Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Модель человека печени химерных мыши семейной гиперхолестеринемией, с помощью индуцированных плюрипотентных стволовых клеток гепатоцитов

7.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/57556

⸱

15 сентября 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол для создания человеческой печени химерных мыши модели семейной гиперхолестеринемией, используя человеческое индуцированных плюрипотентных стволовых клеток гепатоцитов. Это является полезной моделью для тестирования новых терапий для гиперхолестеринемии.

Аннотация

Семейной гиперхолестеринемией (FH) в основном вызвано мутациями липопротеинов низкой плотности рецептора (LDLR) и приводит к повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний раннего начала из-за заметное повышение ЛПНП в крови холестерина (LDL-C). Статины являются первой линией гиполипидемические препараты для лечения FH и другие виды гиперхолестеринемии, но появляются новые подходы, в частности PCSK9 антител, которые в настоящее время проходит испытания в клинических испытаниях. Изучить новые терапевтические подходы для FH, новых лекарств или новых формулировок, мы должны надлежащим в естественных условиях модели. Однако различия в метаболические профили липидов, по сравнению с людьми являются ключевой проблемой доступных животных моделей FH. Для решения этой проблемы, мы породили модель человеческой печени химерных мыши, с помощью FH индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC)-производных гепатоцитов (iHeps). Мы использовали/Ldlr- / -/Rag2- / -/Il2rg- / - (LRG) мышах, чтобы избежать иммунной неприятие трансплантированных человеческих клеток и для оценки эффекта LDLR-дефицит iHeps в LDLR null фон. Пересаженные FH iHeps может населить 5-10% печени мыши LRG основе человеческого альбумина пятнать. Кроме того прижившимися iHeps ответил гиполипидемические препараты и резюмировалась клинические наблюдения повышенной эффективности PCSK9 антител, по сравнению с статины. Наши человеческой печени химерных модель таким образом может быть полезным для доклинических испытаний новых терапий для FH. Используя тот же протокол, аналогичных человеческой печени химерных мышей для других генетических вариантов FH или мутации, соответствующий других наследственных заболеваний печени, также могут быть созданы.

Введение

Рецептор липопротеинов низкой плотности (LDLR) захватывает LDL холестерина (LDL-C) в крови, чтобы модулировать синтез холестерина в печени. Мутации в гене LDLR являются наиболее частой причиной семейной гиперхолестеринемией (FH)1. Статины традиционно первая линия препаратов для лечения FH и другие виды гиперхолестеринемии (унаследованные или приобретенных). Статины препятствовать 3-гидрокси-3-methylglutaryl кофермент редуктазы снизить синтез холестерина в печени2. Кроме того статины увеличить уровень LDLR на поверхности гепатоцитов содействовать плазмы LDL-C разминирование. Однако основных предостережение лечения статина....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все описанные здесь методы, которые предполагают использование животных были утверждены Комитетом по использовать Live животных в области преподавания и научных исследований (CULATR) из университета Гонконга.

1. мышь, подготовка и фенотипические тестирования

  1. Поколение иммунодефицитных Ldlr нокаут (KO) мышах.
    1. Используйте мышь штаммов Ldlr- / -, Rag2- / -и Il2rg- / - (см. Таблицу материалы).
    2. Крест Rag2- / - мышей с Il2rg- / - мышей для создания Rag2- / -

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Направленного дифференцирования человека iPSCs в iHeps
При достижении 70% слияния, человеческие iPSCs дифференцированы в iHeps с 3-х ступенчатая протокол16 (рис. 1 верхняя группа). После 3 дней дифференцировки энтодермы iPSC колонии становятся ослабла и распространилась до полного слияния (Рисунок 1 нижней панели). Затем с 2 средний этапnd , hepatoblasts появляются и размножа.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Предыдущие исследования с использованием iHeps грызунов подтвердили, что они являются эффективным способом для изучения наследственных заболеваний печени17. Для дальнейшего расширения использования этой технологии и потому что текущих FH Животные модели субоптимальные, мы прижившимися FH iHeps в LRG мышей и показали, что прижившимися LDLR + / или гетерозиготных LDLR-мутировавших FH iHeps можно уменьшить уровень мышей плазмы LDL-C и реагировать гиполипидемические препараты в е.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

H.-чл.КОРР является национальным координатором и следователь Одиссея результатов исследования, авторами Санофи и Regeneron Фармацевтика.

