Regenerativna medicina za bubrežne bolesti zasnovana na IPSC tehnologiji
Feb 23, 2022
AbstractUz nekoliko kurativnih tretmana zabolesti bubrega, sve veća pažnja se poklanja regenerativnoj medicini kao novoj terapijskoj opciji. Nedavni napredak ububregregeneracija pomoću pluripotentnih matičnih ćelija (hiPSC) izazvanih ljudima je vrijedna pažnje. Na osnovu saznanja obubregrazvoj, usmjerena diferencijacija hiPSC-a u dva embrionalnabubregProgenitori, nefronske progenitorne ćelije (NPC) i ureterični pupoljci (UB), omogućavaju stvaranje nefrona i organoida sabirnih kanala. Štaviše, ljudskibubregtkiva se mogu generirati iz ovih hiPSC-progenitora, u kojima glomeruli izvedeni iz NPC-a ibubrežnitubuli i sabirni kanali izvedeni iz UB su međusobno povezani. Induciranibubregtkiva se dalje vaskulariziraju kada se transplantiraju u imunodeficijentne miševe. Pored togabubregrekonstrukciju za upotrebu u transplantaciji, pokazano je da ćelijska terapija upotrebom NPC-ova izvedenih iz hiPSC-a poboljšava akutnepovreda bubrega(AKI) kod miševa. Modeliranje bolesti i istraživanje otkrivanja lijekova pomoću hiPSC-a specifičnih za bolest također su energično vođeni za nerješivebubregporemećaji, kao što je autosomno dominantna policistična bolestbolest bubrega(ADPKD). U pokušaju rješavanja komplikacija povezanih sbolesti bubrega, stanice koje proizvode eritropoetin (EPO) izvedene iz hiPSC-a uspješno su stvorene kako bi se otkrili lijekovi i razvila ćelijska terapija zabubrežnianemija. Ovaj pregled rezimira trenutno stanje i buduće perspektive razvojne biologijebubregi regenerativna medicina zasnovana na iPSC tehnologiji zabolesti bubrega.
Ključne riječi:iPSC; Regeneracija bubrega; Nephron progenitor cell; Ureterični pupoljak; Ćelijska terapija; Modeliranje bolesti, bubrezi, bubrezi.
Uvod Bolesti bubregaizazivaju ogromne zdravstvene probleme i ekonomsko opterećenje širom svijeta, ali postoji nekoliko kurativnih tretmana osim zabubrežnitransplantaciju, koja je otežana ozbiljnim nedostatkom organa donora [1]. Jedno rješenje je razvoj strategije regenerativne medicine koristeći ljudske pluripotentne matične ćelije (hPSC), kao što su embrionalne matične ćelije (hESC) i inducirane pluripotentne matične ćelije (hiPSC) [2]. Zbog njihovog potencijala da se beskonačno razmnožavaju i diferenciraju u bilo koju vrstu ćelije u tijelu, uključujućibubrežnićelija, očekuje se da će hPSC služiti kao izvor ćelija za regenerativnu medicinu, kao što je nprbubregrekonstrukcija i ćelijska terapija. Osim toga, hPSC-ovi specifični za bolest koji imaju genetsku predispoziciju da uzrokuju specifičnu bolest mogu se koristiti za razvoj modela za patološku analizu i otkrivanje lijekova, u kojima oštećeni tipovi stanica diferencirani od hPSC-a reproduciraju fenotipove bolesti in vitro [2]. U ovom članku sumiram nedavna dostignuća ububregistraživanja regeneracije zasnovana na razvojnoj biologiji i opisuju buduće perspektive regenerativne medicine i modeliranja bolesti zabolesti bubrega.
