Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kích thích tính đa năng trong tế bào nguyên bào sợi sơ sinh người được đông lạnh lâu dài trong điều kiện không cần tế bào hỗ trợ
Tóm tắt
Một phương pháp mới để tạo ra tế bào gốc là nỗ lực chuyển đổi các tế bào soma trưởng thành thành tế bào gốc đa năng, được gọi là tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs), bằng cách giới thiệu các yếu tố phiên mã cụ thể. iPSCs có hai đặc điểm tế bào thiết yếu, chúng vừa đa năng vừa có khả năng tái tạo tế bào lâu dài. Thêm vào đó, iPSCs có thể được tạo ra từ các tế bào soma cụ thể của bệnh nhân, do đó vượt qua các vấn đề về đạo đức và miễn dịch. Mục tiêu của nghiên cứu của chúng tôi là tái lập trình các tế bào nguyên bào sợi sơ sinh người được đông lạnh lâu dài bằng phương pháp mới sử dụng công nghệ hạt nano lipid (hệ thống truyền tải thuốc Lipofectamine 3000) kết hợp với các vector tái lập trình Epi 5. Các iPSCs thu được đã được xác định bằng nhiều phương pháp tinh vi trong sinh học phân tử và kính hiển vi. Các quần thể iPSCs riêng biệt bắt đầu xuất hiện vào ngày thứ 20 sau khi tái lập trình. Sự hiện diện của các quần thể iPSCs đã được chứng minh thông qua nhuộm sống với phosphatase kiềm (AP). Sau khi lựa chọn thủ công các quần thể và tiến hành nuôi cấy tiếp theo, chúng không mất khả năng hình thành các thể phôi; chúng dương tính với AP, Tra-1-60 và SSEA-5. Hơn nữa, các iPSCs thu được biểu hiện các dấu ấn đa năng Oct4, Sox2 và Nanog, và mức độ biểu hiện của các dấu ấn chondrogenic, osteogenic và adipogenic cao hơn đáng kể so với đối chứng (p < 0.05). Tóm lại, chúng tôi đã chứng minh rằng các tế bào nguyên bào sợi sơ sinh người được đông lạnh lâu dài có thể được tái lập trình thành iPSCs và sau khi phân tích thêm về sự an toàn sinh học của chúng, chúng có thể được sử dụng như các tế bào cụ thể của bệnh nhân trong y học tái tạo.
Từ khóa
#tế bào gốc #tế bào gốc đa năng #tế bào gốc cảm ứng #nguyên bào sợi #y học tái tạo #tái lập trình tế bàoTài liệu tham khảo
Chen G, Gulbranson DR, Hou Z et al (2011) Chemically defined conditions for human iPSC derivation and culture. Nat Methods 8:424–429. doi:10.1038/nmeth.1593
Gai H, Leung EL, Costantino PD et al (2009) Generation and characterization of functional cardiomyocytes using induced pluripotent stem cells derived from human fibroblasts. Cell Biol Int 33:1184–1193. doi:10.1016/j.cellbi.2009.08.008
Hou P, Li Y, Zhang X et al (2013) Pluripotent stem cells induced from mouse somatic cells by small-molecule compounds. Science 341:651–654. doi:10.1126/science.1239278
Jia F, Wilson KD, Sun N et al (2010) A nonviral minicircle vector for deriving human iPS cells. Nat Methods 7:197–199. doi:10.1038/nmeth.1426
Kahler DJ, Ahmad FS, Ritz A et al (2013) Improved methods for reprogramming human dermal fibroblasts using fluorescence activated cell sorting. PLoS ONE 8:e59867. doi:10.1371/journal.pone.0059867
Kim D, Kim C-H, Moon J-I et al (2009) Generation of human induced pluripotent stem cells by direct delivery of reprogramming proteins. Cell Stem Cell 4:472–476. doi:10.1016/j.stem.2009.05.005
Loh Y-H, Agarwal S, Park I-H et al (2009) Generation of induced pluripotent stem cells from human blood. Blood 113:5476–5479. doi:10.1182/blood-2009-02-204800
Lu X, Zhao T (2013) Clinical therapy using iPSCs: hopes and challenges. Genomics Proteomics Bioinform 11:294–298. doi:10.1016/j.gpb.2013.09.002
Manzini S, Viiri LE, Marttila S, Aalto-Setälä K (2015) A comparative view on easy to deploy non-integrating methods for patient-specific iPSC production. Stem Cell Rev 11:900–908. doi:10.1007/s12015-015-9619-3
Masip M, Veiga A, Belmonte JCI, Simon C (2010) Reprogramming with defined factors: from induced pluripotency to induced transdifferentiation. Mol Hum Reprod 16:856–868. doi:10.1093/molehr/gaq059
Miyazaki S, Yamamoto H, Miyoshi N et al (2012) Emerging methods for preparing iPS cells. Jpn J Clin Oncol 42:773–779. doi:10.1093/jjco/hys108
Nie B, Wang H, Laurent T, Ding S (2012) Cellular reprogramming: a small molecule perspective. Curr Opin Cell Biol 24:784–792. doi:10.1016/j.ceb.2012.08.010
Okita K, Yamanaka S (2011) Induced pluripotent stem cells: opportunities and challenges. Philos Trans R Soc B Biol Sci 366:2198–2207. doi:10.1098/rstb.2011.0016
Okita K, Nakagawa M, Hyenjong H et al (2008) Generation of mouse induced pluripotent stem cells without viral vectors. Science 322:949–953. doi:10.1126/science.1164270
Okita K, Matsumura Y, Sato Y et al (2011) A more efficient method to generate integration-free human iPS cells. Nat Methods 8:409–412. doi:10.1038/nmeth.1591
Okita K, Yamakawa T, Matsumura Y et al (2013) An efficient nonviral method to generate integration-free human-induced pluripotent stem cells from cord blood and peripheral blood cells. Stem Cells 31:458–466. doi:10.1002/stem.1293
Repiská V, Varga I, Lehocký I et al (2010) Biological and morphological characterization of human neonatal fibroblast cell culture B-HNF-1. Biologia. doi:10.2478/s11756-010-0095-6
Sayed N, Liu C, Wu JC (2016) Translation of human-induced pluripotent stem cells. J Am Coll Cardiol 67:2161–2176. doi:10.1016/j.jacc.2016.01.083
Soldner F, Hockemeyer D, Beard C et al (2009) Parkinson’s disease patient-derived induced pluripotent stem cells free of viral reprogramming factors. Cell 136:964–977. doi:10.1016/j.cell.2009.02.013
Takahashi K, Yamanaka S (2006) Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126:663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024
Warren L, Manos PD, Ahfeldt T et al (2010) Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7:618–630. doi:10.1016/j.stem.2010.08.012
Woltjen K, Michael IP, Mohseni P et al (2009) piggyBac transposition reprograms fibroblasts to induced pluripotent stem cells. Nature 458:766–770. doi:10.1038/nature07863
Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K et al (2007) Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science 318:1917–1920. doi:10.1126/science.1151526
Yu J, Hu K, Smuga-Otto K et al (2009) Human induced pluripotent stem cells free of vector and transgene sequences. Science 324:797–801. doi:10.1126/science.1172482