LU506249B1 - BARTH SYNDROME INDUCABLE PLURIPOTENT STEM CELLS AND THEIR PRODUCTION METHODS, DIFFERENTIATION CULTURE MEDIA AND APPLICATIONS - Google Patents
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-
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Abstract
Die vorliegende Erfindung offenbart induzierbare pluripotente Stammzellen für das Barth- Syndrom sowie deren Herstellungsmethoden, Differenzierungskulturmedien und Anwendungen. Es werden 150-200 ml Urin eines Patienten mit Barth-Syndrom gesammelt und durch Zentrifugation bei 2000 U/min für 10 Minuten Urinzellen gewonnen. Nach der Zellzählung werden 3,5-4×10^5 Zellen in eine mit Matrigel beschichtete und bei 37 °C für mehr als eine Stunde inkubierte 6-Loch-Kulturplatte geimpft. Nach der Passage und Kultivierung der dritten Generation von Urinzellen bis zu 80% Konfluenz, werden die Zellen mit einem Sendai-Virus infiziert, das die vier Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2, KLF4 und c-MYC enthält, um die Reprogrammierung zu induzieren. 15 Tage nach der Virusinfektion beginnen klonale Zellgruppen zu erscheinen, die manuell ausgewählt und auf eine neue, mit Matrigel inkubierte 24-Loch-Kulturplatte übertragen werden. Nach mehreren Passagen und der Erfüllung mehrerer Kriterien wird so eine gereinigte Zelllinie von iPS-Zellen (TAZ-UiPSC) aus Urinzellen von Patienten mit Barth-Syndrom gewonnen. Diese TAZ-UiPSC können gezielt zur Differenzierung in Kardiomyozyten induziert werden, um ein in vitro Zellmodell zu etablieren, das für die Untersuchung der Pathogenese des Barth-Syndroms und die Auswahl von zielgerichteten Medikamenten verwendet wird.The present invention discloses inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome as well as their production methods, differentiation culture media and applications. 150-200 ml of urine from a patient with Barth syndrome is collected and urine cells are obtained by centrifugation at 2000 rpm for 10 minutes. After cell counting, 3.5-4×10^5 cells are seeded into a 6-well culture plate coated with Matrigel and incubated at 37 °C for more than one hour. After passage and cultivation of the third generation of urine cells to 80% confluence, the cells are infected with a Sendai virus containing the four transcription factors OCT4, SOX2, KLF4 and c-MYC to induce reprogramming. 15 days after viral infection, clonal cell groups begin to appear, which are manually selected and transferred to a new 24-well culture plate incubated with Matrigel. After several passages and fulfilling several criteria, a purified cell line of iPS cells (TAZ-UiPSC) is thus obtained from urine cells of patients with Barth syndrome. These TAZ-UiPSC can be specifically induced to differentiate into cardiomyocytes to establish an in vitro cell model used to study the pathogenesis of Barth syndrome and to select targeted drugs.
Description
Barth-Syndrom induzierbare pluripotente Stammzellen sowie deren LU506249Barth syndrome inducible pluripotent stem cells and their LU506249
Herstellungsmethoden, Differenzierungskulturmedien und AnwendungenProduction methods, differentiation culture media and applications
Technischer BereichTechnical area
Diese Erfindung gehort zum Bereich der Biotechnologie und bezieht sich speziell auf induzierbare pluripotente Stammzellen für das Barth-Syndrom sowie deren Herstellungsmethoden,This invention belongs to the field of biotechnology and relates specifically to inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome and their production methods,
Differenzierungskulturmedien und Anwendungen.Differentiation culture media and applications.
Technologie im HintergrundTechnology in the background
Im Jahr 1983 wurde das Barth-Syndrom (BTHS) erstmals von Dr. Peter Barth entdeckt und wird allgemein als seltene, X-chromosomal verknüpfte, autosomal rezessive Erbkrankheit angesehen. Die Krankheit umfasst Skelettmuskelerkrankungen, Kardiomyopathie,Barth syndrome (BTHS) was first discovered by Dr. Peter Barth in 1983 and is generally considered a rare, X-linked, autosomal recessive genetic disorder. The disease includes skeletal muscle diseases, cardiomyopathy,
Wachstumsverzôgerungen und 3-Methylglutaconsäureurie, mit einer Inzidenz von nur 1/300.000- 400.000. Die klinischen Merkmale des Barth-Syndroms umfassen hypertrophe Kardiomyopathie, dilatative Kardiomyopathie, linksventrikuläre Nichtkompaktion, ventrikuläre Arrhythmien,Growth retardation and 3-methylglutaconic aciduria, with an incidence of only 1/300,000-400,000. The clinical features of Barth syndrome include hypertrophic cardiomyopathy, dilated cardiomyopathy, left ventricular noncompaction, ventricular arrhythmias,
Endokardfibroelastose, proximale Myopathie, plôtzlicher Herztod, Neutropenie, Schläfrigkeit undEndocardial fibroelastosis, proximal myopathy, sudden cardiac death, neutropenia, drowsiness and
Müdigkeit, Hypoglykämie, Laktatazidose, Essschwierigkeiten usw.Fatigue, hypoglycemia, lactic acidosis, difficulty eating, etc.
Im Jahr 1996 wurde die potenzielle Mutation des Barth-Syndroms auf dem tafazzin (TAZ)-In 1996, the potential Barth syndrome mutation on the tafazzin (TAZ) gene was
Gen auf dem Xq28-Chromosom lokalisiert, hauptsächlich einschlieBlich der Deletionsmutation (c.517delG) und der Missense-Mutation (c.328T>C) des TAZ-Gens. Das TAZ-Gen ist hauptsächlich an der Biosynthese von Kardiolipin (CL) in Herzmuskelzellen beteiligt, ein Prozess, der hauptsächlich in der mitochondrialen Membran stattfindet. Kardiolipin (CL) inGene located on the Xq28 chromosome, mainly including the deletion mutation (c.517delG) and the missense mutation (c.328T>C) of the TAZ gene. The TAZ gene is mainly involved in the biosynthesis of cardiolipin (CL) in cardiac muscle cells, a process that takes place mainly in the mitochondrial membrane. Cardiolipin (CL) in
Herzmuskelzellen kann direkt mit verschiedenen wichtigen Proteinkomplexen wie derCardiac muscle cells can directly interact with various important protein complexes such as
Atmungskette, mitochondrialen Stoffwechselträgern, Mitochondrienmorphologie-Formproteinen usw. interagieren.respiratory chain, mitochondrial metabolic carriers, mitochondrial morphology shape proteins, etc.
Da Herzmuskelzellen des Menschen schwer zu gewinnen sind, ist dies schwierig und kostspielig.Since human heart muscle cells are difficult to obtain, this is difficult and costly.