Razvoj bubregat Bubregpotiče od ranog embrionalnog zametnog sloja, srednjeg mezoderma (IM) [3] (slika 1a). Kod kičmenjaka, IM sukcesivno daje tribubrezi,pronefros, mezonefros i metanefros (slika 1b). Mezonefros je odrasla osobabubregriba i vodozemaca, dok je metanefros odrasla osobabubreggmizavaca, ptica i sisara. Dok ovo trojebubrezislični su po tome što se sastoje od nefrona, funkcionalne jedinicebubreg, njihov broj nefrona se razlikuje. Odrasli sisarbubregmetanephros
Slika 1 Usmjerena diferencijacija odbubregćelije roda. ac Šematski crteži koji pokazuju specifikaciju mezoderma (a), formiranje tribubrezi(b) i razvoj metanefrosa (c). IM: srednji mezoderm; MM: metanefrični mezenhim; UB: ureterični pupoljak. d Imunološko bojenje hiPSC-progenitornih ćelija nefrona (NPC) za OSR1, SIX2 i HOXD11. e Imunološko bojenje nefronskog organoida formiranog od NPC-ova izvedenih iz hiPSC-a nakon 10 dana kulture međusloja zrak-tečnost. PODXL: Podocalyxin (marker podocita; bijeli); LTL: Lotus tetragonolobus lektin (marker proksimalnih tubula; crveno); CDH1: CADHERIN 1 (marker distalnih tubula; zeleno). f, g Imunobojenje prednjih IM ćelija za OSR1 (zeleno) i GATA3 (crveno; f) i agregata ćelija nefričnog kanala za E-CADHERIN (zeleno), GATA3 (crveno) i jezgra (plavo; g). h Morfološka promjena u toku rekonstrukcije granastih iUB organoida tokom 7 dana. i Imunološko bojenje iUB organoida na RET (zeleno), CK8 (crveno) i PAX2 (plavo). j Toluidin plavo bojenje iUB organoida koji pokazuje tubularne lumene. k Bright-feld (lijevo) i slike za imunološko bojenje (sredina i desna) tubularnih struktura nalik sabirnim kanalima izvedenih iz iUB organoida za FOXA1 (bijelo), AQP2 (crveno) i GATA3 (zeleno). Skalirane šipke, 100 μm. (d) i (e) su preuzete od Tsujimoto et al. [12], (f) i (g)–(k) su preuzete od Mae et al. [14, 15] nastaje recipročnom interakcijom između dva embrionalna tkiva izvedena iz IM, metanefričnog mezenhima (MM) i ureteričnog pupoljka (UB; slika 1c). MM stvara nefrone i intersticij odrasle osobebubrezi, dok UB diferencira da razradi donji urinarni trakt od sabirnih kanala do dijela mokraćne bešike [3]. Kreiranjem novog klonogenog testa, po prvi put smo pokazali da MM sadrži multipotentne progenitorske ćelije koje se mogu diferencirati u više tipova epitelnih ćelija koje čine nefrone, kao što su glomerularni podociti ibubrežnitubularni epitel [4]. Kasnije su eksperimenti praćenja loza otkrili da su ovi progenitori označeni transkripcionim faktorom Six2 [5]. Ovi progenitori se sada nazivaju nefron progenitor ćelije (NPC). Taguchi et al. pokazao da je IM podijeljen na prednji i zadnji domen, koji dovode do UB i MM, respektivno [6]. Na osnovu ovih nalaza obubregrazvoja, uloženi su snažni napori da se regenerišebubregćelije roda iz hPSC-a.
Usmjerena diferencijacija hPSC-a u loze bubrega Kao prvi korak za direktnu diferencijaciju hiPSC-abubregloze oponašanjembubregrazvoj, naša grupa se fokusirala na generisanje IM ćelija i generisala reporterske hiPSC linije za OSR1 gen, specifičan marker za IM [7], uređivanjem gena [8]. Koristeći sistem kvantitativne evaluacije i reporterske hiPSC linije, razvili smo visoko efikasan protokol diferencijacije koji indukuje hiPSC u OSR1-koje eksprimiraju IM ćelije. Ove inducirane IM stanice pokazale su razvojni potencijal da se dalje diferenciraju u odrasle tipove bubrežnih stanica, kao što su glomerularni podociti ibubrežnićelije tubula, in vitro i da formiraju trodimenzionalne (3D) tubularne strukture kokulturacijom sa metanefričnim ćelijama miša [8, 9].
