ارگانوئیدهای کلیوی مشتق از سلول های بنیادی جنینی به عنوان مدل هایی کامل برای هدف قرار دادن نفروژنز برنامه ریزی شده

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 22 آبان 1397 | امتیاز: Article Rating

کلیه یک اندام پیچیده است که از هزاران نفرون تشکیل شده است که از طریق برهمکنش های القایی دو طرفه بین مزانشیم متانفریک(MM) و جوانه میزنایی(UB) حاصل می شود. مزانشیم متانفریک در پاسخ به پیام رسانی از جوانه میزنایی متحمل گذار مزانشیمی به اپی تلیالی (MET) می شود. پروتئین ترشحی Wnt4، به عنوان یکی از اعضای خانواده Wnt برای نفروژنز حیاتی است و موش های جهش یافته به صورت Wnt4-/- قادر به تشکیل تجمعات پیش توبولی(PTA) نیستند و بنابراین فاقد نفرون های دارای عملکرد هستند. در این جا، ما رده سلول بنیادی جنینی موشی(mESC) فاقد Wnt4 را با بکار بردن تکنیک ویرایش ژنومی CRISPR/Cas9 تولید کردیم. ما در این جا تمایز نوع وحشی سلول های بنیادی جنینی موشی(mESC) و نوع ناک اوت شده برای Wnt4 به پیش سازهای کلیوی را توصیف می کنیم و چنین سلول هایی در ادامه برای متحمل شدن نفروژنز بوسیله القای بواسطه جوانه میزنای موش روز 5/11 جنینی القا شدند. ارگانوئیدهای خود سازماندهی شده سه بعدی نوع وجشی، ساختارهای نفرونی قطعه بندی شده مناسبی را نشان دادند، در حالی که ارگانوئیدهای ناقص برای Wnt4 قادر به متحمل شدن MET نبودند که شبیه شرایط فنوتیپی مدل موشی ناک اوت شده برای Wnt4 در شرایط درون تنی بود. به طور خلاصه، ما پلت فرمی را ایجاد کردیم که تکنولوژی های CRISPR/Cas9 و ارگانوئیدهای کلیوی را برای مدل سازی تکوین کلیوی در شرایط آزمایشگاهی ترکیب کرد و ثابت کرد که ارگانوئیدهای جهش یافته قادر هستند عملکرد مشابهی همانند مطالعات درون تنی را نشان دهند.

Sci Rep. 2018 Nov 9;8(1):16618. doi: 10.1038/s41598-018-34995-3.

Embryonic Stem Cells Derived Kidney Organoids as Faithful Models to Target Programmed Nephrogenesis.

Tan Z1, Shan J2, Rak-Raszewska A2, Vainio SJ3.

Abstract

The kidney is a complex organ that is comprised of thousands of nephrons developing through reciprocal inductive interactions between metanephric mesenchyme (MM) and ureteric bud (UB). The MM undergoes mesenchymal to epithelial transition (MET) in response to the signaling from the UB. The secreted protein Wnt4, one of the Wnt family members, is critical for nephrogenesis as mouse Wnt4-/- mutants fail to form pretubular aggregates (PTA) and therefore lack functional nephrons. Here, we generated mouse embryonic stem cell (mESC) line lacking Wnt4 by applying the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated systems 9 (Cas9). We describe here, differentiation of the wild type and Wnt4 knockout mESCs into kidney progenitors, and such cells induced to undergo nephrogenesis by the mouse E11.5 UB mediated induction. The wild type three-dimensional (3D) self-organized organoids depict appropriately segmented nephron structures, while the Wnt4-deficient organoids fail to undergo the MET, as is the case in the phenotype of the Wnt4 knockout mouse model in vivo. In summary, we have established a platform that combine CRISPR/Cas9 and kidney organoid technologies to model kidney development in vitro and confirmed that mutant organoids are able to present similar actions as in the in vivo studies.

PMID: 30413738
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