scholarly journals In vivo differentiation of induced pluripotent stem cells into neural stem cells by chimera formation

PLoS ONE ◽  
2017 ◽  
Vol 12 (1) ◽  
pp. e0170735 ◽  
Author(s):  
Hyun Woo Choi ◽  
Yean Ju Hong ◽  
Jong Soo Kim ◽  
Hyuk Song ◽  
Ssang Gu Cho ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Neural Stem Cells ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
In Vivo Differentiation ◽  
Induced Pluripotent

scholarly journals In vitro and in vivo differentiation of induced pluripotent stem cells generated from urine-derived cells into cardiomyocytes

Biology Open ◽  
2017 ◽  
Vol 7 (1) ◽  
pp. bio029157 ◽  
Author(s):  
Yu-Feng Jiang ◽  
Min Chen ◽  
Nan-Nan Zhang ◽  
Hua-Jia Yang ◽  
Qing Rui ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
In Vivo Differentiation ◽  
Induced Pluripotent

scholarly journals Modeling CNS Involvement in Pompe Disease Using Neural Stem Cells Generated from Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells

Cells ◽  
2020 ◽  
Vol 10 (1) ◽  
pp. 8
Author(s):  
Yu-Shan Cheng ◽  
Shu Yang ◽  
Junjie Hong ◽  
Rong Li ◽  
Jeanette Beers ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Neural Stem Cells ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
Pompe Disease ◽  
Drug Efficacy ◽  
Cns Involvement ◽  
Glycogen Accumulation ◽  
Induced Pluripotent ◽  
Alpha Glucosidase

Pompe disease is a lysosomal storage disorder caused by autosomal recessive mutations in the acid alpha-glucosidase (GAA) gene. Acid alpha-glucosidase deficiency leads to abnormal glycogen accumulation in patient cells. Given the increasing evidence of central nervous system (CNS) involvement in classic infantile Pompe disease, we used neural stem cells, differentiated from patient induced pluripotent stem cells, to model the neuronal phenotype of Pompe disease. These Pompe neural stem cells exhibited disease-related phenotypes including glycogen accumulation, increased lysosomal staining, and secondary lipid buildup. These morphological phenotypes in patient neural stem cells provided a tool for drug efficacy evaluation. Two potential therapeutic agents, hydroxypropyl-β-cyclodextrin and δ-tocopherol, were tested along with recombinant human acid alpha-glucosidase (rhGAA) in this cell-based Pompe model. Treatment with rhGAA reduced LysoTracker staining in Pompe neural stem cells, indicating reduced lysosome size. Additionally, treatment of diseased neural stem cells with the combination of hydroxypropyl-β-cyclodextrin and δ-tocopherol significantly reduced the disease phenotypes. These results demonstrated patient-derived Pompe neural stem cells could be used as a model to study disease pathogenesis, to evaluate drug efficacy, and to screen compounds for drug discovery in the context of correcting CNS defects.

scholarly journals Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) in Vascular Research: from Two- to Three-Dimensional Organoids

2021 ◽  
Author(s):  
Anja Trillhaase ◽  
Marlon Maertens ◽  
Zouhair Aherrahrou ◽  
Jeanette Erdmann
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Stem Cell ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Stem Cell Research ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
Embryonic Stem ◽  
Cell Types ◽  
3D Models ◽  
Induced Pluripotent

AbstractStem cell technology has been around for almost 30 years and in that time has grown into an enormous field. The stem cell technique progressed from the first successful isolation of mammalian embryonic stem cells (ESCs) in the 1990s, to the production of human induced-pluripotent stem cells (iPSCs) in the early 2000s, to finally culminate in the differentiation of pluripotent cells into highly specialized cell types, such as neurons, endothelial cells (ECs), cardiomyocytes, fibroblasts, and lung and intestinal cells, in the last decades. In recent times, we have attained a new height in stem cell research whereby we can produce 3D organoids derived from stem cells that more accurately mimic the in vivo environment. This review summarizes the development of stem cell research in the context of vascular research ranging from differentiation techniques of ECs and smooth muscle cells (SMCs) to the generation of vascularized 3D organoids. Furthermore, the different techniques are critically reviewed, and future applications of current 3D models are reported. Graphical abstract

scholarly journals Differentiation of human induced pluripotent stem cells into functional airway epithelium

2020 ◽  
Author(s):  
Engi Ahmed ◽  
Mathieu Fieldes ◽  
Chloé Bourguignon ◽  
Joffrey Mianné ◽  
Aurélie Petit ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Drug Discovery ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Blood Sample ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
Bronchial Epithelium ◽  
Neuroendocrine Cells ◽  
Induced Pluripotent

AbstractRationaleHighly reproducible in vitro generation of human bronchial epithelium from pluripotent stem cells is an unmet key goal for drug screening to treat lung diseases. The possibility of using induced pluripotent stem cells (hiPSC) to model normal and diseased tissue in vitro from a simple blood sample will reshape drug discovery for chronic lung, monogenic and infectious diseases.MethodsWe devised a simple and reliable method that drives a blood sample reprogrammed into hiPSC subsequently differentiated within 45 days into air-liquid interface bronchial epithelium (iALI), through key developmental stages, definitive-endoderm (DE) and Ventralized-Anterior-Foregut-Endoderm (vAFE) cells.ResultsReprogramming blood cells from one healthy and 3 COPD patients, and from skin-derived fibroblasts obtained in one PCD patient, succeeded in 100% of samples using Sendai viruses. Mean cell purity at DE and vAFE stages was greater than 80%, assessed by expression of CXCR4 and NKX2.1, avoiding the need of cell sorting. When transferred to ALI conditions, vAFE cells reliably differentiated within 4 weeks into bronchial epithelium with large zones covered by beating ciliated, basal, goblets, club cells and neuroendocrine cells as found in vivo. Benchmarking all culture conditions including hiPSCs adaptation to single-cell passaging, cell density and differentiation induction timing allowed for consistently producing iALI bronchial epithelium from the five hiPSC lines.ConclusionsReliable reprogramming and differentiation of blood-derived hiPSCs into mature and functional iALI bronchial epithelium is ready for wider use and this will allow better understanding lung disease pathogenesis and accelerating the development of novel gene therapies and drug discovery.