Благодарности

Эта работа была поддержана Shenzhen науки и технологии Совета основной исследовательской программы (JCYJ20150331142757383), стратегической приоритетной исследовательской программы Китайской академии наук (XDA16030502), Гонконг грант Совета темы на основе исследования Схема (T12-705/11), программа сотрудничества Фонда Национальный природный науки Китая (N-HKU730/12 и 81261160506), команда исследовательского проекта Гуандун естественных наук и научно-исследовательских грантов Совета Специального административного района Гонконг Фонд (2014A030312001), Гуанчжоу науки и технологий программы (201607010086) и провинции Гуандун науки и технологии программы (2016B030229007 и 2....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<прочные>Материалы
40 и микро; m Клеточный фильтрBDB4-VW-352340
6-луночный планшетThermofisher140675Покрытый внеклеточным матриксом
AccutaseMilliporeSCR005
АцетилхолинSigma AldrichA6625Растворить в воде
раствор для извлечения антигенаIHC WorldIW-1100-1L
Кальцияхлорид Sigma AldrichC8106CaCl2Фермент
диссоциации клетокThermofisher12604-013TrypLE
D-глюкозаSigma AldrichD8270
ДиметилсульфоксидSigma AldrichD5879DMSO
DMEM Thermofisher10829Knockout DMEM
DNase IRoche11284932001
EDTAUSB156940.5 M, PH=8.0
Внеклеточный матрикс (для клеточной суспензии)Corning354234Matrigel
Внеклеточный матрикс (для дифференцировки iHep)Corning354230Matrigel
Гепатоцитарная базальная средаLonzaCC-3199
Культуральная среда для гепатоцитовLonzaCC-3198
Диета с высоким содержанием жиров и холестеринаДиетаD12079B
человека Активин АPeprotech120-14E
Фактор роста гепатоцитов человекаPeprotech100-39
Среда для поддержания iPSC человекаSTEMCELL Technologies5850mTeSR1
Человеческий онкостатин MPeprotech300-10
Кетамин 10%АльфасанN/A
L-глютаминThermofisher35050
Набор для обнаружения ЛПНП-СWAKO993-00404 и 993-00504
Магний  хлоридVWRP25108MgCl2
MeloxicamBoehringer IngelheimNADA 141-213
МонокалийфосфатUSBS20227KH2PO4
Заменимые аминокислотыThermofisher11140
PBSGESH30256.02Без
кальция и магнияАнтитела PCSK9Sanofi и Regeneron PharmaceuticalsSAR236553/REGN727Алирокумаб
Фенобарбиталкомпании Alfamedic 013003
ФенилэфринRBIP-133Растворяют в воде
Хлорид калияSigma AldrichP9333KCl
Повидон-йодMundipharmaBetadine
Рекомбинантная мышь Wnt3aR& D Systems1324-WN-500/CF
Ингибитор ROCK Y27632Sigma AldrichY0503-5MG
RPMI 1640Thermofisher21875
Замена сывороткиThermofisher10828
Чашка Петри с силиконовым покрытиемDow CorningSylgard 184 Набор
SimvastatinMerck Sharp & DohmeZOCOR
Бикарбонат натрияSigma AldrichS6297NaHCO3
Sodium chlorideSigma AldrichS7653NaCl
Trypan синий раствор 0,4%Thermofisher15250061
U-46619Cayman16450Растворить в ДМСО
Ксилазин 2%АльфасанN/A
β -меркаптоэтанолThermofisher31350
Название<strong>CompanyНомер в каталоге<>Комментарии
Антитела
AATDAKOA00121:400
ALBBethyl ЛабораторииA80-1291:200
ASGPRСанта-КрусSc-289771:100
HNF4AСанта-КрусSc-65571:35
NANOGStemgent09-00201:200
OCT4Stemgent09-00231:200
NameCompanyCatalog NumberComments
Mice
Il2rg--/- Jacson lab003174
Ldlr-- Jacson lab002077
Rag2--- Jacson lab008449
NameCompany<strong>Каталожный номер<strong>Комментарии/
strongОборудование
Автоматический счетчик ячеекInvitrogenCountess
Gamma облучательMDS NordionGammacell 3000 Elan II
Инсулиновый шприцBD324911
PowerlabADInstrumentsModel 8/30
Slides сканирующая системаLeica biosystemsAperio scanScope система
скользящего микротомаLeica biosystemsRM2125RT
стереомикроскопNikonSMZ800
Система обработки тканейLeica biosystemsASP200S
Проволочный миографDMT610M
НазваниеCompany>Каталожный номер>Комментарии
>Программное обеспечение
Цифровой просмотр слайдов программное обеспечениеLeicaAperio ImageScope Версия 12.3.2
Image JNIHВерсия 1.51e
Программное обеспечение для обработки изображенийAdobePhotoshop CC Version 2015
Программное обеспечение для визуализации микроскопаCarl ZeissAxioVision LE Version 4.7
силиконовых эластомеровstrong

Ссылки

  1. Brown, M. S., Goldstein, J. L. A receptor-mediated pathway for cholesterol homeostasis. Science. 232 (4746), 34-47 (1986).
  2. Endo, A. The discovery and development of HMG-CoA reductase inhibitors. J Lipid Res. 33 (11), 1569-1582 (1992).
  3. Dubuc, G., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

гепатоцитыполученные из иПСКiHeps с дефицитом LDLRмыши LRGстромально-васкулярная фракцияизоляция клетокпроточная цитометриявестерн-блоттингконфокальная микроскопия