Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Ein funktioneller Test für mutmaßliches endgültiges Endoderm von Mäusen und Menschen unter Verwendung von Küken-Gesamtembryokulturen

Martina Johannesson, Henrik Semb, Palle Serup und Mattias Hansson

Einleitung: Embryonale Stammzellen (ESCs) stellen eine vielversprechende Zellquelle für die Behandlung degenerativer Erkrankungen wie Diabetes dar. Mehrere Studien haben sich mit der Erzeugung von definitivem Endoderm (DE) aus dieser Zellquelle befasst, indem sie versuchten, die während der Embryogenese auftretenden Signalereignisse nachzubilden. Die anschließende Differenzierung von DE hat jedoch nicht zur Erzeugung funktioneller insulinproduzierender Betazellen geführt. Um sicherzustellen, dass wir das richtige Ausgangsmaterial haben, müssen wir aus ESCs gewonnenes DE vollständig charakterisieren, indem wir beurteilen, ob die Zellen funktionell mit ihrem In-vivo-Gegenstück äquivalent sind. Daher besteht der Zweck dieser Studie darin, eine Methode zu beschreiben, mit der die In-vivo-Funktionalität von aus ESCs gewonnenem DE beurteilt werden kann.

Methoden: Durch gezielte Differenzierung wurden mutmaßliche DE aus menschlichen und Maus-ESCs gewonnen. Diese mutmaßlichen DE wurden anschließend in das Endoderm von Hühnerembryonen transplantiert, um das Auftreten einer Integration festzustellen. Die mutmaßlichen DE wurden vor der Transplantation und 48 Stunden nach der Transplantation anhand der Gen- und Proteinexpression analysiert.

Ergebnisse: Vermutete DE, die aus Maus- und menschlichen ESCs gewonnen wurden, wurden erfolgreich in das Hühnerendoderm integriert. Endodermspezifische Gene wurden vor der Integration im vermeintlichen DE exprimiert und endodermspezifische Proteine ​​wurden 48 Stunden nach der Transplantation untersucht.

Schlussfolgerungen: Wir beschreiben das detaillierte methodische Verfahren zur Transplantation von mutmaßlichen DE aus ESCs und die anschließende Analyse der Migration und Entwicklung der transplantierten Zellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich mutmaßliche DE in das Endoderm der Küken integrieren und an der Entwicklung des Hühnerdarms teilnehmen, was auf die Entstehung von funktionellen DE aus ESCs hinweist. Dieser Funktionstest kann zur Beurteilung der Entstehung von funktionellen DE aus sowohl menschlichen als auch Maus-ESCs verwendet werden und stellt ein wertvolles Instrument zur Zellcharakterisierung dar. Dies ist ein wichtiger erster Schritt im Differenzierungsprozess hin zu voll funktionsfähigen Betazellen.