تمایز مستقیم سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی به پدوسیت های کلیوی بالغ و ایجاد چیپ گلومرولی

تاریخ انتشار: جمعه 12 مرداد 1397 | امتیاز: Article Rating

پروتکل هایی برای هدایت تمایز سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPS) به سلول های پیش ساز نفرونی و ارگانوئیدها که حاوی بسیاری از انواع سلول های کلیوی هستند، ایجاد شده است، اما هدایت تمایز سلول های iPS به تشکیل انواع خاص سلول های کلیوی بالغ انسانی با محصول بالا مشکل است. در این جا، ما یک پروتکل دقیق را برای تمایز هدایت شده سلول های iPS انسان به پدوسیت های گلومرولی کلیوی بعد از میتوزی و بالغ، با کارایی بالا(بیش از 90درصد) ظرف مدت 26 روز و تحت شرایط خاص شیمیایی و بدون دستکاری های ژنتیکی یا انتخاب جمعیت سلولی خاص، توصیف می کنیم. هم چنین ما شرح می دهیم که چگونه این پدوسیت های مشتق از سلول های iPS ممکن است القا شوند تا درون یک سیستم کشت میکروفلوئیدیک organ-on-a-chip(Organ Chip)، چیپ گلومرولی کلیوی انسانی با ساختار و عملکردی شبیه دیواره مویرگ های گلومرولی کلیوی را ظرف مدت 25 روز در شرایط آزمایشگاهی تولید کنند(ماده اولیه این سلول ها، سلول های iPS تمایز نیافته بود). پروتکل تمایز پدوسیتی نیازمند مهارت در کشت سلول های iPS و تکوین چیپ گلومرولی نیازمند تجربه در ساخت و کار با سیستم های کشت سلول بود. این روش می تواند برای کاربرد در غربالگری سمیت نفرونی، تکوین درمانی و طب بازساختی و هم چنین مطالعات منظم تکوین و بیماری های کلیوی مفید باشد.

Nat Protoc. 2018 Jul;13(7):1662-1685. doi: 10.1038/s41596-018-0007-8.

Directed differentiation of human induced pluripotent stem cells into mature kidney podocytes and establishment of a Glomerulus Chip.

Musah S1,2, Dimitrakakis N1, Camacho DM1, Church GM1,2, Ingber DE3,4,5.

Abstract

Protocols have been established to direct the differentiation of human induced pluripotent stem (iPS) cells into nephron progenitor cells and organoids containing many types of kidney cells, but it has been difficult to direct the differentiation of iPS cells to form specific types of mature human kidney cells with high yield. Here, we describe a detailed protocol for the directed differentiation of human iPS cells into mature, post-mitotic kidney glomerular podocytes with high (>90%) efficiency within 26 d and under chemically defined conditions, without genetic manipulations or subpopulation selection. We also describe how these iPS cell-derived podocytes may be induced to form within a microfluidic organ-on-a-chip (Organ Chip) culture device to build a human kidney Glomerulus Chip that mimics the structure and function of the kidney glomerular capillary wall in vitro within 35 d (starting with undifferentiated iPS cells). The podocyte differentiation protocol requires skills for culturing iPS cells, and the development of a Glomerulus Chip requires some experience with building and operating microfluidic cell culture systems. This method could be useful for applications in nephrotoxicity screening, therapeutic development, and regenerative medicine, as well as mechanistic study of kidney development and disease.

PMID: 29995874
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان