Organoidler, nişlerin ve yetişkin kök hücrelerin karışması üzerine çalışmaları kolaylaştırır

https://www.nature.com/articles/s41536-023-00296-1

Yetişkin kök hücreler, niş olarak bilinen benzersiz bir mikro ortamda bulunur. Nişten gelen sinyaller, kök hücrenin kendini yenilemesini ve farklılaşmasını kontrol etmede baskın roller oynar. Niş bileşimini haritalamak ve sinyallerini belirlemek, kök hücre düzenleme mekanizmalarını anlamak için önemlidir. Meme bezi, benzersiz doğum sonrası gelişim özelliği nedeniyle yetişkin kök hücreler ile mikroçevre arasındaki etkileşimi incelemek için mükemmel bir modeldir. Meme bezi gelişimi, sistemik hormonların ve niş sinyallerin uyumlu eylemiyle yönetilir. Bunların arasında, meme mikroçevresindeki bağışıklık hücreleri, yalnızca bağışıklık savunması sağlamakla kalmaz, aynı zamanda meme gelişiminin düzenlenmesi, homeostazın korunması ve meme hastalığı oluşumu vb. meme kök hücrelerinin kaderinin belirlenmesinde bağışıklık hücrelerinin düzenleyici rollerini keşfetmede.

İlk önce bir literatür taraması yaptık ve meme bezinde ikamet eden makrofajların, ergenlik döneminde kanalların uzaması ve TEB oluşumu, gebelik alveollerinin oluşumu ve kanalların yeniden şekillenmesi dahil olmak üzere birçok meme gelişimi sürecine katıldığı bildirildi. involüsyon sırasında. Ek olarak raporlar, makrofajların meme kök hücrelerinin “Notch-Wnt karışması” yoluyla kendi kendini yenilemesini düzenlediğini de göstermiştir. Ancak bu gelişmelere rağmen hiçbir laboratuvar ortamında Makrofajların meme kök hücreleri ve meme gelişimi üzerindeki düzenleyici etkilerini doğrudan araştırmak için model veya makrofajlar tarafından aktive edilen meme kök hücrelerinin hücre içi sinyal yollarını gösteren raporlar mevcut değildir.

Daha sonra bir tesis kurmaya çalıştık. laboratuvar ortamında makrofajların ve meme kök hücrelerinin ortak kültür modeli. Laboratuvarımızda meme kök hücreleri için kurulan 3B kültür sistemine dayanarak, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi üç ortak kültür modeli tasarladık: İlk model, makrofajların kök hücre kültürü ortamına karıştırıldığı Şekil 1A’da gösterilmektedir; Şekil 1B’de gösterildiği gibi ikinci model, makrofajları trans-kuyu odalarına (8 μm) aşılar ve 3D kültür sistemine geçmelerine izin verir; Şekil 1C’de gösterildiği gibi üçüncü model, makrofajları trans-kuyu boşluğuna (0,4 μm) aşılarken, 3B kültür sistemine girmelerini engeller, böylece kök hücrelerle iletişim için yalnızca parakrin sinyallere dayanır. Tüm bu üç model altında, meme kök hücrelerinin koloni oluşturma yeteneğinin önemli ölçüde arttığını ve genişletilmiş kültürde belirli bir oranda tomurcuklanan meme organoidlerinin oluştuğunu gözlemledik. Bu sonuçlar, meme organoidlerinin oluşumunun makrofajlar tarafından salgılanan sinyal molekülleri tarafından desteklendiğini gösterdi. Öte yandan, A ve B modellerinde gömülü kök hücrelerin matriks jelini çok sayıda makrofajın istila ettiğini tespit ettik. A ve B sonraki kök hücre kültürüne zarar verecektir. Bu nedenle, sonraki çalışmalar için nihayetinde Model C’yi seçtik.

Şekil 1. Farklı ortak kültür modellerinin şematik diyagramları

Ortak kültür modelini kurmanın yanı sıra, ortak kültür deneyleri için kullanılan makrofajların kaynağını da düşündük. Şekil 2’de gösterildiği gibi, meme bezinden izole edilen makrofajlar ile kemik iliği kaynaklı makrofajlardan (BMDM’ler) indüklenen M2 benzeri makrofajların kullanımını karşılaştırdık. meme kök hücrelerinin koloni ve organoid oluşumu. Meme bezinde nispeten az sayıda makrofaj vardır ve her yetişkin farenin meme bezinden izole edilen makrofajlar, yalnızca 1-2 kuyunun ortak kültür ihtiyacını karşılayabilir. Buna karşılık, BMDM’ler kolayca elde edilir ve ortak kültür deneyleri için çok sayıda makrofajın içine indüklenebilir. Bu nedenle, sonuçta bu çalışma için BMDM’lerden türetilen M2 makrofajları seçtik. Öte yandan, meme kök hücreleri için, onları doğrudan meme bazal hücreleri kullanarak kültürlemeyi seçtik. Bunun başlıca nedeni, daha önce yapılan çalışmaların meme kök hücrelerinin meme bazal hücre popülasyonu açısından zengin olduğunu ve sahip olduklarını kanıtlamış olmasıdır. laboratuvar ortamında koloni oluşturma yeteneği Şimdiye kadar birçok laboratuvar ortamında kültür çalışmaları, meme kök hücrelerini değiştirmek için meme bazal hücrelerini kullanır.

Şekil 2. Ortak kültür için makrofaj elde etmek için iki farklı yöntem

kurulan aracılığıyla laboratuvar ortamında ortak kültür modelinde, makrofajların meme kök hücrelerinden türetilen fizyolojik yapı ve işleve sahip meme organoidinin oluşumunu destekleyebildiğini bulmaktan memnuniyet duyuyoruz. Bu, makrofajların meme kök hücreleri ve meme gelişimi üzerindeki düzenleyici etkisini doğrulayan ilk çalışmadır. laboratuvar ortamında modeli. Bu modelin, meme epitel hücrelerinin ve mikroçevre hücrelerinin karışmasını daha fazla araştırmak ve gelecekte rejeneratif tıp çalışmasına hizmet etmek için kullanılabileceği umulmaktadır.

Yukarıdaki, nasıl bir şirket kurduğumuzun hikayesidir. laboratuvar ortamında Bağışıklık hücreleri ve yetişkin kök hücreler arasındaki etkileşimi incelemek için model. Burada kurduğumuz model nispeten ilkel olmasına ve daha fazla geliştirilmesi gerekmesine rağmen, ortak kültür modeli düşüncemize ışık tutuyor ve altta yatan mekanizmaları keşfetmemize yardımcı oluyor. Ayrıca, ortak kültür modeli kullanılarak elde edilen sonuçlar, mikro ortamdaki hücrelerin daha eksiksiz organoidlerin kurulmasını kolaylaştırabileceğini gösterdi. laboratuvar ortamında. Çeşitli mikroçevre hücreleri veya yetişkin kök hücreleriyle ortak kültür, mikroçevre hücrelerinin organ gelişimindeki rolünü ortaya çıkarmak için yeni bir bakış açısı sağlayabilir ve daha fazla mikroortamsallaştırılmış organoidler oluşturmak için yeni yönler sağlayabilir.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir