Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa phương pháp tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng không có tích hợp từ máu ngoại biên của người
Tóm tắt
Sự tạo ra các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs) từ máu ngoại biên của con người cung cấp một phương pháp thuận tiện và ít xâm lấn để thu thập các iPSCs đặc trưng cho bệnh nhân. Vector episomal là một trong những phương pháp tốt nhất để tái lập trình các tế bào soma sang trạng thái đa năng do tính đơn giản và chi phí hợp lý. Tuy nhiên, hiệu quả của việc tái lập trình tế bào máu ngoại biên trưởng thành bằng vector episomal tương đối thấp so với tế bào tủy rốn và tế bào tủy xương. Trong nghiên cứu hiện tại, các iPSCs không tích hợp nguồn gốc từ máu ngoại biên đã được thiết lập thông qua công nghệ episomal. Chúng tôi đã tối ưu hóa quá trình tách và nuôi cấy tế bào đơn nhân, các loại promoter của vector episomal, và sự kết hợp của các yếu tố phiên mã nhằm cải thiện hiệu quả tái lập trình. Tại đây, chúng tôi đã cải thiện hiệu quả tạo ra các iPSCs không tích hợp từ tế bào đơn nhân máu ngoại biên của con người bằng cách tối ưu hóa phương pháp tách tế bào đơn nhân từ máu ngoại biên, điều chỉnh tích hợp của môi trường nuôi cấy, và điều chỉnh thời gian nuôi cấy và sự kết hợp của các vector episomal khác nhau. Với giao thức tối ưu hóa này, một tài sản quý giá cho tổ chức iPSCs đặc trưng cho bệnh nhân đã được thiết lập.
Từ khóa
#tế bào gốc đa năng cảm ứng #iPSCs #máu ngoại biên #công nghệ episomal #tái lập trìnhTài liệu tham khảo
Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006;126:663–76.
Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007;131:861–72.
Aasen T, Raya A, Barrero MJ, Garreta E, Consiglio A, Gonzalez F, Vassena R, Bilic J, Pekarik V, Tiscornia G, Edel M, Boue S, Izpisua Belmonte JC. Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes. Nat Biotechnol. 2008;26:1276–84.
Streckfuss-Bomeke K, Wolf F, Azizian A, Stauske M, Tiburcy M, Wagner S, Hubscher D, Dressel R, Chen S, Jende J, Wulf G, Lorenz V, Schon MP, Maier LS, Zimmermann WH, Hasenfuss G, Guan K. Comparative study of human-induced pluripotent stem cells derived from bone marrow cells, hair keratinocytes, and skin fibroblasts. Eur Heart J. 2013;34:2618–29.
Sun N, Panetta NJ, Gupta DM, Wilson KD, Lee A, Jia F, Hu S, Cherry AM, Robbins RC, Longaker MT, Wu JC. Feeder-free derivation of induced pluripotent stem cells from adult human adipose stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106:15720–5.
Loh YH, Agarwal S, Park IH, Urbach A, Huo H, Heffner GC, Kim K, Miller JD, Nq K, Daley GQ. Generation of induced pluripotent stem cells from human blood. Blood. 2009;113:5476–9.
Tancos Z, Varga E, Kovacs E, Dinnyes A, Kobolak J. Establishment of induced pluripotent stem cell (iPSC) line from a 75-year old patient with late onset Alzheimer's disease (LOAD). Stem Cell Res. 2016;17:81–3.
Tancos Z, Varga E, Kovacs E, Dinnyes A, Kobolak J. Establishment of induced pluripotent stem cell (iPSC) line from an 84-year old patient with late onset Alzheimer's disease (LOAD). Stem Cell Res. 2016;17:75–7.
Warren CR, O'Sullivan JF, Friesen M, Becker CE, Zhang X, Liu P, Wakabayashi Y, Morningstar JE, Shi X, Choi J, Xia F, Peters DT, Florido MHC, Tsankov AM, Duberow E, Cornisar L, Shay J, Jiang X, Meissner A, Musunuru K, Kathiresan S, Daheron L, Zhu J, Gerszten RE, Deo RC, Vasan RS, O'Donnell CJ, Cowan CA. Induced pluripotent stem cell differentiation enables functional validation of GWAS variants in metabolic disease. Cell Stem Cell. 2017;20:547–57. e547
Zhou H, Martinez H, Sun B, Li A, Zimmer M, Katsanis N, Davis EE, Kurtzberg J, Lipnick S, Noggle S, Rao M, Chang S. Rapid and efficient generation of transgene-free iPSC from a small volume of cryopreserved blood. Stem Cell Rev. 2015;11:652–65.
Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S. Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature. 2007;448:313–7.
Zhou H, Wu S, Joo JY, Zhu S, Han DW, Lin T, Trauger S, Bien G, Yao S, Zhu Y, Siuzdak G, Scholer HR, Duan L, Ding S. Generation of induced pluripotent stem cells using recombinant proteins. Cell Stem Cell. 2009;4:381–4.
Warren L, Manos PD, Ahfeldt T, Loh YH, Li H, Lau F, Ebina W, Mandal PK, Smith ZD, Meissner A, Daley GQ, Brack AS, Collins JJ, Cowan C, Schlaeger TM, Rossi DJ. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell. 2010;7:618–30.
Ban H, Nishishita N, Fusaki N, Tabata T, Saeki K, Shikamura M, Takada N, Inoue M, Haseqawa M, Kawamata S, Nishikawa S. Efficient generation of transgene-free human induced pluripotent stem cells (iPSCs) by temperature-sensitive Sendai virus vectors. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:14234–9.