Taguchi et al. po prvi put je razvio metode selektivne diferencijacije za indukciju NPC-a kroz stražnji IM iz oba mišje ESC (mESC) i hiPSC-a i također generirao nefronske organoide koji su sadržavali glomerule ibubrežnitubule in vitro iz indukovanih NPC [6]. Takasato et al. izvijestila je generacijabubregorganoidi koji su sadržavali višestrukebubrežnitipovi ćelija, kao što su glomeruli,bubrežnitubule, sabirne kanale, stromalne ćelije i vaskularne ćelije [10]. Razvijanjem 2D sistema kulture, Morizane et al. efikasno generisani NPC-ovi iz hiPSC-a, a zatim nefronski organoidi iz NPC-a [11]. Nedavno je naša grupa razvila postupnu metodu diferencijacije kako bi efikasno inducirala hiPSC u NPC sa potencijalom diferencijacije da formiraju organoide nefrona [12] (Slika 1d, e). Naša metoda diferencijacije koja se sastoji od 6 koraka bliže rekapitulira prirodni razvojni proces NPC-a od metoda koje su prijavili Takasato et al. i Morizane et al. [10, 11] i efikasnije generiše NPC u 2D formatu diferencijacije od metode Taguchi et al. koji koristi 3D kulturu [6].
Što se tiče usmjerene diferencijacije UB linija, Taguchi i Nishinakamura su diferencirali mESC i hiPSC-ove kroz prednji IM i nefrični kanal (ND) u strukture slične UB [13]. Međutim, indukciona efikasnost ND epitela je bila niska, a pročišćavanje ND ćelija fow citometrijom je potrebno za naknadne analize. Razvili smo efikasniju 2D metodu diferencijacije koja proizvodi ND epitel iz hiPSC-a kroz prednji IM i uključuje naknadne korake diferencijacije bez pročišćavanja [14] (Slika 1f, g). Inducirane ND ćelije formirale su UB-like strukture sa RET ( plus ) vrhom i CK8 ( plus ) domenom stabla u 3D kulturi. Međutim, UB-like strukture koje su generirale obje grupe pokazale su ograničen potencijal grananja. U skorije vrijeme, modifikacijom naše metode diferencijacije UB, uspješno smo generirali inducirane UB (iUB) organoide koji posjeduju epitelni polaritet, tubularne lumene i ponovljenu morfogenezu grananja [15] (Slika 1h–j). Štaviše, uspjeli smo inducirati ove organoide iUB da se diferenciraju u organoide sabirnih kanala koji odgovaraju njihovim in vivo kolegama u 7. sedmici gestacije ljudskih embriona (slika 1k).
Ekspanzija progenitora bubregaZa isporuku ogromne količinebubrežnićelije za osnovna i klinička istraživanja, in vitro metode ekspanzione kulture za embrionalnebubregprogenitori su istraženi. Brown et al. i Tanigawa et al. izvestili o in vitro ekspanziji NPC uklonjenih iz mišjih embriona [16, 17]. Li et al. prošireni i održavani NPC-ovi izvedeni iz mišjih i ljudskih embriona in vitro dugo vremena koristeći 3D kulturu agregacije ćelija 17 odnosno 7 mjeseci [18]. Grupa je takođe proširila NPC-ove koji se razlikuju od hiPSC in vitro tokom 2 meseca koristeći iste metode. Iako sve ove tri metode koriste koštani morfogenetski protein (BMP) 7, uloga BMP7 u ekspanziji NPC ostaje nepoznata. Skriningom hemijskih jedinjenja, identifikovali smo JAK3 inhibitor, TCS21311, kao zamenu za BMP7 u ekspanzionoj kulturi koju su razvili Li et al. [18] i otkrili su novu inhibitornu ulogu BMP7 u JAK3-STAT3 signalizaciji za NPC ekspanziju [19]. Štaviše, dodavanje TCS21311 u ekspanzijsku kulturu poboljšalo je stopu proliferacije i mišjih embriona i NPC-ova izvedenih iz hiPSC. Nedavno smo razvili ekspanzionu kulturu za hiPSC-izvedene UB ćelije, u kojoj odvojene pojedinačne ćelije iz iUB organoida proliferiraju da formiraju kolonije koje eksprimiraju markere UB vrha [15]. Ove kolonije vrhova mogu rekonstituisati iUB organoide sa ponovljenim potencijalom grananja, a ovaj proces rekonstitucije može se ponoviti najmanje tri puta.
Slika 2 Rekonstrukcijabubregstrukture. a Šematski prikaz stvaranja struktura pronefrosa iz životinjske kapice embrija Xenopusa. b–d Dvostruko imunobojenje slike (b) i preseka (c, d) eksplantata Xenopusa ekvivalentnog stadijumu 42 (b, c) i larve stadijuma 40 (d) koristeći antitelo specifično za pronefrične tubule (3G8, crveno) i antitelo specifično za pronefrični kanal (4A6, plavo). e Šematski prikaz in vitro rekonstrukcijebubregstrukture iz hiPSC-a. f Trostruko imunološko bojenje 20. danabubregorganoidi za markere podocita (PODXL), proksimalnih tubula (LTL) i distalnih tubula i sabirnih kanala (CDH1; lijevo), te za PODXL i markere samo distalnih tubula i sabirnih kanala (AVPR2) i sabirnih kanala (CALB1; desno) . Imajte na umu da su slabi CDH1 signali također pronađeni u dijelovima LTL plus proksimalnih tubula na lijevoj ploči. g Šematski prikaz in vivo rekonstrukcijebubregstrukture iz hiPSC-a. h Slika s nižim uvećanjem koja prikazuje cijeli hostbubregi hiPSC-izvedenbubreggraft (zeleno) nakon davanja dekstrana konjugovanog rodaminom B kroz repnu venu miša domaćina. i Intravitalna multifotonska mikroskopska slika nakon injekcije dekstrana konjugiranog s rodaminom B u venu repa koja pokazuje da lumen krvnih žila miševa domaćina prodire u strukturu sličnu glomerulu izvedenu iz hiPSC-a (zeleno). Skalirane trake, 100 μm u (b)–(d) i (f), 500 μm u (h) i 40 μm u (i). (b)–(d) i (e)–(i) su preuzete iz Osafune et al. [22] i Tsujimoto et al. [12], odnosno [22]
Rekonstrukcija bubrega Raniji radovi na rekonstrukcijibubregstrukture su koristile pretpostavljenu ektodermnu regiju oplođenih jaja vodozemaca, nazvanu animal cap, koja je multipotentna ćelijska masa (slika 2a). Moriya et al. objavili su da kombinatorni tretman aktivinom A i retinoinskom kiselinom (RA) indukuje životinjsku kapicu da se diferencira u pronefrične tubule in vitro [20]. Brennan et al. pokazalo je da je pronefrični glomus također induciran u eksplantatima [21]. Pokazali smo da inducirani eksplanti sadrže pronefrične kanale i da se pronefrična tkiva mogu regenerisati iz multipotentnih ćelija vodozemaca in vitro [22] (Sl. 2b–d). Iako in vitro sistem regeneracije za pronefričbubrezine može se direktno prevesti na klinička istraživanja, može poslužiti kao jednostavan i koristan sistem za proučavanjebubregrazvoj.Pored stvaranja nefronskih organoida iz NPC-ova izvedenih iz mESC-a i hPSC-a i prikupljanja organoida iz kanala iz hPSC-izvedenih UB ćelija, kao što je gore opisano, Taguchi et al. generirani mišbubregorganoidi kombinacijom NPC-a i UB-ova izvedenih iz mESC-a i intersticijskih progenitora uklonjenih iz mišjih embriona, koji sadrže glomerule,bubrežnitubuli i sabirni kanali [13]. Mi smo stvorili ljudebubregorganoidi in vitro kokulturacijom NPC i UB ćelija koje su odvojeno inducirane od hiPSC-a i u kojima su glomeruli izvedeni iz NPC-a ibubrežnitubuli i sabirni kanali izvedeni iz UB su međusobno povezani [12] (sl. 2e, f). Prilikom presađivanja ububrežnisubkapsularni prostor imunodeficijentnih miševa, koji potiču od hiPSCbubregorganoidi integrisani u krvne sudove miševa domaćina (sl. 2g–i).
Što se tiče regeneracijebubregorgana koji imaju urinarni trakt, ispitivane su metode koje koriste tijelo eksperimentalnih životinja, kao što su interspecies blastocist compplementation [23] i metoda organogene niše [24]. Goto et al. ubrizgao mESC divljeg tipa u blastociste anefričnih Sall1(−/−) pacova i uspio interspecifično generirati mišabubrezikod pacova domaćina [23]. Fujimoto et al. razvio metodu transplantacije ćelija putem koje su NPC-ovi izvedeni iz hiPSC transplantirani ububregrazvojno područje (tj. organogena niša) mišjih embriona u maternici, u kojoj su transplantirani i NPC domaćini zajedno doprinijeli himernom kapom mezenhima, koji je bio povezan sa UB miša domaćina [24]. Međutim, dok MM izvodi glomerule irena1 tubul je izveden iz ubrizganih PSC-a ili NPC-a, a preostali tipovi ćelija sastavljenih od bubrega, kao što su sabirni kanali izvedeni iz UB-a i donji urinarni trakt i vaskularne ćelije, bili su od životinja domaćina u ove dvije strategije.
