Subiecte

Abstract

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 3,58 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

vaselor

Disponibilitatea datelor

Datele RNA-seq și datele de analiză GSEA au fost depuse în NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) și sunt accesibile prin numerele de acces GEO GSE89475, GSE92724 și GSE117469.

Referințe

OMS. Raport global privind diabetul (OMS, 2016).

Bianchi, E. și colab. Modificări ale capilarelor retinei legate de vârstă și diabet: un studiu ultrastructural și imunohistochimic. Int. J. Imunopatol. Farmacol. 29, 40-53 (2016).

Roy, S., Ha, J., Trudeau, K. și Beglova, E. Îngroșarea membranei bazale vasculare în retinopatia diabetică. Curr. Ochi Res. 35, 1045–1056 (2010).

Fowler, M. J. Complicații microvasculare și macrovasculare ale diabetului. Clin. Diabet 29, 116–122 (2011).

Eelen, G., de Zeeuw, P., Simons, M. & Carmeliet, P. Metabolismul celulelor endoteliale în vasculatura normală și bolnavă. Circ. Rez. 116, 1231–1244 (2015).

Warmke, N., Griffin, K. J. și Cubbon, R. M. Pericite în boala vasculară asociată diabetului. J. Diabet complicat. 30, 1643–1650 (2016).

Orlova, V. V. și colab. Funcționalitatea celulelor endoteliale și a pericitelor din celulele stem pluripotente umane demonstrată în plexul vascular cultivat și xenogrefele de pește zebră. Arterioscler. Tromb. Vasc. Biol. 34, 177–186 (2014).

Orlova, V. V. și colab. Generarea, extinderea și analiza funcțională a celulelor endoteliale și a pericitelor derivate din celulele stem pluripotente umane. Nat. Protoc. 9, 1514–1531 (2014).

Kusuma, S. și colab. Rețele vasculare auto-organizate din celule stem pluripotente umane într-o matrice sintetică. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 110, 12601–12606 (2013).

Chan, X. Y. și colab. Ansamblu de rețea vasculară tridimensională de la celule stem pluripotente induse de pacientul diabetic. Arterioscler. Tromb. Vasc. Biol. 35, 2677–2685 (2015).

Kusuma, S. & Gerecht, S. Derivarea celulelor endoteliale și a pericitelor din celulele stem pluripotente umane. Metode Mol. Biol. 1307, 213–222 (2014).

Cheung, C., Bernardo, A. S., Trotter, M. W. B., Pedersen, R. A. și Sinha, S. Nat. Biotehnologie. 30, 165-173 (2012).

Patsch, C. și colab. Generarea de celule musculare netede și endoteliale vasculare din celule stem pluripotente umane. Nat. Cell Biol. 17, 994–1003 (2015).

Ren, X. și colab. Ingineria vasculaturii pulmonare la șobolanii decelularizați și la plămânii umani. Nat. Biotehnologie. 33, 1097-1102 (2015).

James, D. și colab. Extinderea și menținerea celulelor endoteliale derivate din celulele stem embrionare umane prin inhibarea TGFβ este dependentă de Id1. Nat. Biotehnologie. 28, 161–166 (2010).

Samuel, R., Duda, D. G., Fukumura, D. & Jain, R. K. Bolile vasculare așteaptă traducerea vaselor de sânge proiectate din celulele stem. Știință. Trad. Med. 7, 309rv6 (2015).

Potente, M., Gerhardt, H. & Carmeliet, P. Aspecte de bază și terapeutice ale angiogenezei. Celulă 146, 873–887 (2011).

Samuel, R. și colab. Generarea de vase de sânge proiectate funcțional competente și durabile din celule stem pluripotente induse de om. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 110, 12774–12779 (2013).

Swift, M. R. și Weinstein, B. M. Specificații arteriale-venoase în timpul dezvoltării. Circ. Rez. 104, 576–588 (2009).

Pickup, J. C., Chusney, G. D., Thomas, S. M. și Burt, D. Plasma interleukin-6, factor de necroză tumorală α și producția de citokine din sânge în diabetul de tip 2. Life Science. 67, 291–300 (2000).

Wellen, K. E. și Hotamisligil, G. S. Inflamarea, stresul și diabetul. J. Clin. Investi. 115, 1111–1119 (2005).

Li, L., Qian, L. și Yu, Z. Q. Angiopoietina serică-2 este asociată cu angiopatia în diabetul zaharat de tip 2. J. Diabet complicat. 29, 568-571 (2015).

Lieb, W. și colab. Corelate clinice și genetice ale angiopoietinei-2 circulante și ale Tie-2 solubile în comunitate. Circ. Cardiovasc. Genet. 3, 300–306 (2010).

Lim, H. S., Lip, G. Y. H. & Blann, A. D. Angiopoietin-1 și angiopoietin-2 în diabetul zaharat: relație cu VEGF, control glicemic, leziuni/disfuncții endoteliale și ateroscleroză. Ateroscleroza 180, 113-118 (2005).

Soriguer, F. și colab. Nivelurile de apelină sunt crescute la subiecții obezi morbid cu diabet zaharat de tip 2. Obes. Chir. 19, 1574–1580 (2009).

Knudsen, S. T. și colab. Creșterea concentrațiilor plasmatice de osteoprotegerină la pacienții diabetici de tip 2 cu complicații microvasculare. Euro. J. Endocrinol. 149, 39–42 (2003).

Lai, A. K. W. & Lo, A. C. Y. Modele animale de retinopatie diabetică: rezumat și comparație. J. Diabetes Res. 2013, 106594 (2013).

