摘要
人类多能干细胞(hPSCs),如诱导多能干细胞(iPSCs),在药物发现、毒理学研究和再生医学方面有着巨大的前景。在这里,我们描述了标准化的协议和实验程序,将自动化细胞培养与小型384孔板中的定量高通量筛选(qHTS)相结合,以实现hPSCs的可扩展生产。作为原理的证明,我们建立了剂量反应评估,并确定了干细胞领域常用的12种小分子化合物的最佳浓度。对包括细胞活力、线粒体膜电位、质膜完整性和ATP生成在内的各种测定结果进行多参数分析,以区分正常生物反应与小分子处理诱导的细胞应激。总的来说,细胞制造、qHTS、高含量成像和数据分析的集成工作流的建立为工业规模项目提供了一个端到端平台,并且应该利用使用hpsc衍生细胞类型的药物发现过程。
关键字
细胞生存能力 剂量反应曲线 胚胎干细胞 高通量筛选 诱导多能干细胞 机器人细胞培养 小分子 毒性笔记
致谢
我们感谢国家先进转化科学中心(NCATS)所有同事的合作。这项工作由NIH共同基金的NIH再生医学计划资助,部分由NIH国家先进转化科学中心(NCATS)的校内研究计划资助。图1是使用Biorender.com的图标创建的。
参考文献
-
1.石毅,井上红,吴建春等(2017)诱导多能干细胞技术:十年进展。Nat Rev药物发现16:115-130谷歌学者
-
2.Kimbrel EA, Lanza R(2020)下一代干细胞——开创基于细胞的治疗的新时代。毒品发现19:463-479谷歌学者
-
3.Yamanaka S(2020)多能干细胞为基础的细胞治疗-前景和挑战。细胞干细胞27:523-531谷歌学者
-
4.Choi J, Lee S, Mallard W等(2015)通过比较基因匹配的细胞系,揭示了人类iPSCs和ESCs的等价性。中国生物工程学报33(11):1173-1181谷歌学者
-
5.Sharma A, Sances S, Workman MJ等人(2020)疾病建模和药物发现的多谱系人类ipsc衍生平台。细胞干细胞26:9 9 - 329谷歌学者
-
6.王晓明,王晓明,王晓明等(2008)人胚胎干细胞系分化倾向的差异。中国生物工程学报26(3):313-315谷歌学者
-
7.Kajiwara M, Aoi T, Okita K等人(2012)校正Kajiwara等人,供体依赖的人诱导多能干细胞肝分化变异。美国国家科学院学报美国A 109:14716-14716谷歌学者
-
8.Koyanagi-Aoi M, Ohnuki M, Takahashi K等(2013)人类多能干细胞大规模分析揭示的分化缺陷表型。美国国家科学院美国A 110:20569-20574谷歌学者
-
9.Niepel M, Hafner M, Mills CE等人(2019)哺乳动物细胞系药物反应测定重复性的多中心研究。Cell Syst 9:35-48.e5谷歌学者
-
10.Tristan CA, Ormanoglu P, Slamecka J,等(2020)机器人高通量生物制造和人类多能干细胞的功能分化。https://doi.org/10.1101/2020.08.03.235242
-
11.陈毅,Tristan CA,陈林,等(2019)一种多功能多药理学平台促进人类多能性和分化细胞的细胞保护和活力。https://doi.org/10.1101/815761
-
12.Vallier L, Alexander M, Pedersen RA(2005)激活素/节点和FGF通路合作维持人胚胎干细胞的多能性。中国生物医学工程学报(自然科学版)118:495 - 499谷歌学者
-
13.Xu RH, Peck RM, Li DS等(2005)基本FGF和BMP信号抑制可维持人胚胎干细胞的无分化增殖。Nat方法2:185-190谷歌学者
-
14.Murry CE, Keller G(2008)胚胎干细胞向临床相关人群的分化:胚胎发育的经验教训。细胞132:661 - 680谷歌学者
-
15.张建平,张建平,张建平等(2004)BMP-2及其拮抗剂头蛋白对人胚胎干细胞分化的调控作用。中国细胞科学(英文版)117:1269-1280谷歌学者
-
16.Hao J, Daleo MA, Murphy CK等(2008)Dorsomorphin,一种BMP信号传导的选择性小分子抑制剂,促进胚胎干细胞的心肌发生。PLoS One 3谷歌学者
-
17.Chambers SM, Fasano CA, Papapetrou EP等(2009)通过双重抑制SMAD信号高效地转化人类ES和iPS细胞。Nat生物技术27:275-280谷歌学者
-
18.Singec I, Crain AM, Hou J等(2016)通过深度(磷酸化)蛋白质组学分析人类多能性和神经规范的定量分析。干细胞报告7(3):527-542谷歌学者
-
19.Vallabhaneni H, Lynch PJ, Chen G等(2018)人诱导多能干细胞中γH2AX的高基础水平与复制相关的DNA损伤和修复有关。干细胞36(10):1501-1513谷歌学者
-
20.Vitale I, Manic G, De Maria R等(2017)干细胞的DNA损伤。Mol Cell 66(3): 306-319谷歌学者
-
21.Riss TL, Moravec RA, Niles AL(2011)细胞毒性测试:测量活细胞,死亡细胞,并检测细胞死亡机制。方法Mol Biol 740:103-114谷歌学者
-
22.夏敏(2016)线粒体膜电位测定。方法Mol Biol 1473:17-22谷歌学者
-
23.斯托达特MJ(2011)哺乳动物细胞活力:方法和方案-细胞活力测定。方法Mol Biol 740:1-6谷歌学者
-
24.Inglese J, Auld DS, Jadhav A等(2006)定量高通量筛选:一种基于滴定的方法,有效识别大型化学文库中的生物活性。中国科学:自然科学,21 (3):344 - 344谷歌学者
-
25.黄R,夏米,曹MH et al(2011)化学基因组学分析的环境化学调制的人类核受体。环境健康展望119:1142-1148谷歌学者
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