Inhalt der ErfindungContent of the invention
Um die Probleme und Mängel der bestehenden Technik zu lôsen, zielt die vorliegendeIn order to solve the problems and deficiencies of the existing technology, the present
Erfindung darauf ab, induzierbare pluripotente Stammzellen für das Barth-Syndrom sowie derenThe invention aims to develop inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome and their
Herstellungsmethoden, Differenzierungskulturmedien und Anwendungen bereitzustellen, um so mehr Quellen und Anwendungswerte für induzierbare pluripotente Stammzellen zu erhalten.To provide manufacturing methods, differentiation culture media and applications to increase sources and application values of inducible pluripotent stem cells.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, ist das erste Ziel dieser Erfindung dieTo achieve the above objectives, the first objective of this invention is to
Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von induzierbaren pluripotenten Stammzellen für das Barth-Syndrom, das die folgenden Schritte umfasst:Providing a method for producing inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome, comprising the following steps:
S1: Entnahme von 150-200 ml Urin eines Patienten mit Barth-Syndrom und Gewinnung vonS1: Collection of 150-200 ml urine from a patient with Barth syndrome and collection of
Urinzellen durch Zentrifugation;Urine cells by centrifugation;
S2: Nach der Zellzählung werden 3,5-4x1075 Zellen in eine mit Matrigel beschichtete und bei 37 °C für mehr als eine Stunde inkubierte 6-Loch-Kulturplatte geimpft, und nach der Passage werden die dritte Generation von Urinzellen bis zu 80% Konfluenz kultiviert, gefolgt von derS2: After cell counting, 3.5-4x1075 cells are seeded into a 6-well culture plate coated with Matrigel and incubated at 37 °C for more than one hour, and after passage, the third generation of urine cells are cultured to 80% confluence, followed by
Verdauung und Passage mit EDTA-Trypsin;Digestion and passage with EDTA-trypsin;
S3: Die in Schritt S2 kultivierten Urinzellen werden mit Sendai-Viren infiziert, die die vierS3: The urine cells cultured in step S2 are infected with Sendai viruses that encode the four
Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2, KLF4 und c-MYC enthalten, um die Reprogrammierung zu induzieren, und nach 15 Tagen Virusinfektion beginnen klonale Zellgruppen zu erscheinen;contain transcription factors OCT4, SOX2, KLF4 and c-MYC to induce reprogramming, and after 15 days of viral infection, clonal cell groups begin to appear;
S4: Auswahl und Kultivierung der expandierten klonalen Zellgruppen und Übertragung auf eine neue, mit Matrigel beschichtete 24-Loch-Kulturplatte, fortgesetzte Kultivierung mit ERU506249S4: Selection and cultivation of the expanded clonal cell groups and transfer to a new Matrigel-coated 24-well culture plate, continued cultivation with ERU506249
Kulturmedium, das nur am ersten Tag 10 Mikromol Y-27623 enthält, und täglicherCulture medium containing 10 micromoles of Y-27623 only on the first day and daily
Mediumwechsel, bis die klonalen Zellgruppen nach 5-7 Tagen 90% Konfluenz erreichen;Change medium until the clonal cell groups reach 90% confluence after 5-7 days;
SS: Verdauung mit 0,5 mM EDTA und Passage in einem Verhältnis von 1:6 bis 1:10, um durch mehrfache Passage eine gereinigte Zelllinie von induzierbaren pluripotenten Stammzellen zu erhalten, die aus Urinzellen von Patienten mit Barth-Syndrom stammen.SS: Digestion with 0.5 mM EDTA and passage at a ratio of 1:6 to 1:10 to obtain, by multiple passage, a purified cell line of inducible pluripotent stem cells derived from urine cells of patients with Barth syndrome.
Das zweite Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Virus fiir die Reprogrammierung und Induktion zur Herstellung von induzierbaren pluripotenten Stammzellen fiir das Barth-The second aim of this invention is to provide a virus for reprogramming and induction to produce inducible pluripotent stem cells for the Barth
Syndrom, wobei das Virus ein Sendai-Virus ist, das die vier Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2,Syndrome, where the virus is a Sendai virus that infects the four transcription factors OCT4, SOX2,
KLF4 und c-MYC enthält.KLF4 and c-MYC.
Das dritte Ziel dieser Erfindung ist eine Art von induzierbaren pluripotenten Stammzellen für das Barth-Syndrom, bezeichnet als TAZ-UiPSC.The third aim of this invention is a type of inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome, called TAZ-UiPSC.
Das vierte Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Anwendung der oben genannten induzierbaren pluripotenten Stammzellen für das Barth-Syndrom in der Differenzierungskultur von Kardiomyozyten, wobei die genannten induzierbaren pluripotenten Stammzellen in einemThe fourth object of this invention is to provide an application of the above-mentioned inducible pluripotent stem cells for Barth syndrome in the differentiation culture of cardiomyocytes, wherein said inducible pluripotent stem cells are in a
Kulturmedium kultiviert und über mehrere Stufen differenziert werden, um Kardiomyozyten zu erhalten.culture medium and differentiated through several steps to obtain cardiomyocytes.
Die weiteren Schritte umfassen Folgendes: (1) Die genannten Barth-Syndrom induzierbaren pluripotenten Stammzellen werden aufThe further steps include the following: (1) The Barth syndrome inducible pluripotent stem cells are
Matrigel inkubiert und dann in E8-Kulturmedium kultiviert, wobei das Medium täglich für 2-3Matrigel and then cultured in E8 culture medium, with the medium being changed daily for 2-3
Tage gewechselt wird, (2) In der ersten Differenzierungsphase wird das Kulturmedium zu RPMI+B27-Insulin mit 5days, (2) In the first differentiation phase, the culture medium is changed to RPMI+B27 insulin with 5
Mikromol CHIR99021 fiir 2 Tage gewechselt; (3) In der zweiten Differenzierungsphase wird das Kulturmedium zu RPMI+B27-Insulin mit 5 Mikromol IWR-1 für 2 Tage gewechselt; (4) In der dritten Differenzierungsphase wird das Kulturmedium zu normalem RPMI+B27-Micromol CHIR99021 for 2 days; (3) In the second differentiation phase, the culture medium is changed to RPMI+B27 insulin with 5 micromol IWR-1 for 2 days; (4) In the third differentiation phase, the culture medium is changed to normal RPMI+B27-
Insulin für 2 Tage gewechselt; (5) In der vierten Differenzierungsphase wird das Kulturmedium zu normalemInsulin is changed for 2 days; (5) In the fourth differentiation phase, the culture medium is changed to normal
RPMI+B27+Insulin gewechselt und die Kultur fortgesetzt, wobei das Medium alle zwei Tage gewechselt wird.Switch to RPMI+B27+Insulin and continue the culture, changing the medium every two days.
Das fünfte Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Differenzierungskulturmediums für die Differenzierung von Kardiomyozyten aus den genannten Barth-Syndrom induzierbaren pluripotenten Stammzellen, das Folgendes umfasst:The fifth object of this invention is to provide a differentiation culture medium for the differentiation of cardiomyocytes from said Barth syndrome inducible pluripotent stem cells, comprising:
Für die erste Differenzierungsphase ein Differenzierungskulturmedium mit RPMI+B27-For the first differentiation phase, a differentiation culture medium with RPMI+B27-
Insulin und 5 Mikromol CHIR99021;insulin and 5 micromol CHIR99021;
Für die zweite Differenzierungsphase ein Differenzierungskulturmedium mit RPMI+B27-For the second differentiation phase, a differentiation culture medium with RPMI+B27-
Insulin und 5 Mikromol IWR-1;insulin and 5 micromol IWR-1;
Für die dritte Differenzierungsphase ein RPMI+B27-Insulin Differenzierungskulturmedium;For the third differentiation phase, an RPMI+B27-insulin differentiation culture medium;
Und für die vierte Differenzierungsphase ein RPMI+B27+InsulinAnd for the fourth differentiation phase a RPMI+B27+Insulin
Differenzierungskulturmedium.Differentiation culture medium.
Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass sie eine nicht-invasive Methode zur Sammlung von Urinzellen des Patienten verwendet, diese dann in iPS-Zellen reprogrammiert und gezielt zuThe advantage of this invention is that it uses a non-invasive method to collect urine cells from the patient, then reprogram them into iPS cells and target them to
Kardiomyozyten differenziert, was von großer Bedeutung für das Verständnis der Pathogenese desCardiomyocytes, which is of great importance for understanding the pathogenesis of
Barth-Syndroms und die Auswahl von zielgerichteten Medikamenten ist. Die Vorteile und positiven Effekte dieser Erfindung sind nicht darauf beschränkt und werden im Detail in denBarth syndrome and the selection of targeted drugs. The advantages and positive effects of this invention are not limited to this and are described in detail in the
Beispielen des Spezifikationsdokuments dargestellt. LU506249Examples of the specification document are shown. LU506249
Beschreibung der beigefiigten ZeichnungenDescription of the attached drawings
Um die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen dieser Erfindung oder der bestehenden Technik klarer zu erläutern, wird im Folgenden eine kurze Einführung in dieIn order to explain the technical solutions in the embodiments of this invention or the existing technology more clearly, a brief introduction to the
Zeichnungen gegeben, die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder der bestehendenDrawings given in the description of the embodiments or the existing
Technik verwendet werden. Offensichtlich sind die nachstehend beschriebenen Zeichnungen nur einige Ausführungsbeispiele dieser Erfindung. Für Fachleute auf diesem Gebiet ist es offensichtlich, dass weitere Zeichnungen, die auf der Grundlage dieser Zeichnungen ohne kreativetechnique. Obviously, the drawings described below are only some embodiments of this invention. It is obvious to those skilled in the art that further drawings based on these drawings without creative
Arbeitsleistung erstellt werden, ebenfalls zum Umfang dieser Erfindung gehören.work performance also fall within the scope of this invention.
Bild 1 zeigt die Trennung, Kultur und Reprogrammierung von Urinzellen (UCs) vonFigure 1 shows the separation, culture and reprogramming of urine cells (UCs) from
Patienten mit Barth-Syndrom, wobei (A) primär kultivierte Urinzellen (UCs), (B) klonalePatients with Barth syndrome, showing (A) primary cultured urine cells (UCs), (B) clonal
Kolonien-ähnliche induzierbare pluripotente Stammzellen iPS aus Urinzellen von Barth-Colony-like inducible pluripotent stem cells (iPS) from urine cells by Barth-
Syndrom-Patienten und (C) manuell ausgewählte und kultivierte induzierbare pluripotentesyndrome patients and (C) manually selected and cultured inducible pluripotent
Stammzellen iPS aus Urinzellen von Barth-Syndrom-Patienten (TAZ-UiPSC) dargestellt sind.Stem cells iPS from urine cells of Barth syndrome patients (TAZ-UiPSC) are shown.
Bild 2 zeigt die Immunfluoreszenz-Identifikation der Pluripotenz-Proteinexpression vonFigure 2 shows the immunofluorescence identification of pluripotency protein expression of
TAZ-UiPSC, wobei (A) die Expression des Pluripotenz-Proteins OCT4 in TAZ-UiPSC durchTAZ-UiPSC, where (A) the expression of the pluripotency protein OCT4 in TAZ-UiPSC by
Immunfluoreszenz identifiziert wird und (B) die Expression des Pluripotenz-Proteins SSEA4 inimmunofluorescence and (B) the expression of the pluripotency protein SSEA4 in
TAZ-UiPSC durch Immunfluoreszenz identifiziert wird.TAZ-UiPSC is identified by immunofluorescence.
Bild 3 zeigt die Echtzeit-quantitative PCR (RT-qPCR) zur Identifikation der Expression pluripotenter Gene. RT-qPCR misst die Expressionsniveaus der pluripotenten Gene NANOG,Figure 3 shows real-time quantitative PCR (RT-qPCR) for identifying the expression of pluripotent genes. RT-qPCR measures the expression levels of the pluripotent genes NANOG,
OCT4, SOX2 und SSEA4 in verschiedenen Gruppen, Mittelwert + Standardabweichung, n = 3, ***P<0.01 bedeutet statistisch signifikante Unterschiede, n.s> 0.05 keine signifikantenOCT4, SOX2 and SSEA4 in different groups, mean + standard deviation, n = 3, ***P<0.01 means statistically significant differences, n.s> 0.05 no significant
Unterschiede;differences;
Bild 4 stellt die Chromosomen-Karyotyp-Analyse der Chromosomenstruktur von TAZ-Figure 4 shows the chromosome karyotype analysis of the chromosome structure of TAZ-
UiPSC dar;UiPSC;
Bild 5 zeigt die Immunfluoreszenz-Identifikation des Differenzierungspotenzials von TAZ-Figure 5 shows the immunofluorescence identification of the differentiation potential of TAZ-
UIPSC, wobei (A) die Expression des ektodermalen Markers NESTIN, (B) die Expression des mesodermalen Markers SMA und (C) die Expression des endodermalen Markers AFP durchUIPSC, where (A) the expression of the ectodermal marker NESTIN, (B) the expression of the mesodermal marker SMA and (C) the expression of the endodermal marker AFP by
Immunfluoreszenz identifiziert wird;identified by immunofluorescence;
Bild 6 zeigt die RT-PCR-Identifikation des Differenzierungspotenzials von TAZ-UiPSC, wobei RT-PCR die Expression der Marker-Gene fiir die drei Keimblatter identifiziert;Figure 6 shows the RT-PCR identification of the differentiation potential of TAZ-UiPSC, with RT-PCR identifying the expression of marker genes for the three germ layers;
Bild 7 zeigt die Ergebnisse der Sanger-Sequenzierung zur Identifikation vonFigure 7 shows the results of Sanger sequencing to identify
Genmutationsstellen, wobei (A) die Sequenzierungsergebnisse der Kontrollgruppe (Control-iPS) und (B) die Sequenzierungsergebnisse der Experimentalgruppe (TAZ-UiPSC) dargestellt sind,Gene mutation sites, where (A) the sequencing results of the control group (Control-iPS) and (B) the sequencing results of the experimental group (TAZ-UiPSC) are shown,
Bild 8 zeigt die Immunfluoreszenz-Identifikation von aus TAZ-UiPSC differenziertenFigure 8 shows the immunofluorescence identification of TAZ-UiPSC differentiated
Kardiomyozyten, zur Darstellung der Immunfluoreszenz-Identifikation der Kardiomyozyten-Cardiomyocytes, for the visualization of immunofluorescence identification of cardiomyocytes
Markerproteine cTnT und a-Actinin.Marker proteins cTnT and a-actinin.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Um die Ziele, technischen Losungen und Vorteile dieser Erfindung klarer zu machen, wird im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen eine detailliertere Beschreibung der Erfindung gegeben.In order to make the objects, technical solutions and advantages of this invention clearer, a more detailed description of the invention is given below in conjunction with the accompanying drawings.
