細胞是近年來藥物研發發展非常迅速的乙個領域,其主要方法有免疫細胞和幹細胞。 幹細胞分為胚胎幹細胞和成體幹細胞,根據分化電位的不同可分為全能幹細胞、多能幹細胞和單能幹細胞。
誘導多能幹細胞(iPSC)技術被譽為繼藥物和外科手術之後的第三次醫學革命,是近年來國際醫學前沿的重點發展領域,為整個幹細胞生物學和臨床再生醫學領域提供了新的研究方向。
IPSC的定義
誘導多能幹細胞(iPSCs),又稱人工誘導多能幹細胞,是一種多能幹細胞,將一系列誘導因子引入成熟的體細胞細胞,並將其重新程式設計為具有與胚胎幹細胞相似特性的多能幹細胞。
iPSC可以通過CRISPR Cas9基因編輯產生同基因對照細胞系,在形態、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態、細胞增殖能力、分化能力等方面與胚胎幹細胞非常相似,具有與胚胎幹細胞相同的應用潛力。
IPSC的優點:
IPSC認證致瘤性因素遠低於胚胎幹細胞和間充質幹細胞。
iPSCs可直接由成體細胞誘導它打破了幹細胞研究中不可避免的倫理和免疫排斥的侷限性為幹細胞的臨床應用和研究提供了新的視角。
iPSCs與人體中的其他幹細胞相同具有超強的分化再生能力和低免疫原性。 在再生醫學、新藥篩選和開發等領域有著廣泛的應用。
它是通過患者自身的細胞誘導獲得的,從而大大解決了潛在的免疫排斥問題。
IPSC的應用
再生醫學:iPSC具有很強的分化能力,在特定條件下,可以誘導分化所需的不同型別的細胞甚至類器官
疾病建模:由於iPSCs固有的自我更新特性及其在體內分化成幾乎任何細胞型別的潛力,患者特異性iPSCs可以提供大量疾病相關細胞和各種不同型別的細胞(如神經元和心肌細胞),這是以前無法獲得的,從而實現個性化的疾病建模,這將成為精準醫療的核心部分;
新藥開發:研究人員可以使用培養的幹細胞來測試藥物的療效,了解藥物的潛力**,這對於研究人員開發新藥是不可預測的。
對於患有疾病和衰老的患者,通過iPSC再生醫學管理誘導多能幹細胞,通過介入手段注射誘導多能幹細胞,以恢復細胞和器官的功能。
iPSC培養指南
突出:
1.在iPSC培養過程中不建議使用抗生素,它們會影響細胞活力和分化潛力。
2.iPSC培養環境應與其他細胞分離,並在兩次傳代後檢測支原體。
01Matrigel用於多孔板的包被:
1)將Gelnest基質膠(用於幹細胞)置於冰中並在4°C下融化,使用預冷的移液管或吸頭混合基質膠,直至均勻。
注意:Gelnest Matrigel由從小鼠腫瘤組織中提取的基底膜成分製備而成,含有層粘連蛋白、IV型膠原蛋白、硫酸乙醯肝素、醣蛋白等,並含有多種生長因子。 這些組分可以提供細胞粘附、分化和增殖所需的支援和訊號,模擬生理環境中基底膜的性質,從而進一步模擬生理環境中的細胞訊號通路和相互作用,提高細胞培養的成功率和有效性。
2)在冰上,將基質膠與DMEM培養基以1:80或1:100的比例混合,例如,取1ml Matrigel加入80ml或100ml DMEM培養基中,用預冷移液管混合至均勻狀態。
注:稀釋比例可根據實驗的具體情況進行調整。
3) 將 6 孔板置於冰上,並以每孔 1 ml 的速率將稀釋的基質膠加入 6 孔板中。
4) 將 6 孔板置於 37 孔培養中過夜。
注意:一般來說,1小時孵育即可使用,但過夜孵育的細胞培養結果更好。
5) 使用前吸出未結合的基質膠。
注意:確保移液器的尖端不會劃傷塗層表面。
02 Y-27632(阻巖劑)溶液的製備。
將 Y-27632 溶解在 PBS 中並製備 10 mM 的 Y-27632 溶液,例如取 2將47mg Y-27632溶於1ml PBS中,得到1ml 10mM Y-27632溶液。
注:Y-27632的工作濃度為10M。
03製備含有Y-27632的人胚胎幹細胞培養基(例如MTERR 1或TESR-E8)。
取Y-27632溶液與mtesr 1培養基按1:1000的比例混合,例如,取Y-27632溶液10 L mtesr 1培養基加入10 ml mtesr 1培養基中,得到含10 M Y-27632的mtesr 1培養基10 ml。
04 IPSC恢復:
1)將冷凍儲存的iPSCs置於37水浴中並快速解凍,將細胞溶液轉移到離心管中,用DMEM培養基沖洗冷凍管兩次並轉移到離心管中,與管中的細胞合併,並在室溫下離心300g5分鐘。
2) 棄去上清液,用 2 ml 含有 Y-27632 的 Mtesr 1 培養基重懸 iPSC,然後將細胞懸液轉移到基質膠包被的 6 孔板的 1 孔中,並將其置於培養箱中。
注意:建議將每條回收細胞鏈(約100萬個)轉移到6孔板的1孔中進行培養,以最大限度地提高細胞活力。
3)次日更換iPSC,用不含Y-27632的MTSR 1培養基代替含有Y-27632的MTSR 1培養基。
注意:原來的細胞回收過程可以用新的Nexus細胞回收儀器代替,該儀器具有細胞回收時間短和細胞活力高的特點。
05 IPSC生成:
注意:iPSC細胞在生長到單層後迅速分化和死亡,並在充分之前傳代以保持其活力和多能性。
1) 要除去上清液,用 1 ml PBS 洗滌 1 次,然後加入 1 ml 適當的細胞消化溶液。
2) 將板轉移到培養箱中並孵育 3 分鐘。 在顯微鏡下,大多數細胞是分離的,如果細胞仍然附著,可以用手輕輕拍打板的底部,使細胞脫落。
3)將消化的細胞轉移到離心管中,用DMEM培養基洗滌培養板表面兩次並轉移到離心管中,與管中的細胞合併,並在室溫下以300g離心5分鐘。
4) 棄去上清液並用含有 Y-27632 的 Mtesr 1 培養基重懸,然後將細胞懸液轉移到基質膠包被的 6 孔板中並將其置於培養箱中。
06IPSC冷凍儲存:
Nest Biobank 系列包括全系列的細胞凍存管和凍存溶液,易於使用、安全且無菌。
2)參考細胞凍存液的相關步驟進行細胞消化。
3)計數,棄去上清液,加入適量凍存液,每管將凍存液(約100萬個細胞)1ml分裝入凍存管中。
4) 將小瓶放入逐漸降低溫度的 Nest 程式冷卻箱中,然後放入 -80 冰箱中,以確保冷卻速度約為 1 分鐘。一般來說,冷卻速度不應快於05分鐘。
5)置於-80冰箱中約24小時,然後轉入液氮氣相儲存。
iPS細胞的成功誘導為細胞**和再生醫學研究開闢了一條全新的道路。 相信在不久的將來,iPSC技術能夠快速突破瓶頸,巢巢將不斷研發新產品,推動再生醫學的蓬勃發展,為患者帶來新的希望細胞**
NEST Matrigel 選擇指南