Namocell助力NIH發(fā)現(xiàn)保護(hù)iPSC活性的小分子組合CEPT
瀏覽次數(shù):4773 發(fā)布日期:2021-11-8
來(lái)源:Namocell
Namocell助力NIH發(fā)現(xiàn)保護(hù)iPSC活性的小分子組合CEPT,在《Nature Methods》發(fā)文
誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞(iPSCs)具有強(qiáng)大的自我更新能力。從理論上講,人類多能干細(xì)胞是可以永久生長(zhǎng)的細(xì)胞,是大腦、腎臟和心臟等特殊細(xì)胞取之不盡、用之不竭的來(lái)源。自2006年日本科學(xué)家山中伸彌成功通過(guò)對(duì)成體細(xì)胞重編程得到誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞以來(lái),越來(lái)越多的科學(xué)家潛心這一研究領(lǐng)域,為人類戰(zhàn)勝多種疾病提供了更多可能。
雖然誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞前景廣闊,但是由于其在體外培養(yǎng)時(shí)對(duì)于環(huán)境擾動(dòng)高度敏感,生長(zhǎng)和分化都極易受到很大影響,給iPS細(xì)胞的研究造成重重阻礙。因此,目前亟待解決的主要問(wèn)題就是要確保這些細(xì)胞能夠長(zhǎng)期安全健康地生長(zhǎng)和分化。
2021年5月,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心(NCATS)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化中心實(shí)驗(yàn)室主任Ilyas Singeç和他的團(tuán)隊(duì)在《Nature Methods》上發(fā)表了他們的重大發(fā)現(xiàn):一種四個(gè)小分子組合CEPT,可以保護(hù)誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞,使其免受外部環(huán)境干擾,維持正常的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能,促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。CEPT將大大提高誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞在疾病治療(如糖尿病、帕金森病,脊髓損傷等)、基因編輯等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
研究人員利用高通量篩選技術(shù),系統(tǒng)地測(cè)試了大量藥物與化合物,發(fā)現(xiàn)CEPT這一組合極大地提高了干細(xì)胞的存活率。Singeç博士說(shuō), 單細(xì)胞克隆對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)至關(guān)重要。雖然大批量培養(yǎng)干細(xì)胞比較容易,但單細(xì)胞克隆,也就是在細(xì)胞培養(yǎng)板的一個(gè)小孔中一次培養(yǎng)一個(gè)細(xì)胞,對(duì)細(xì)胞壓力極大,通常生長(zhǎng)率極低。在篩選中,研究團(tuán)隊(duì)在平板孔中測(cè)試了15,333種藥物和化合物對(duì)iPS細(xì)胞的保護(hù)作用。為了模擬單細(xì)胞克隆過(guò)程中出現(xiàn)的對(duì)于細(xì)胞的壓力,他們開(kāi)發(fā)了一種新的分析方法,篩選了7599種化合物對(duì)于10個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。使用這種高通量低密度的檢測(cè)方法,研究團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)了保護(hù)iPS細(xì)胞生長(zhǎng)的小分子組合CEPT。文中指出,研究團(tuán)隊(duì)使用了Namocell單細(xì)胞分離儀(Single Cell Dispenser),以其快速、輕柔、簡(jiǎn)便的單細(xì)胞分選技術(shù),幫助他們提高了單克隆分析能力,極大地加快了他們的研究進(jìn)程。
圖1:NIH團(tuán)隊(duì)使用Namocell單細(xì)胞分離儀進(jìn)行單細(xì)胞分離和單細(xì)胞生長(zhǎng)效率的分析
如上圖所示,研究團(tuán)隊(duì)將每毫升5,000個(gè)iPS細(xì)胞的樣本放入Namocell的單細(xì)胞分離芯片中,使用Namocell的Hana單細(xì)胞分離儀將單個(gè)細(xì)胞分離至96孔板中,板中含有加入了CEPT的培養(yǎng)基。FSC、SSC和FITC設(shè)置分別為:25-400、50-450、和25-1000,以保證calcein-green-AM陽(yáng)性的單個(gè)活細(xì)胞分離至96孔板中。由于Namocell單細(xì)胞分離儀對(duì)細(xì)胞極其溫和,不僅能夠快速分離單個(gè)細(xì)胞,而且能夠保持細(xì)胞活性。通過(guò)這種方法,研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)了CEPT對(duì)于單個(gè)iPS細(xì)胞具有強(qiáng)大的保護(hù)作用,大幅提高了細(xì)胞的生長(zhǎng)率。
圖2:Namocell單細(xì)胞分離儀及單細(xì)胞分離芯片
“過(guò)去20年來(lái),我們一直無(wú)法在最理想的條件下培養(yǎng)人類干細(xì)胞”Singeç博士說(shuō),“CEPT將使高質(zhì)量的新一代干細(xì)胞系進(jìn)入臨床研究。”
NIH院長(zhǎng)Francis Collins博士說(shuō):“這一重大發(fā)現(xiàn)將全面推動(dòng)干細(xì)胞在疾病治療以及基因組編輯領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)糖尿病,帕金森癥等疾病的細(xì)胞治療。”
關(guān)于Namocell
Namocell是總部位于美國(guó)硅谷的專注于世界領(lǐng)先的單細(xì)胞分選技術(shù)的生物儀器公司。該公司自主研發(fā)的微流體單細(xì)胞分選平臺(tái)(Namocell Single Cell Dispensers),使單細(xì)胞分選變得簡(jiǎn)單快速,極大地推動(dòng)了單細(xì)胞分析在基礎(chǔ)研究和臨床領(lǐng)域的應(yīng)用。產(chǎn)品應(yīng)用于細(xì)胞株構(gòu)建與改造,細(xì)胞基因編輯,單細(xì)胞基因組學(xué),單克隆抗體篩選,稀有細(xì)胞分離(包括癌癥液體活檢,產(chǎn)前基因篩查等),單細(xì)胞質(zhì)譜分析,合成生物學(xué)等方面。Namocell單細(xì)胞分離儀已被世界各大頂尖研究機(jī)構(gòu)及生物制藥公司廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域,例如美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH),斯坦福大學(xué),麻省理工大學(xué),Genentech, Merck, Biogen等,在中國(guó)也被多家高校、科研院所和生物公司廣泛采用。Namocell官網(wǎng):
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