Ausführungsbeispiele 1.Isolierung und Kultivierung von Urinzellen bei Patienten mit Barth-SyndromExamples 1.Isolation and cultivation of urine cells in patients with Barth syndrome
Streng nach sterilen Operationsanforderungen, sammeln Sie 150-200 ml mittleren Urins von einem Patienten mit Barth-Syndrom (BTHS), zentrifugieren Sie ihn mit 2000 Umdrehungen proStrictly following sterile surgical requirements, collect 150-200 ml of medium urine from a patient with Barth syndrome (BTHS), centrifuge it at 2000 revolutions per
Minute für 10 Minuten, um ein Zellpräzipitat aus dem Urin zu erhalten. Waschen Sie es zweimk}°06249 mit PBS, das 1% Penizillin/Streptomycin enthält. Dann resuspendieren Sie es in 1 ml speziellemMinute for 10 minutes to obtain a cell precipitate from the urine. Wash it twice with PBS containing 1% penicillin/streptomycin. Then resuspend it in 1 ml of special
Urinzellkulturmedium von der Firma Beijing Saibei (plus 2,5 ng/ml bFGF), zählen die Zellen und impfen 3,5-4x 105 Zellen in ein Loch einer 6-Loch-Kulturplatte, die mit Matrigel beschichtet und bei 37 °C für mehr als eine Stunde inkubiert wurde. Übertragen Sie die Zellen in einen 37 °C, 5%Urine cell culture medium from Beijing Saibei (plus 2.5 ng/ml bFGF), count the cells and inoculate 3.5-4x 105 cells into a well of a 6-well culture plate coated with Matrigel and incubated at 37 °C for more than one hour. Transfer the cells to a 37 °C, 5%
CO2 Zellkulturinkubator. Wechseln Sie das Medium täglich durch einen halbquantitativenCO2 cell culture incubator. Change the medium daily with a semi-quantitative
Mediumwechsel.Medium change.
Sobald die kultivierten Urinzellen konfluent geworden sind, führen Sie eine Passagekultur durch mit 0,25% EDTA-Trypsin. 2.Erzeugung und Expansion von induzierbaren pluripotenten Stammzellen (iPS)Once the cultured urine cells have become confluent, perform a passage culture with 0.25% EDTA-trypsin. 2. Generation and expansion of inducible pluripotent stem cells (iPS)
Sobald die Urinzellen der dritten Generation 80% Konfluenz erreicht haben, werden sie mit einem Sendai-Virus der Firma Thermo, das die vier Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2, KLF4 und c-MYC enthält, infiziert, um eine Reprogrammierung zu induzieren. Die infizierten Zellen werden in E6-Kulturmedium der Firma STEMCELL (zusätzlich 10 ng/ml FGF2) kultiviert, wobei das Medium täglich gewechselt wird. 15 Tage nach der Virusinfektion beginnen klonaleOnce the third generation urine cells have reached 80% confluence, they are infected with a Sendai virus from Thermo, which contains the four transcription factors OCT4, SOX2, KLF4 and c-MYC, to induce reprogramming. The infected cells are cultured in E6 culture medium from STEMCELL (plus 10 ng/ml FGF2), with the medium being changed daily. 15 days after virus infection, clonal
Zellgruppen zu erscheinen, woraufhin das Kulturmedium auf E8 von STEMCELL umgestellt wird, um die Kultur fortzusetzen. Sobald die klonalen Gruppen die gewünschte Größe erreicht haben, werden sie manuell ausgewählt und auf eine neue, mit Matrigel inkubierte 24-Loch-Kulturplatte übertragen. Die Kultur wird fortgesetzt in E8-Kulturmedium, das nur am ersten Tag 10 MikromolCell groups begin to appear, after which the culture medium is changed to E8 from STEMCELL to continue the culture. Once the clonal groups have reached the desired size, they are manually selected and transferred to a new 24-well culture plate incubated with Matrigel. The culture is continued in E8 culture medium containing 10 micromolar
Y-27623 enthält, und das Medium wird täglich gewechselt. Nach 5-7 Tagen erreichen die klonalenY-27623 and the medium is changed daily. After 5-7 days, the clonal
Gruppen 90% Konfluenz, dann werden sie mit 0,5 mM EDTA verdaut und in einem Verhältnis von 1:6 bis 1:10 passagiert. 3.ImmunfluoreszenzfärbungGroups 90% confluence, then they are digested with 0.5 mM EDTA and passaged in a ratio of 1:6 to 1:10. 3. Immunofluorescence staining
Nachdem die Kultur der verschiedenen Zellgruppen konfluent geworden ist, wird dieAfter the culture of the different cell groups has become confluent, the
Uberstand entfernt, einmal mit PBS gewaschen, und dann 4% Paraformaldehyd beiSupernatant removed, washed once with PBS, and then 4% paraformaldehyde at
Raumtemperatur für 15 Minuten zugegeben. Danach wird dreimal mit PBS gewaschen, jeweils 5room temperature for 15 minutes. Then wash three times with PBS, 5
Minuten. Anschließend wird eine Lösung mit 0.1% Triton X-100 und 3% Rinderserumalbumin (BSA) in PBS hinzugefügt und die Zellen bei Raumtemperatur für 1 Stunde permeabilisiert.minutes. A solution containing 0.1% Triton X-100 and 3% bovine serum albumin (BSA) in PBS is then added and the cells are permeabilized at room temperature for 1 hour.