Modeliranje bolestiiPSC tehnologija je omogućila stvaranje in vitro modela bolesti, u kojima se hiPSC-ovi specifični za bolest izvedeni iz somatskih stanica pacijenata ili uređivanjem uzročnih gena u hiPSC-ovima izvedenim od zdravih donora diferenciraju u oštećene tipove stanica kako bi oponašali fenotipove bolesti [2 ] (slika 3a). Raniji rad Freedmana et al. generirani hiPSC od pacijenata s autosomno dominantnim policističnimbolest bubrega(ADPKD), koji je uzrokovan mutacijama u PKD1 genu, i otkrio je da hiPSC i njihove diferencirane ćelije pokazuju smanjenu regulaciju policistina 2, razjašnjavajući novi mehanizam u kojem policistin 1 kodiran genom PKD1 reguliše ekspresiju policistina 2 [25]. Naša grupa je napravila hiPSC od pacijenata sa ADPKD, uključujući one komplikovane intrakranijalnim aneurizmama, i potvrdila da vaskularne ćelije diferencirane od hiPSC pokazuju izmenjeno rukovanje intracelularnim kalcijumom i ekspresiju gena povezanih sa ekstracelularnim matriksom, u skladu sa vaskularnim ćelijama ADPKD mišjih modela.bubrežnićelije ciste dobijene od pacijenata sa ADPKD [26].
Nedavni napredak u stvaranju nefronskih organoida iz hiPSC-a omogućio je modeliranjebubregporemećaji, kao što su nefronoftiza [27], kongenitalni nefrotski sindrom [28] i autosomno recesivni policističnibolest bubrega(ARPKD) [29].Renalmodeli cista ADPKD koji koriste organoide nefrona su generisani iz genski uređenih homozigotnih PKD1/2-mutantnih hESC-a [30]. Međutim, ti modeli nisu rekapituliralibubrežnifenotipovi cista uočeni u ADPKD kada se koriste ADPKD heterozigotni PKD1- mutantni hiPSC-ovi izvedeni od pacijenata ili genski uređeni. Nasuprot tome, nedavno smo generirali nefronske organoide i od ADPKD pacijenata izvedenih i genski uređenih heterozigotnih i homozigotnih
Slika 3 Modeliranje ADPKD pomoću hiPSC-ova specifičnih za bolest. a Šematski prikaz istraživanja modeliranja bolesti za ADPKD. HiPSC-ovi specifični za bolest se dobijaju reprogramiranjem somatskih ćelija pacijenata sa ADPKD ili uređivanjem gena PKD1/2 u hiPSC-ovima dobijenim od zdravih donora. Modeli bolesti se generišu diferenciranjem ADPKD-specifičnih hiPSC-ova ububrežnitkiva za patološku analizu i otkrivanje lijekova. b Reprezentativne svijetle slike divljeg tipa i genski uređene PKD1-mutantne hiPSC izvedenebubregorganoidi nakon 7 dana tretmana forskolinom. c Kvantifikacija cističnih područjabubregorganoidi u (b). Podaci su predstavljeni kao srednja vrijednost±SE iz tri nezavisna eksperimenta sa četiri ponavljanja u svakom. **str<0.005 and=""><0.001 by="" one-way="" anova="" and="" bonferroni's="" method.="" d="" representative="" bright-feld="" images="" of="" normal="" subject-="" and="" adpkd="" patient-derived="">bubregorganoidi nakon 7 dana tretmana forskolinom. e Reprezentativne slike iz svijetlog polja dobivene od pacijenatabubregorganoidi nakon 7 dana tretmana CFTR inhibitorom 172 (100 μM) ili everolimusom (10 μM) u prisustvu forskolina. Skalirane trake, 300 μm u (b), (d, desno) i (e) i 500 μm u (d, lijevo). Preuzeto iz Shimizu et al. [31]
PKD1-mutantni hiPSC-ovi za reprodukcijububrežnilegije ciste za liječenje skolinom [31]. Treba napomenuti da smo to potvrdilibubrežniciste se mogu formirati iz sva tri tipa hiPSC (slika 3b-d). Ove bubrežne ciste reagovale su na neke lijekove za koje se zna da inhibiraju stvaranje cista u ADPKD, kao što je cilj rapamicina kod sisara (mTOR), što ukazuje da se ovi modeli mogu koristiti za skrining jedinjenja lijekova koji sprječavajububrežniformiranje ciste [31] (slika 3e). Trenutno postavljamo sisteme hemijskog skrininga visoke propusnosti modifikujući modele cista za otkrivanje terapijskih lijekova za ADPKD.
Rješavanje komplikacija bolesti bubrega Glavne komplikacije povezane s kroničnimbolest bubrega(CKD) uključujububrežnianemija uzrokovana nedovoljnom proizvodnjom hematopoetskog hormona eritropoetina (EPO) od stranebubrezi. Iakobubrežnianemija se uspješno liječi povremenom primjenom rekombinantnih humanih EPO agenasa, potrebno je više fizioloških terapija. S obzirom na to da EPO proizvodi i jetra u embrionalnim fazama ili u slučaju teške anemije čak i kod odraslih, modificirali smo ranije prijavljeni protokol diferencijacije jetre i uspjeli generirati ćelije koje proizvode EPO iz hiPSC (hiPSC-EPO ćelije) [32 ] (slika 4a). Ove hiPSC-EPO ćelije pojačavaju proizvodnju EPO kao odgovor na hipoksične stimuluse, što oponaša njihove in vivo kolege (slika 4b, c). EPO protein sadržan u supernatantu kulture pokazao je efekte podsticanja diferencijacije na eritroidne loze zasnovane na testu formiranja kolonija koristeći humane hematopoetske progenitore (slika 4d). Nadalje, ove hiPSC-EPO ćelije su poboljšanebubrežnianemija tokom 7 meseci nakon transplantacije kod mišjih modela izazvana davanjem adenina (slika 4e). Stoga bi se hiPSC-EPO ćelije mogle koristiti za otkrivanje novih lijekova i razvoj ćelijskih terapija protiv bubrežne anemije [32].
Ćelijska terapijaIstraživanja u pravcu ćelijske terapije korištenjem embriona izvedenog iz hiPSC-abubregprogenitors je sprovedeno. U pokušaju da se ispita njihov terapeutski potencijal protivbolesti bubrega, transplantirali smo kao NPCbubrežniprogenitori generirani iz hiPSC-a našom metodom diferencijacije u subkapsulu akutnogpovreda bubrega(AKI) mišji modeli inducirani ishemijskom/reperfuzijskom ozljedom, otkrivši da je transplantacija značajno potisnula ine (Cre) kod miševa domaćina [33] (slika 5a). Štaviše, tretman je značajno poboljšao histološka oštećenja uzrokovana AKI, kao što je tubularna nekroza (slika 5b). Značajno je spriječena i intersticijska fibroza, koja odražava progresiju u kroničnu bolest. Transplantirani progenitori su poboljšali AKI bez integrisanja u domaćinabubregtkiva, što ukazuje da parakrini efekti renotrofnih faktora izlučenih iz hiPSC izvedenihbubrežniprogenitori su primarni uzrok terapijskih koristi. Razjašnjavanje ovih faktora doprinelo bi razvoju ćelijske terapije, kao i novih lekova protiv AKI [33, 34].
Imberti et al. također su izvijestili o terapeutskim prednostima ćelijske terapije korištenjem hiPSC izvedenogbubrežniprogenitori protiv cisplatin-indukovanih AKI mišjih modela [35]. Oni su ubrizgali hiPSC-izveden NPC sličanbubrežniprogenitori generirani svojim protokolom u AKI modele miša kroz repnu venu. Ova transplantacijska terapija je također značajno poboljšala AKI, o čemu svjedoče smanjeni nivoi BUN-a i histološki nalazi. Iako protokoli diferencijacije za generiranjebubrežniProgenitors i AKI mišji modeli bili su različiti, ova dva izvještaja su po prvi put pokazala potencijalne terapijske prednosti ćelijske terapije korištenjem hiPSC izvedenih bubrežnih progenitora nabolesti bubrega.