Schlaeger TM, Daheron L, Brickler TR, Entwisle S, Chan K, Cianci A, DeVine A, Ettenger A, Fitzgerald K, Godfrey M, Gupta D, McPherson J, Malwadkar P, Gupta M, Bell B, Doi A, Jung N, Li X, Lynes MS, Brookes E, Cherry AB, Demirbas D, Tsankov AM, Zon LI, Rubin LL, Feinberg AP, Meissner A, Cowan CA, Daley GQ. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nat Biotechnol. 2015;33:58–63.
Wen W, Zhang JP, Xu J, Su RJ, Neises A, Ji GZ, Yuan W, Cheng T, Zhang XB. Enhanced generation of integration-free iPSCs from human adult peripheral blood mononuclear cells with an optimal combination of episomal vectors. Stem Cell Reports. 2016;6:873–84.
Dowey SN, Huang X, Chou BK, Ye Z, Cheng L. Generation of integration-free human induced pluripotent stem cells from postnatal blood mononuclear cells by plasmid vector expression. Nat Protoc. 2012;7:2013–21.
Wen W, Zhang JP, Chen W, Arakaki C, Li X, Baylink D, Botimer GD, Xu J, Yuan W, Cheng T, Zhang XB. Generation of Integration-free Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Episomal Vectors. J Vis Exp. 2017;119:e355091.
Li Y, Feng H, Gu H, Lewis DW, Yuan Y, Zhang L, Yu H, Zhang P, Cheng H, Miao W, Yuan W, Cheng SY, Gollin SM, Cheng T. The p53-PUMA axis suppresses iPSC generation. Nat Commun. 2013;4:2174.
Okita K, Yamakawa T, Matsumura Y, Sato Y, Amano N, Watanabe A, Goshima N, Yamanaka S. An efficient nonviral method to generate integration-free human-induced pluripotent stem cells from cord blood and peripheral blood cells. Stem Cells. 2013;31:458–66.
Chou BK, Gu H, Gao Y, Dowey SN, Wang Y, Shi J, Li Y, Ye Z, Cheng T, Cheng L. A facile method to establish human induced pluripotent stem cells from adult blood cells under feeder-free and xeno-free culture conditions: a clinically compliant approach. Stem Cells Transl Med. 2015;4:320–32.
Su RJ, Baylink DJ, Neises A, Kiroyan JB, Meng X, Payne KJ, Tschudy-Seney B, Duan Y, Appleby N, Kearns-Jonker M, Gridley DS, Wang J, Lau KH, Zhang XB. Efficient generation of integration-free ips cells from human adult peripheral blood using BCL-XL together with Yamanaka factors. PLoS One. 2013;8:e64496.
Chou BK, Mali P, Huang X, Ye Z, Dowey SN, Resar LM, Zou C, Zhang YA, Tong J, Cheng L. Efficient human iPS cell derivation by a non-integrating plasmid from blood cells with unique epigenetic and gene expression signatures. Cell Res. 2011;21:518–29.
Mack AA, Kroboth S, Rajesh D, Wang WB. Generation of induced pluripotent stem cells from CD34+ cells across blood drawn from multiple donors with non-integrating episomal vectors. PLoS One. 2011;6:e27956.
Liu T, Zou G, Gao Y, Zhao X, Wang H, Huang Q, Jiang L, Guo L, Cheng W. High efficiency of reprogramming CD34(+) cells derived from human amniotic fluid into induced pluripotent stem cells with Oct4. Stem Cells Dev. 2012;21:2322–32.
Meng X, Neises A, Su RJ, Payne KJ, Ritter L, Gridley DS, Wang J, Sheng M, Lau KH, Baylink DJ, Zhang XB. Efficient reprogramming of human cord blood CD34+ cells into induced pluripotent stem cells with OCT4 and SOX2 alone. Mol Ther. 2012;20:408–16.
Haase A, Gohring G, Martin U. Generation of non-transgenic iPS cells from human cord blood CD34(+) cells under animal component-free conditions. Stem Cell Res. 2017;21:71–3.
Yam PY, Li S, Wu J, Hu J, Zaia JA, Yee JK. Design of HIV vectors for efficient gene delivery into human hematopoietic cells. Mol Ther. 2002;5:479–84.
Rhodes MM, Kopsombut P, Bondurant MC, Price JO, Koury MJ. Bcl-x(L) prevents apoptosis of late-stage erythroblasts but does not mediate the antiapoptotic effect of erythropoietin. Blood. 2005;106:1857–63.
Kawamura T, Suzuki J, Wang YV, Menendez S, Morera LB, Raya A, Wahl GM, Izpisua Belmonte JC. Linking the p53 tumour suppressor pathway to somatic cell reprogramming. Nature. 2009;460:1140–4.
Morrison SJ, Csete M, Groves AK, Melega W, Wold B, Anderson DJ. Culture in reduced levels of oxygen promotes clonogenic sympathoadrenal differentiation by isolated neural crest stem cells. J Neurosci. 2000;20:7370–6.
Danet GH, Pan Y, Luongo JL, Bonnet DA, Simon MC. Expansion of human SCID-repopulating cells under hypoxic conditions. J Clin Invest. 2003;112:126–35.
Ezashi T, Das P, Roberts RM. Low O2 tensions and the prevention of differentiation of hES cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005;102:4783–8.