Danach werden ohne Waschen Primärantikörper hinzugefügt: Kaninchen-Anti-OCT4-Antikörper (1:500), Maus-Anti-SSEA4-Antikörper (1:200), Maus-Anti-NESTIN-Antikörper (1:200), Maus-Then primary antibodies are added without washing: rabbit anti-OCT4 antibody (1:500), mouse anti-SSEA4 antibody (1:200), mouse anti-NESTIN antibody (1:200), mouse
Anti-SMA-Antikörper (1:200), Maus-Anti-AFP-Antikörper (1:500), Kaninchen-Anti-cTnT-Anti-SMA antibody (1:200), mouse anti-AFP antibody (1:500), rabbit anti-cTnT
Antikörper (1:200) und Maus-Anti-a-Actinin-Antikörper (1:200), über Nacht bei 4 °C inkubiert.Antibody (1:200) and mouse anti-a-actinin antibody (1:200), incubated overnight at 4 °C.
Dann wird dreimal mit PBS gewaschen, jeweils 5 Minuten, gefolgt von der Zugabe vonThen wash three times with PBS, each for 5 minutes, followed by the addition of
Sekundärantikörpern: Alexa Fluor 488-markiertem Schaf-Anti-Kaninchen IgG-Antikörper (1:1000), Alexa Fluor 488-markiertem Schaf-Anti-Maus IgG-Antikôrper (1:1000) und AlexaSecondary antibodies: Alexa Fluor 488-labeled sheep anti-rabbit IgG antibody (1:1000), Alexa Fluor 488-labeled sheep anti-mouse IgG antibody (1:1000) and Alexa
Fluor 594-markiertem Schaf-Anti-Maus IgG-Antikörper (1:1000), 2 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert. Anschließend wird dreimal mit PBS gewaschen, jeweils 5 Minuten, gefolgt von derFluor 594-labeled sheep anti-mouse IgG antibody (1:1000), incubated for 2 hours at room temperature. Then washed three times with PBS, each for 5 minutes, followed by
Zugabe von DAPI-Färbemittel und Inkubation für 15 Minuten bei Raumtemperatur im Dunkeln.Add DAPI stain and incubate for 15 minutes at room temperature in the dark.
Zum Schluss wird dreimal mit PBS gewaschen, jeweils 5 Minuten, und dann unter einem umgekehrten Fluoreszenzmikroskop beobachtet und fotografiert. 4.Reverse Transkriptions-PCR (RT-PCR) und Echtzeit-quantitative PCR (RT-qPCR)Finally, wash three times with PBS, 5 minutes each, and then observe and photograph under an inverted fluorescence microscope. 4.Reverse transcription PCR (RT-PCR) and real-time quantitative PCR (RT-qPCR)
Analyseanalysis
Mit Trizol (Invitrogen, USA) wird die Gesamt-RNA der verschiedenen Zellgruppen extrahiert und die OD gemessen, um sicherzustellen, dass das Verhältnis OD 260/0D280 der RNA zwischen 1,8 und 2,1 liegt, was die Reinheit garantiert. Dann wird die Gesamt-RNA mit eineh506249Using Trizol (Invitrogen, USA), the total RNA of the different cell groups is extracted and the OD is measured to ensure that the OD 260/OD 280 ratio of the RNA is between 1.8 and 2.1, which guarantees purity. Then the total RNA is extracted with ah506249
Reverse-Transkriptions-Kit (Toyobo, Japan) in cDNA umgeschrieben, wobei das Reaktionssystem und das Programm gemäß der Produktanleitung durchgeführt werden. Ein Teil der cDNA wird fürReverse Transcription Kit (Toyobo, Japan) using the reaction system and program according to the product instructions. A portion of the cDNA is used for
RT-PCR verwendet, wobei die Primersequenzen sind:; 5 AFP-F: AGGGAGCGGCTGACATTATTRT-PCR was used, where the primer sequences are:; 5 AFP-F: AGGGAGCGGCTGACATTATT
AFP-R: CAGAGAATGCAGGAGGGACAAFP-R: CAGAGAATGCAGGAGGGACA
GATA6-F: AACTACCACCTTATGGCGCAGATA6-F: AACTACCACCTTATGGCGCA
GATA6-R: GCTGTAGGTTGTGTTGTGGGGATA6-R: GCTGTAGGTTGTGTTGTGGG
CDHS-F: GGATGCAGACGACCCCACTCDHS-F: GGATGCAGACGACCCCACT
CDHS-R: TGTGTACTTGGTCTGGGTGAAGCDHS-R: TGTGTACTTGGTCTGGGTGAAG
PECAM-F: GACATGGCAACAAGGCTGTGPECAM-F: GACATGGCAACAAGGCTGTG
PECAM-R: CACTGTCCGACTTTGAGGCTPECAM-R: CACTGTCCGACTTTGAGGCT
NKX2-5-F: CCACGCCCTTCTCAGTCAANKX2-5-F: CCACGCCCTTCTTCAGTCAA
NKX2-5-R: TAGGCACGTGGATAGAAGGCNKX2-5-R: TAGGCACGTGGATAGAAGGC
PAX6-F: GCCAGACCTCCTCATACTCCPAX6-F: GCCAGACCTCCTCATACTCC
PAX6-R: GCCAGACCTCCTCATACTCCPAX6-R: GCCAGACCTCCTCATACTCC
TUBB-F: GGTAACAACTGGGCCAAAGGTUBB-F: GGTAACAACTGGGCCAAAGG
TUBB-R: GCTGATAAGGAGAGTGCCCATUBB-R: GCTGATAAGGAGAGTGCCCA
ALB-F: TGTTGCATGAGAAAACGCCAALB-F: TGTTGCATGAGAAAACGCCA
ALB-R: TGCTCTTTTGTTGCCTTGGGALB-R: TGCTCTTTGTTGCCTTGGG
GADPH-F: GGCAAATTCCATGGCACCGGADPH-F: GGCAAATTCCATGGCACCG
GADPH-R: GTTCACACCCATGACGAACAGADPH-R: GTTCACACCCATGACGAACA
Das Reaktionssystem basiert auf dem SYBR-Kit (Takara, Japan). Nach der Vorbereitung erfolgt die PCR-Reaktion bei 94 °C für 2 Minuten zur Denaturierung, gefolgt von 35 Zyklen derThe reaction system is based on the SYBR kit (Takara, Japan). After preparation, the PCR reaction is carried out at 94 °C for 2 minutes for denaturation, followed by 35 cycles of
Reaktion (94 °C für 30 Sekunden, 59 °C für 30 Sekunden, 72 °C für 30 Sekunden). 6 uL desreaction (94 °C for 30 seconds, 59 °C for 30 seconds, 72 °C for 30 seconds). 6 uL of
Reaktionsprodukts werden mit 2 uL des 6xLoading Buffers gemischt und dann mittels 2%Reaction product is mixed with 2 uL of the 6xLoading Buffer and then using 2%
Agarosegel-Elektrophorese aufgetrennt und fotografiert. Ein weiterer Teil der cDNA wird für RT- qPCR verwendet, wobei die Primersequenzen sind:Agarose gel electrophoresis and photographed. Another part of the cDNA is used for RT-qPCR, where the primer sequences are:
NANOG -F: CAGCCAAATTCTCCTGCCAGNANOG -F: CAGCCAAATTCTCCTGCCAG
NANOG -R: CACGTCTTCAGGTTGCATGTNANOG -R: CACGTCTTCAGGTTGCATGT
