Een 3D cultuur voor hematopoiesis beschreven met menselijke navelstrengbloed en leukemische beenmergcellen. De methode is gebaseerd op het gebruik van een poreuze kunststof polyurethaan scaffold bekleed met extracellulaire matrix. Deze steiger is aanpasbaar aan een groot aantal cellen te passen.
Hematopoietische stamcellen dat er een unieke micro-omgeving om bloedcel vorming van een te ondersteunen; het beenmerg (BM) is een complexe driedimensionale (3D) weefsel waarin hematopoiese wordt geregeld met behulp van ruimtelijk georganiseerd cellulaire micro-omgevingen genoemd niches 2-4. De organisatie van de BM niches is van cruciaal belang voor de functie of disfunctie van normale of kwaadaardige BM 5. Daarom is een beter begrip van de in vivo micro-omgeving met behulp van een ex vivo mimicry zou ons helpen ophelderen van de moleculaire, cellulaire en microenvironmental determinanten van leukemogenese 6.
Op dit moment zijn hematopoietische cellen gekweekt in vitro in twee-dimensionale (2D) weefselkweekflessen / well-platen 7 tot hetzij co-cultuur met allogene of xenogene stromale cellen of toevoeging van exogene cytokines 8. Deze voorwaarden zijn kunstmatige en verschillen van de in vivo </em> micro omdat zij niet de 3D cellulaire nissen wordt blootgesteld cellen abnormaal hoge concentraties cytokine die kan leiden tot verlies van differentiatie en pluripotentie 9,10.
Hierin stellen we een nieuw 3D beenmerg teeltsysteem de simuleert in vivo 3D groeiomstandigheden en ondersteunt multilineaire hematopoiesis in afwezigheid van exogene groeifactoren. De sterk poreuze in dit systeem uit polyurethaan (PU) maakt een hoge dichtheid celgroei in een hoger specifiek oppervlak dan de conventionele monolaagkweek in 2D 11. De werk heeft aangetoond dat deze model de groei van menselijke navelstrengbloed (CB) mononucleaire cellen (MNC) 12 en primaire leukemische cellen in de afwezigheid van exogene cytokines ondersteund. Deze nieuwe 3D-mimicry biedt een levensvatbaar platform voor de ontwikkeling van een menselijk experimenteel model om hematopoiese te bestuderen en om nieuwe behandelingen voor leukemie te ontdekken.
De ex vivo 3D-cultuur systeem hier gepresenteerde stelt ons in staat om een 3D-biomimicry van hematopoiese dat recapituleert de originele BM architectuur en cellulaire fenotype onafhankelijk van exogene cytokines. De 3D-model biedt de structuur en de micro waarmee normale en abnormale hematopoïetische cellen prolifereren omstandigheden vergelijkbaar met die aangetroffen in vivo.
De selectie van het polymère steigermateriaal betekende een belangrijke stap in de biomimicry …
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd gefinancierd door de Richard Thomas Leukemie Fonds, de Vrouwe Tata Memorial Trust, het Northwick Park Hospital Leukemie Research Trust Fund en het National Institute of Health Research (NIHR), Verenigd Koninkrijk.
Name of the reagent | Company | Catalogue No |
Dioxan | Invitrogen | D20,186-3 |
PBS | Gibco | 14190-094 |
IMDM | Invitrogen | 12440-053 |
Ficoll-Paque | GE Healthcare | 17-1440-02 |
Penicillin/Streptomycin | Sigma-Aldrich | P4333 |
MTS | Promega | G3580 |
Glutaraldehyde | Fluka Biochemika | 49624 |
Wright-Giemsa | Sigma-Aldrich | WG32 |
Fetal bovine serum | Gibco | 10108-165 |
CD71 | Santa Cruz Biotechnology | sc-32272 |
Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11001 |
CD45-FITC | BD Pharmigen | 74895 |
CD71-PE | BD Pharmigen | 555537 |
CD235a-PE-Cy5 | BD Pharmigen | 555570 |
Sodium azide | Sigma-Aldrich | S-8032 |