Zaključak i buduća perspektiva Značajan napredak u stvaranju embrionabubregpreci ibubregnapravljena su tkiva od hPSC-a. Međutim, postoje prepreke koje treba prevladati prije kliničke primjene. Što se tiče rekonstrukcijebubreg, generacija većihbubregtkiva ibubrežnistrukture nalik zdjelici i mokraćovodu, u koje se skupljaju sabirni kanali, nije postignuto. Osim toga, integracija hiPSC-izvedenabubregpotrebna je konstrukcija do velikih plovila. Ćelijska terapija pomoću hiPSC izvedenogbubrežnipotomke takođe treba ispitati modelima CKD. Konačno, za neke su razvijeni modeli zasnovani na hiPSC-ubolesti bubregauključujući ADPKD, i identifikaciju kandidata za jedinjenja lijeka protivbolesti bubregaočekuje se.
Slika 4 Diferencijacija ćelija koje proizvode EPO i ćelijska terapija protivbubrežnianemija. a Imunološko bojenje ćelija koje proizvode EPO izvedene iz hiPSC (hiPSC-EPO ćelije) za EPO (zeleno) i AFP (crveno). b Analiza vremenskog toka ekspresije EPO mRNA (lijevo) i sekrecije proteina (desno) od strane hiPSC-EPO ćelija kultiviranih pod niskim (1 posto) i normalnim kisikom (21 posto). Ekspresija EPO mRNA i sekrecija proteina analizirani su qRT-PCR i ELISA testom. c Efekti PHD inhibitora na ekspresiju EPO mRNA (lijevo) i sekreciju proteina (desno) u HepG2 ćelijama i hiPSC-EPO ćelijama. d Reprezentativne slike jedinica-eritroida koji formiraju prasak (BFU-E) induciranih rekombinantnim humanim EPO (rhEPO; gornji) i hiPSC-EPO proteinom (donji) u testovima klonogenih hematopoetskih progenitora koristeći polučvrstu podlogu na bazi metil celuloze. e Vrijednosti hematokrita su procijenjene do 28 sedmica nakon transplantacije hiPSC-EPO ćelija u adeninom izazvanebubrežnianemija imunodeficijencija miševa (NOD. CB17-Prkdcscid/J miševi). Sivo osjenčano područje označava normalne raspone hematokrita. Skalirane trake, 40 μm u (a) i 200 μm u (d). Preuzeto iz Hitomi et al. [32]
Zahvale Autor se želi zahvaliti svim članovima CiRA-e, Univerziteta Kyoto, posebno dr. Peteru Karagiannisu na kritičkom čitanju i reviziji rukopisa i gospođi Misaki Ochiuda na crtanju ilustracija, te se izvinjava autorima čije studije nisu mogle biti citirane zbog prostorna ograničenja. Autorovo istraživanje podržava Japanska agencija za medicinska istraživanja i razvoj (AMED) kroz svoj istraživački grant "Core Center for iPS Cell Research, Technological Development and The Acceleration Program for Intractable Diseases Research using Disease-specific iPS cells, Research Mreža centara za realizaciju regenerativne medicine“.
Usklađenost sa etičkim standardima
Sukob interesaKO je osnivač i član bez plaće naučno-savjetodavnih odbora iPS Portal, Inc., te osnivač i glavni znanstveni savjetnik RegeNephro Co., Ltd.Ljudska i životinjska pravaSvi eksperimenti sa iPSC-ima odobreni su od strane institucionalnih etičkih komiteta i sprovedeni u skladu sa smernicama institucija i Helsinškom deklaracijom. Svi eksperimenti na životinjama odobreni su od strane institucionalnih odbora za eksperimente na životinjama i sprovedeni u skladu sa institucionalnim smjernicama.Informirani pristanakInformirani pristanak je dobiven od svih pojedinaca čiji su iPSC korišteni u studijama.
Otvorite pristupOvaj članak je licenciran pod Creative Commons Attribution 4.0 međunarodnom licencom, koja dozvoljava korištenje, dijeljenje, adaptaciju, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju ili formatu, sve dok date odgovarajuće priznanje originalnom(ima) autoru(ima) i izvor, navedite vezu do Creative Commons licence i naznačite da li su promjene napravljene. Slike ili drugi materijal treće strane u ovom članku uključeni su u Creative Commons licencu za članak, osim ako nije drugačije naznačeno u kreditnoj liniji za materijal. Ako materijal nije uključen u Creative Commons licencu za članak i vaša namjeravana upotreba nije dozvoljena zakonskim propisima ili premašuje dozvoljenu upotrebu, morat ćete dobiti dozvolu direktno od nositelja autorskih prava. Da vidite kopiju ove licence.
