אב אפיתל לימבלי. אשכולות התאים עוכלו במשך 15 דקות בטמפרטורה של 37°C תוך שימוש ב-0.25% טריפסין-EDTA כדי להשיג תאים בודדים, ולאחר מכן גודלו בתרבית במדיום תאי גזע עובריים מהונדסים (MESCM) על משטח פלסטיק מצופה ב-5% מטריג’ל. תאים הועברו במפגש של 70%, ו- LNCs זוהו באמצעות immunofluorescence, PCR כמותי בזמן אמת (qPCR) וציטומטריית זרימה. LNCs ראשוניים בודדו ועברו יותר מ -12 פעמים. פעילות ההתפשטות של LNCs מ-P4 ל-P6 הייתה הגבוהה ביותר. LNCs ביטאו סמנים גבוהים יותר של תאי גזע מאשר BMMSCs (SCF, Nestin, Rex1, SSEA4, CD73, CD90, MSX1, P75NTR ו- PDGFRβ). יתר על כן, התוצאות הראו כי P4 LNCs ביטאו באופן אחיד VIM, CD90, CD105 ו- PDGFRβ, אך לא Pan-CK, שיכול לשמש כסמן לזיהוי LNCs. ניתוח ציטומטרי זרימה הראה כי כ- 95%, 97%, 92% ו- 11% מה- LNCs ביטאו CD73, CD90, CD105 ו- SCF בהתאמה, בעוד שהם היו 68%, 99%, 20% ו- 3% ב- BMMSC. התהליך הסטנדרטי לבידוד וזיהוי LNC יכול לספק בסיס מעבדה אמין לשימוש נרחב ב- LNCs.
השכיחות של מחסור בתאי גזע אפיתל בקרנית (CESD), המכונה גם מחסור בתאי גזע לימבליים (LSCD)1, והתחדשות אפיתל הקרנית (CES) הופכים דחופים יותר ויותר בגלל זיהום ופציעה בקרנית. אם לא מטופלים כראוי, CESD יכול להוביל לעיוורון הדורש השתלת קרנית. כתוצאה מכך, התחדשות CES הופכת משמעותית יותר. קיימת קבוצה של תאים תומכים הנקראים תאי נישה לימבליים (LNCs) המספקים תמיכה חיונית לתפקוד CES. תאי גזע סטרומה לימבליים בודדו לראשונה על ידי Polisetty et al.2 וזוהו על ידי Xie et al.3 כ- LNCs אשר ממוקמים באפיתל הלימבלי, subjacent וסטרומה של הלימבוס. LNCs הם תאי הגזע התומכים העיקריים של שפת הקרנית, ועם הפונקציה של MSC הנגזר ממח עצם (BMMSCs), וניתן לגרום להם להתפתח לתאי אפיתל בקרנית ולתאי סטרומה בקרנית, וכו ‘.3,4,5,6,7. מחקרים קודמים הראו כי תכונות תאי הגזע של LNCs הן פרימיטיביות יותר מאשר BMMSCs8, אשר כבר בשימוש נרחב במרפאה. LNCs עשויים אפילו להפוך את האפשרות המעשית הבאה לאחר MSC, במיוחד לטיפול CESD. כתאים תומכים חשובים עבור CES, LNCs הם גם תאי גזע הנגזרים מהמבנה “הנישתי” של הלימבוס. LNCs עשויים למלא תפקיד מפתח בהתמיינות של תאי אפיתל קרנית בוגרים (MCEC) ל- CES9. עם זאת, מחקרים על LNCs עדיין אינם מספיקים יחסית, ואין הסכמה על המינוח, הבידוד, הטיהור, הזיהוי והמאפיינים של LNCs. כמה חוקרים קראו לתאי גזע סטרומה שמקורם בביופסיה לימבלית 10, תאי גזע מזנכימליים לימבליים 11, תאי גזע פיברובלסטים לימבליים12 ותאי סטרומה מזנכימליים לימבליים13. מכיוון שמאפייני הצמיחה של LNCs לא תוארו בפירוט, ובגלל היישומים המדעיים והקליניים המבטיחים שלהם, ועשויים להיות אחד הכלים הקליניים החשובים ביותר בעתיד, יש צורך לסכם את הבידוד, הטיהור, הזיהוי והמאפיינים של LNCs.
על פי מחקר קודם14, LNCs נמצאים בעיקר באפיתל הלימבל subjacent וסטרומה של הלימבוס. פרוטוקול זה כולל טיפול ברקמת לימבוס באמצעות collagenase A, קבלת אשכול המורכב מ- LEPC ו- LNCs, ועיכול לתאים בודדים עם 0.25% טריפסין-EDTA (TE). לאחר מכן LNCs תורבתו באופן סלקטיבי בתווך תאי גזע עובריים שונה (MESCM) כדי להיות מטוהרים. הפרוטוקול המדווח במאמר זה הוא פשוט ובעל יעילות גבוהה בהשגת LNCs אנושיים בכמויות גדולות.
ההליך המפורט של בידוד, תרבית וזיהוי LNC תועד בסרטון עבור מדענים המעוניינים במחקר LNC, וניתן לחזור עליו בנוחות בעת הצורך.
שקיפות הקרנית נשמרת בדרך כלל על ידי סידור ופיזור קבוע של סיבים קטנים (בקוטר 25-30 ננומטר) בסטרומה של הקרנית, שהוא חיוני לחדות ראייה תקינה16. ישנם 253 מיליון אנשים לקויי ראייה ברחבי העולם, מתוכם 36 מיליון עיוורים17. ארגון הבריאות העולמי (WHO) מחשיב עיוורון קרנית כאחד הסיכונ?…
The authors have nothing to disclose.
תודה לוויי וואנג, לינג-ג’ואן שו ורונג ליו על ההדרכה בעבודה זו, יונגיאו טאן, בי-הווי ג’ין, צ’ון-שיו יו ולי גוויגאנג על אספקת חלק מהחומר, גואניו סו על כתיבת כתב היד, שיאו ג’ואו, יי-הונג שיונג והואטאו שיה על תיקון כתב היד, וגוויגאנג לי על הדרכתו המלאה. מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס ‘82070936, 81470606, 81570819), פרויקט מחקר מדעי לבריאות ותכנון המשפחה במחוז חוביי (מס ‘. WJ2017M073), עשרת פרויקטי המחקר הרפואי התרגומי המובילים מבית החולים טונג’י (No.2016ZHYX20), פרויקט הכשרה של חלוצים רפואיים צעירים בעיר ווהאן (No.2015whzqnyxggrc10), תוכנית גיוס כישרונות גלובלית (G2022154028L), פרויקט ועדת הבריאות הלאומית של מחוז חוביי בשנת 2022 (WJ2021ZH0005), ופרויקט בניית נושא של מחלקת הכספים של חוביי בשנת 2022 (42000022815T000000102)
4',6-Diamidino-2-Phenylindole | ThermoFisher | D1306 | 5μg/mL |
Amphotericin B | Sigma | V900919 | 1.25 μg/mL |
Anti-CD73 | Abcam | ab202122 | 1:50 |
Bovine Serum Albumin | MERCK | A1933 | – |
CD105 | Proteintech | 67075-1-Ig | 1:200 |
CD105 | Abcam | ab114052 | 1:50 |
CD90 | Proteintech | 66766-1-Ig | 1:100 |
CD90 | Abcam | ab307736 | 1:50 |
Cell Incubator | Shanghai Lishen | K1119K4644 | HF90(HT) |
Centrifuge system | StatSpin | StatSpin CytoFuge 12 | – |
Collagenase A | Roche | 10103578001 | 2 mg/mL |
Confocal microscope | Zeiss | LSM700 | – |
Culture plate | virya | 3500356 | 35 mm |
DME/F-12 1:1 (1x) | cytiva | SH30023.01 | 90% |
Donkey anti-Mouse IgG (H+L) Secondary Antibody | ThermoFisher | A16016 | 1:1000 |
Donkey anti-rabbit IgG (H+L) Secondary Antibody | ThermoFisher | 31568 | 1:1000 |
FACS Diva sofware | BD Biosciences | Tree Star | – |
Flow Cytometer | BD Biosciences | Becton Dickinson LSRII | – |
Fluorescence microscope | olympus | cx31 | |
Gentamicin | Sigma | G1914 | 50 μg/mL |
Hemocytometer | MERCK | Z359629 | Bright-Line |
High-capacity cDNA Transcription Kit | ThermoFisher | 4374966 | |
Inverted phase-contrast microscope | UOP | DSZ2000X | |
ITS (insulin, transferrin, sodium selenite) | Sigma | I3146 | 5 μg/mL insulin, 5 μg/mL transferrin, 5 ng/mL sodium selenite |
KnockOut SR Serum Replacement for ESCs/iPSCs | gibco | 10828-028 | 10% |
Matrigel | BioCoat | 356234 | – |
Pan-CK | Abcam | ab7753 | 1:1000 |
Paraformaldehyde | NoninBio | NBS0135 | 4.00% |
Paraformaldehyde | MKBio | MM-1505 | 4% |
PDGFRβ | Abclonal | A1444 | 1:100 |
Real-time fluorescence quantitative PCR instrument | Applied Biosystems | Step One Plus | – |
Recombinant Human FGF-basic | Peprotech | 100-18B | 4 ng/mL |
Recominant Human Leukemia Inhibitory Factor(Lif) | Peprotech | 300-05 | 10 ng/mL |
RNeasy Mini RNA Isolation Kit | Qiagen | 74104 | – |
SCF | Bioss | bs-0545R | 1:100 |
SCF | Abcam | ab52603 | 1:50 |
Stereomicroscope | ZEISS | SteREO Discovery. V8 | |
Sterile surgical round blade | Careforde | 29500 | size 10 |
TaqMan Gene Expression Assay Mix | Applied Biosystems | 4448489 | |
Triton X-100 | MERCK | X100 | 0.20% |
Trypan blue | ThermoFisher | 15250061 | 0.40% |
Trypsin-EDTA | Genview | GP3108 | 0.25% |
Tween 20 | MERCK | P9416 | – |
Ultra Clean Bench | LaiTe | LT20200705 | SW-CJ-IFDG |
Universal PCR Master Mix | Applied Biosystems | 4304437 | |
Vim | Abcam | ab92547 | 1:100 |