Δημιουργία, in vitro πολλαπλασιασμός και διαφοροποίηση ανθρώπινων επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων

2016 ◽  
Author(s):  
Ιωάννα Βαρελά
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Induced Pluripotent Stem Cells ◽  
Mesenchymal Stromal Cells ◽  
Stromal Cells ◽  
Pluripotent Stem Cells ◽  
Rt Pcr ◽  
Induced Pluripotent

Η ανακάλυψη της μεθόδου του κυτταρικού επαναπρογραμματισμού ανθρώπινων δερματικών ινοβλαστών σε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (induced pluripotent stem cells, iPSCs) το 2007 άνοιξε το δρόμο για τη μελέτη και την εξατομικευμένη θεραπεία πολλών χρόνιων νόσων. Επιδιώξαμε να δημιουργήσουμε iPS - κυτταρικές σειρές επαναπρογραμματίζοντας μεσεγχυματικά στρωματικά κύτταρα (mesenchymal stromal cells, MSCs) μυελού των οστών, μέσω μιας μεθόδου επαναπρογραμματισμού χωρίς ενσωμάτωση γονιδίων στο γενετικό υλικό των κυττάρων. Δερματικοί ινοβλάστες από φυσιολογικούς δότες και μεσεγχυματικά στρωματικά κύτταρα μυελού των οστών από φυσιολογικό δότη μεταμόσχευσης μυελού των οστών και από ασθενή με β-Μεσογειακή αναιμία (β-ΜΑ) διαμολύνθηκαν, μέσω λιποσωματικών φορέων, με συνθετικά mRNA που κωδικοποιούν τους μεταγραφικούς παράγοντες Oct4, Klf4, Sox2, Lin28, c-Myc. Στη συνέχεια, τα κύτταρα ελέγχθηκαν σε καλλιέργειες για τον σχηματισμό αποικιών πολυδύναμων βλαστοκυττάρων. Οι αποικίες απομονώθηκαν και με συνεχείς ανακαλλιέργειες δημιουργήθηκαν κυτταρικές σειρές, οι οποίες εξετάστηκαν για την πολυδυναμία τους με μεθόδους ανίχνευσης της έκφρασης των μεταγραφικών παραγόντων πολυδυναμίας (κυτταρομετρία ροής, RT-PCR, μελέτη του μεταγραφώματος με RNA μικροσυστοιχίες). Ως θετικός μάρτυρας και μέτρο σύγκρισης χρησιμοποιήθηκε πολύ καλά χαρακτηρισμένη εμβρυονική σειρά πολυδύναμων βλαστοκυττάρων. Οι iPS-κυτταρικές σειρές μελετήθηκαν, επίσης, ως προς τη λειτουργική τους πολυδυναμία με τον έλεγχο της ικανότητας τους να δημιουργούν in vitro εμβρυϊκά σωματίδια και in vivo τερατώματα μετά από υποδόρια εμφύτευση τους σε ανοσοανεπαρκείς ποντικούς, και ως προς τη δυνατότητα διαφοροποίησής τους σε αιμοποιητικά προγονικά κύτταρα. Η γενετική σταθερότητα των κυτταρικών σειρών ελέγχθηκε με DNA μικροσυστοιχίες συγκριτικού γονιδιωματικού υβριδισμού (aCGH). Απομονώθηκαν 3 iPS κυτταρικές σειρές από κάθε δείγμα κυττάρων, οι οποίες εμφανίζουν μεταγράφωμα πανομοιότυπο με εκείνο των πολυδύναμων εμβρυονικών βλαστοκυττάρων και. δημιουργούν εμβρυϊκά σωματίδια in vitro και τερατώματα in vivo, τα οποία αποτελούνται από ιστούς καταγωγής και από τα τρία βλαστικά δέρματα. Τα iPSCs των κυτταρικών σειρών πολλαπλασιάζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς μορφολογικές ενδείξες διαφοροποίησης. Με τη μέθοδο aCGH, στις iPS κυτταρικές σειρές μετά την 10η ανακαλλιέργεια ανιχνεύθηκαν πολυμορφισμοί στον αριθμό αντιγράφων (CNVs), τα οποία ήταν ελλείμματα μεγέθους περίπου 3 Mb. Η διαφοροποίηση των iPSCs σε αιμοποιητικά προγονικά κύτταρα οδήγησε στην παραγωγή CD34+ κυττάρων σε ποσοστό 8-10% των παραχθέντων κυττάρων με ασθενούς έντασης συνέκφραση του CD45, προσομοιάζοντας στο αιμαγγειακό στελεχιαίο κύτταρο. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζεται, για πρώτη φορά στην Ελλάδα, εξ όσων γνωρίζουμε, η τεχνολογία παραγωγής ανθρώπινων iPSCs με μια ασφαλή και αξιόπιστη μέθοδο. Οι iPSCs-κυτταρικές σειρές μπορεί να χρησιμοποιηθούν στη μελέτη ασθενειών, στον έλεγχο φαρμάκων και στην ανάπτυξη πρωτοκόλλων ιστικής μηχανικής και κυτταρικής θεραπείας.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document