OCT4 -F: AATTTGTTCCTGCAGTGCCCOCT4 -F: AATTTGTTCCTGCAGTGCCC
OCT4 -R: CTCTCGTTGTGCATAGTCGCOCT4 -R: CTTCGTTGTGCATAGTCGC
SOX2-F: GACAGTTACGCGCACATGAASOX2-F: GACAGTTACGCGCCACATGAA
SOX2-R: GTTCATGTAGGTCTGCGAGCSOX2-R: GTTCATGTAGGTCTGCGAGC
SSEA4-F: GGACAAGGCGTTCACAGATCSSEA4-F: GGACAAGGCGTTCACAGAT
SSEA4-R: CAGGCTAGTTTTCACGCTGGSSEA4-R: CAGGCTAGTTTTCACGCTGG
GADPH-F: GGCAAATTCCATGGCACCGGADPH-F: GGCAAATTCCATGGCACCG
GADPH-R: GTTCACACCCATGACGAACAGADPH-R: GTTCACACCCATGACGAACA
Das Reaktionssystem basiert auf dem SYBR-Kits (Takara, Japan). Nach der Vorbereitung startet die PCR mit einer Denaturierung bei 95 °C für 3 Minuten, gefolgt von 35 Zyklen (95 °C für 10 Sekunden, 60 °C für 30 Sekunden). Nach der Reaktion erfolgt die statistische Analyse basierend auf den Ct-Werten, die Erstellung einer Standardkurve und die quantitative Analyse unter Verwendung der Ct-basierten Methode (2-AACt).The reaction system is based on the SYBR kit (Takara, Japan). After preparation, the PCR starts with denaturation at 95 °C for 3 minutes, followed by 35 cycles (95 °C for 10 seconds, 60 °C for 30 seconds). After the reaction, statistical analysis based on the Ct values, preparation of a standard curve and quantitative analysis using the Ct-based method (2-AACt) are performed.
S.Embryoidkorper-FormationstestS.Embryoid body formation test
Der Difterenzierungspotenzial der reprogrammierten iPS-Zellen wird mittelsThe differentiation potential of the reprogrammed iPS cells is determined by
Embryoidkörper-Formationstests analysiert. Jeder Embryoidkörper wird durch das Kultivieren/906249 von 5000 iPS-Zellen in 50 ul E8-Kulturmedium mittels Tropfenkultur für 3 Tage gebildet.Embryoid body formation assays. Each embryoid body is formed by culturing 5000 iPS cells in 50 μl of E8 culture medium by droplet culture for 3 days.
Anschließend werden die Embryoidkörper in einer Suspension aus 50% E8-Kulturmedium und 50% Differenzierungsmedium kultiviert. Dieses 50% Differenzierungsmedium enthält DMEM-The embryoid bodies are then cultured in a suspension of 50% E8 culture medium and 50% differentiation medium. This 50% differentiation medium contains DMEM-
F12, 20% fetales Kälberserum, 1% Penizillin/Streptomycin, 1x nicht-essenzielle Aminosäuren (NEAA), 2 mM L-Glutamin und 0.1 mM ß-Mercaptoethanol. Die suspendierten Embryoidkörper werden dann auf eine nicht-haftende Kulturplatte für 2 Tage übertragen. Anschließend werden dieF12, 20% fetal calf serum, 1% penicillin/streptomycin, 1x non-essential amino acids (NEAA), 2 mM L-glutamine and 0.1 mM ß-mercaptoethanol. The suspended embryoid bodies are then transferred to a non-adherent culture plate for 2 days. The
Embryoidkörper auf eine mit Matrigel inkubierte 24-Loch-Kulturplatte übertragen und dort 14Embryoid bodies were transferred to a 24-well culture plate incubated with Matrigel and incubated for 14
Tage lang kultiviert. Einige Zellen werden danach für die RNA-Extraktion und RT-PCR-Analyse gesammelt, während andere Zellen nach Fixierung mit 4% Paraformaldehyd einer immunfluoreszenzzytologischen Färbungsanalyse unterzogen werden. 6.Chromosomen-Karyotyp-Analysedays. Some cells are then collected for RNA extraction and RT-PCR analysis, while other cells are subjected to immunofluorescence cytological staining analysis after fixation with 4% paraformaldehyde. 6.Chromosome karyotype analysis
Die Chromosomenstabilität der iPS-Zellen wird mittels Chromosomen-Karyotyp-Analyse überprüft. Die Zellen werden mit 10 ug/ml Colchicin bei 37 °C für 60 Minuten behandelt.The chromosome stability of the iPS cells is checked by chromosome karyotype analysis. The cells are treated with 10 ug/ml colchicine at 37 °C for 60 minutes.
Anschließend werden sie mit Trypsin behandelt, um einzelne Zellen zu gewinnen, und dann mit 0.075 M hypotonischer Kaliumchloridlösung behandelt. Danach werden sie mit Carnoy'sThey are then treated with trypsin to obtain single cells and then with 0.075 M hypotonic potassium chloride solution. They are then incubated with Carnoy's
Fixiermittel (3:1 Mischung aus Methanol und Essigsäure) fixiert. Schließlich wird eineFixative (3:1 mixture of methanol and acetic acid). Finally, a
Bildanalyse der Chromosomen im Mitosestadium und der G-Bänder durchgeführt. 7.MutationsanalyseImage analysis of chromosomes in mitosis stage and G-bands performed. 7.Mutation analysis
Genomische DNA der Zellen wird mit dem Genom-Extraktionskit von Thermo extrahiert, und die Proben werden zur Sanger-Sequenzierung an Qingke Biologie gesendet, um dieGenomic DNA of the cells is extracted using Thermo’s genome extraction kit, and the samples are sent to Qingke Biology for Sanger sequencing to determine the
Mutationsstellen zu bestätigen. 8.Induktion der Differenzierung von iPS-Zellen aus Urinzellen von Patienten mit Barth-mutation sites. 8.Induction of differentiation of iPS cells from urine cells of patients with Barth
Syndrom in Kardiomyozyten iPS-Zellen werden mit einer Dichte von 5x1075 Zellen pro Loch in eine mit Matrigel beschichtete und bei 37 °C für mehr als eine Stunde inkubierte 6-Loch-Kulturplatte geimpft. DieSyndrome in Cardiomyocytes iPS cells are seeded at a density of 5x1075 cells per well in a 6-well culture plate coated with Matrigel and incubated at 37 °C for more than one hour.
Zellen werden mit E8-Kulturmedium kultiviert, wobei das Medium täglich für 2-3 Tage gewechselt wird, bis die Zellen 70% Konfluenz erreichen, um dann mit der Differenzierung zu beginnen. In der ersten Differenzierungsphase wird das Kulturmedium zu RPMI+B27-Insulin mit 5 Mikromol CHIR99021 für 2 Tage gewechselt; in der zweiten Differenzierungsphase wird es zuCells are cultured with E8 culture medium, changing the medium daily for 2-3 days until cells reach 70% confluence, at which point differentiation begins. In the first differentiation phase, the culture medium is changed to RPMI+B27 insulin with 5 micromol CHIR99021 for 2 days; in the second differentiation phase, it is changed to
RPMI+B27-Insulin mit 5 Mikromol IWR-1 für 2 Tage gewechselt; in der drittenRPMI+B27 insulin with 5 micromol IWR-1 for 2 days; in the third
Differenzierungsphase wird es zu normalem RPMI+B27-Insulin für 2 Tage gewechselt; in der vierten Differenzierungsphase wird es zu normalem RPMI+B27+Insulin gewechselt und dieDifferentiation phase, it is changed to normal RPMI+B27 insulin for 2 days; in the fourth differentiation phase, it is changed to normal RPMI+B27+insulin and the
Kultur fortgesetzt, wobei das Medium alle zwei Tage gewechselt wird. Sobald schlagendeCulture is continued, changing the medium every two days. As soon as beating
Kardiomyozyten erscheinen, können sie mit Accutase-Enzym verdaut und passagiert werden, gefolgt von einer immunfluoreszenzzytologischen Identifikation der Zellen.When cardiomyocytes appear, they can be digested with Accutase enzyme and passaged, followed by immunofluorescence cytological identification of the cells.
Experimentelle Ergebnisse 1. Isolierung, Kultivierung und Reprogrammierung von UrinzellenExperimental results 1. Isolation, cultivation and reprogramming of urine cells
Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die isolierten primären Urinzellen von Patienten mit Barth-Syndrom gut wachsen, eine kurze spindelförmige Morphologie aufweisen und anhaftend wachsen, wobei sie innerhalb von 5 Tagen eine 70% Konfluenz erreichen (Abbildung 1A). Nachdem die Urinzellen vollständig gewachsen sind, werden sie mit 0.25% EDTA-Trypsin verdaut und passagiert. Die Zellen der dritten Generation mit 80% Konfluenz werden dann mit einem kommerziellen Sendai-Virus infiziert, das die vier Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2,The experimental results show that the isolated primary urine cells from patients with Barth syndrome grow well, have a short spindle-shaped morphology and grow adherently, reaching 70% confluence within 5 days (Figure 1A). After the urine cells are fully grown, they are digested with 0.25% EDTA-trypsin and passaged. The third generation cells at 80% confluence are then infected with a commercial Sendai virus that expresses the four transcription factors OCT4, SOX2,
KLF4 und c-MYC für die Reprogrammierung enthält. 15 Tage nach der Virusinfektion beginnen klonale Zellgruppen zu erscheinen, und sobald diese klonalen Gruppen die gewünschte Größ&506249 erreichen, können sie klonal ausgewählt werden (Abbildung 1B). Die klonalen Zellen werden manuell ausgewählt und auf eine neue, mit Matrigel inkubierte 24-Loch-Kulturplatte übertragen.KLF4 and c-MYC for reprogramming. Clonal cell groups begin to appear 15 days after virus infection, and once these clonal groups reach the desired size, they can be clonally selected (Figure 1B). The clonal cells are manually selected and transferred to a new 24-well culture plate incubated with Matrigel.
Die Kultur wird fortgesetzt in E8-Kulturmedium, das nur am ersten Tag 10 Mikromol Y-27623 enthält, und das Medium wird täglich gewechselt. Nach 5-7 Tagen erreichen die klonalen Gruppen 90% Konfluenz, dann werden sie mit 0,5 mM EDTA verdaut und in einem Verhältnis von 1:6 bis 1:10 passagiert (Abbildung 1C). 2. Immunfluoreszenzidentifikation der Expression von PluripotenzproteinenCulture is continued in E8 culture medium containing 10 micromoles of Y-27623 on the first day only, and the medium is changed daily. After 5-7 days, the clonal groups reach 90% confluence, then they are digested with 0.5 mM EDTA and passaged at a ratio of 1:6 to 1:10 (Figure 1C). 2. Immunofluorescence identification of pluripotency protein expression
Um die Expression von Pluripotenzproteinen in klonalen Zellgruppen nach mehrerenTo determine the expression of pluripotency proteins in clonal cell groups after several
Passagen zu identifizieren, wurde die Immunfluoreszenzmethode verwendet, um die Expression der Pluripotenzproteine OCT4 (Abbildung 2A) und SSEA4 (Abbildung 2B) zu bestimmen. DieTo identify passages, the immunofluorescence method was used to determine the expression of the pluripotency proteins OCT4 (Figure 2A) and SSEA4 (Figure 2B).
Ergebnisse zeigen, dass beide Pluripotenzproteine positiv exprimiert werden und die Expression mit der Position des Zellkerns überlappt. 3. Echtzeit-quantitative PCR (RT-qPCR) zur Identifikation der Expression vonResults show that both pluripotency proteins are positively expressed and the expression overlaps with the position of the nucleus. 3. Real-time quantitative PCR (RT-qPCR) to identify the expression of
PluripotenzgenenPluripotency genes
Um die Expression von Pluripotenzgenen in klonalen Zellgruppen nach mehreren Passagen zu identifizieren, wurde die Echtzeit-quantitative PCR (RT-gPCR) verwendet, um dieTo identify the expression of pluripotency genes in clonal cell groups after multiple passages, real-time quantitative PCR (RT-gPCR) was used to determine the
Expressionsniveaus der Pluripotenzgene NANOG, OCT4, SOX2 und SSEA4 zu bestimmen. DieTo determine expression levels of the pluripotency genes NANOG, OCT4, SOX2 and SSEA4. The
Ergebnisse zeigen, dass die Expressionsebene dieser Pluripotenzgene in den reprogrammierten iPS-Zellen (TAZ-UiPSC) vergleichbar mit der positiven Kontrollgruppe (Control-iPSC) ist, ohne signifikante Unterschiede, und signifikant hoher als in der negativen Kontrollgruppe (UC) (Abbildung 3). 4. Chromosomen-Karyotyp-AnalyseResults show that the expression level of these pluripotency genes in the reprogrammed iPS cells (TAZ-UiPSC) is comparable to the positive control group (Control-iPSC), without significant differences, and significantly higher than in the negative control group (UC) (Figure 3). 4. Chromosome karyotype analysis
Um die Chromosomenstruktur-Stabilität der reprogrammierten Zellen zu identifizieren, wurde eine Chromosomen-Karyotyp-Analyse an induzierbaren pluripotenten Stammzellen iPS (TAZ-UiPSC) aus Urinzellen eines männlichen Patienten mit Barth-Syndrom durchgeführt. DieTo identify the chromosome structure stability of the reprogrammed cells, a chromosome karyotype analysis was performed on inducible pluripotent stem cells (iPSC) from urine cells of a male patient with Barth syndrome.
Ergebnisse zeigen, dass der Zellchromosomen-Karyotyp normal ist (46, XY) (Abbildung 4). 5. Zelluläre Immunfluoreszenz zur Identifikation des Differenzierungspotenzials derResults show that the cell chromosome karyotype is normal (46, XY) (Figure 4). 5. Cellular immunofluorescence to identify the differentiation potential of the
ZellenCells
Um das Differenzierungspotenzial der reprogrammierten iPS-Zellen (TAZ-UiPSC) zu identifizieren, wurde eine Embryoidkorper-Formationstest in Kombination mitTo identify the differentiation potential of the reprogrammed iPS cells (TAZ-UiPSC), an embryoid body formation assay was used in combination with
Differenzierungsinduktion verwendet, um TAZ-UiPSC in Zellen aller drei Keimblätter zu differenzieren. Nach der Immunfluoreszenzfärbung der Zellen zeigten die Ergebnisse, dass die differenzierten TAZ-UiPSC-Zellen positiv für das Ektodermmarkerprotein NESTIN (Abbildung 5A), das Mesodermmarkerprotein SMA (Abbildung 5B) und das Endodermmarkerprotein AFP (Abbildung 5C) exprimieren. 6. RT-PCR zur Identifizierung des Differenzierungspotenzials der ZellenDifferentiation induction was used to differentiate TAZ-UiPSC into cells of all three germ layers. After immunofluorescence staining of the cells, the results showed that the differentiated TAZ-UiPSC cells positively expressed the ectoderm marker protein NESTIN (Figure 5A), the mesoderm marker protein SMA (Figure 5B) and the endoderm marker protein AFP (Figure 5C). 6. RT-PCR to identify the differentiation potential of the cells
Um das Differenzierungspotenzial der reprogrammierten iPS-Zellen (TAZ-UiPSC) weiter zu identifizieren, wurde eine Embryoidkorper-Formationstest in Kombination mitTo further identify the differentiation potential of the reprogrammed iPS cells (TAZ-UiPSC), an embryoid body formation assay was used in combination with
Differenzierungsinduktion verwendet, um TAZ-UiPSC in Zellen aller drei Keimblätter zu differenzieren. RT-PCR-Ergebnisse zeigen, dass die differenzierten TAZ-UiPSC-Zellen positiv fürDifferentiation induction was used to differentiate TAZ-UiPSC into cells of all three germ layers. RT-PCR results show that the differentiated TAZ-UiPSC cells are positive for
Endodermmarker-Gene AFP und AGTA6, Mesodermmarker-Gene CDH5, PECAM, NKX2-5 undEndoderm marker genes AFP and AGTA6, mesoderm marker genes CDH5, PECAM, NKX2-5 and
Ektodermmarker-Gene PAX6, TUBB, ALB exprimieren (Abbildung 6). 7. Identifizierung von MutationsstellenEctoderm marker genes PAX6, TUBB, ALB express (Figure 6). 7. Identification of mutation sites
Um zu bestätigen, dass die reprogrammierten iPS-Zellen (TAZ-UiPSC) Mutationsstellen enthalten, wurde eine Sanger-Sequenzierung der reprogrammierten iPS-Zellen (TAZ-UiPS&) 506249 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kontrollgruppe (Control-iPS) eine normaleTo confirm that the reprogrammed iPS cells (TAZ-UiPSC) contain mutation sites, Sanger sequencing of the reprogrammed iPS cells (TAZ-UiPS&) 506249 was performed. The results show that the control group (Control-iPS) has a normal
Gensequenz aufweist (Abbildung 7A), während TAZ-UiPSC eine Deletionsmutation (c.517delG) im TAZ-Gen von Patienten mit Barth-Syndrom enthält (Abbildung 7B). 8. Induktion der Differenzierung von iPS-Zellen aus Urinzellen von Patienten mitgene sequence (Figure 7A), while TAZ-UiPSC contains a deletion mutation (c.517delG) in the TAZ gene from patients with Barth syndrome (Figure 7B). 8. Induction of differentiation of iPS cells from urine cells from patients with
Barth-Syndrom in KardiomyozytenBarth syndrome in cardiomyocytes
Mit spezifischen Differenzierungsmedien RPMI+B27-Insulin und RPMI+B27+Insulin und der Zugabe von 5 Mikromol CHIR99021 und 5 Mikromol IWR-1 zu unterschiedlichenWith specific differentiation media RPMI+B27-Insulin and RPMI+B27+Insulin and the addition of 5 micromol CHIR99021 and 5 micromol IWR-1 to different
Zeitpunkten wird die Differenzierung induziert, und in der vierten Differenzierungsphase erscheinen schlagende Kardiomyozyten. Die immunfluoreszenzzytologische Identifizierung der differenzierten Kardiomyozyten zeigt, dass die aus Urinzellen von Patienten mit Barth-Syndrom differenzierten iPS-Zellen positiv für die Kardiomyozytenmarker cTnT und a-Actinin exprimieren (Abbildung 8).Differentiation is induced at certain time points, and beating cardiomyocytes appear in the fourth differentiation phase. Immunofluorescence cytological identification of differentiated cardiomyocytes shows that iPS cells differentiated from urine cells of patients with Barth syndrome express positively for the cardiomyocyte markers cTnT and a-actinin (Figure 8).
Die oben offenbarten Beispiele sind lediglich bevorzugte Ausführungsformen dieserThe examples disclosed above are merely preferred embodiments of this
Erfindung und sollen nicht als Einschränkung des Umfangs dieser Erfindung angesehen werden.invention and should not be considered as limiting the scope of this invention.
Daher fallen äquivalente Anderungen, die auf den Ansprüchen dieser Erfindung basieren, immer noch in den Umfang dieser Erfindung.Therefore, equivalent changes based on the claims of this invention still fall within the scope of this invention.
Claims (6)
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