Soler, M. J., Riera, M. și Batlle, D. Noi modele experimentale de nefropatie diabetică la șoareci modele de diabet de tip 2: eforturi de a replica nefropatia umană. Exp. Diabetes Res. 2012, 616313 (2012).

Qaseem, A., Humphrey, L. L., Sweet, D. E., Starkey, M. & Shekelle, P. Tratamentul farmacologic oral al diabetului zaharat de tip 2: ghid de practică clinică de la Colegiul American al Medicilor. Ann. Intern. Med. 156, 218–231 (2012).

Carmeliet, P. Angiogeneza în sănătate și boală. Nat. Med. 9, 653–660 (2003).

Thomson, J. A. și colab. Linii de celule stem embrionare derivate din blastocisti umani. Ştiinţă 282, 1145–1147 (1998).

Bagley, J. A., Reumann, D., Bian, S., Lévi-Strauss, J. & Knoblich, J. A. Organoidele cerebrale fuzionate modelează interacțiunile dintre regiunile creierului. Nat. Metode 14, 743-751 (2017).

Hockemeyer, D. și colab. Direcționarea eficientă a genelor exprimate și silențioase în ESC-uri și iPSC-uri umane utilizând nucleaze cu degetul de zinc. Nat. Biotehnologie. 27, 851–857 (2009).

Chen, G. și colab. Condiții definite chimic pentru derivarea și cultura iPSC umană. Nat. Metode 8, 424–429 (2011).

Agu, C. A. și colab. Generarea cu succes de linii de celule stem pluripotente induse de om din probe de sânge păstrate la temperatura camerei timp de până la 48 de ore. Rapoarte privind celulele stem 5, 660-671 (2015).

Ishikawa, F. și colab. Dezvoltarea sângelui uman funcțional și a sistemului imunitar la șoarecii NULL/SCID/IL2 ai receptorului lanțului γ. Sânge 106, 1565–1573 (2005).

Boxerman, J. L., Schmainda, K. M. și Weisskoff, R. M. Hărțile relative ale volumului de sânge cerebral corectate pentru extravazarea agentului de contrast se corelează semnificativ cu gradul tumorii gliomului, în timp ce hărțile necorectate nu. AJNR Am. J. Neuroradiol. 27, 859–867 (2006).

Schindelin, J. și colab. Fiji: o platformă open-source pentru analiza imaginilor biologice. Nat. Metode 9, 676-682 (2012).

Varnum-Finney, B. și colab. Pentru inducerea semnalizării Notch este necesară imobilizarea ligandului Notch, Delta-1. J. Cell Sci. 113, 4313–4318 (2000).

Noguera-Troise, I. și colab. Blocarea Dll4 inhibă creșterea tumorii prin promovarea angiogenezei neproductive. Natură 444, 1032–1037 (2006).

Schoppmann, S. F. și colab. Celulele endoteliale limfatice și ale vaselor de sânge imortalizate de telomerază sunt funcționale stabile și își păstrează specificitatea descendenței. Microcirculația 11, 261–269 (2004).

Ran, F. A. și colab. Ingineria genomului utilizând sistemul CRISPR - Cas9. Nat. Protoc. 8, 2281-2308 (2013).

Kuleshov, M. V. și colab. Enrichr: o actualizare completă a serverului web pentru analiza îmbogățirii setului de gene. Acizi nucleici Res. 44, W90 - W97 (2016).

Chen, E. Y. și colab. Enrichr: instrument interactiv și colaborativ de analiză a îmbogățirii listei de gene HTML5. BMC Bioinformatică 14, 128 (2013).

Haemmerle, M. și colab. Densitatea crescută a vaselor limfatice, remodelarea și inflamația sunt reflectate de semnăturile de expresie genică în celulele endoteliale limfatice dermice în diabetul de tip 2. Diabet 62, 2509–2529 (2013).

Mulțumiri

Mulțumim tuturor membrilor laboratoarelor noastre pentru critici constructive și sfaturi de specialitate; N. Fellner (VBCF) pentru microscopie electronică; A. Kavirayani, M. Zeba, T. Engelmaier, J. Klughofer și A. Piszczek pentru servicii de histologie; G. Michlits și M. Hubmann (grupul U. Elling) pentru ajutor cu proiectarea ARN cu un singur ghid și pentru partajarea plasmidelor; C. Czepe (VBCF) pentru ajutor cu experimentele de secvențiere de generație următoare; N. A. Calcutt (Departamentul de Patologie, Universitatea din California, San Diego) pentru furnizarea de probe de diferite modele de rozătoare de diabet; și R. Coward (Departamentul de Nefrologie, Universitatea din Bristol) pentru sfaturi cu privire la compoziția mediului diabetogen. Lucrarea a fost susținută de Programul de cercetare intramurală al NHLBI (G.C. și M.B.). J.M.P. este susținut de subvenții de la IMBA, Ministerul austriac al științelor, Academia austriacă de științe, un grant ERC Advanced și un premiu Era of Hope Innovator.

Informații despre recenzori

Natură mulțumesc R. Cubbon, T. Takebe și altor recenzori anonimi pentru contribuția lor la evaluarea inter pares a acestei lucrări.

Informatia autorului

Josef M. Penninger

Adresa actuală: Institutul de Științe ale Vieții, Universitatea din Columbia Britanică, Vancouver, Columbia Britanică, Canada

Afilieri

Institutul de Biotehnologie Moleculară al Academiei Austriece de Științe (IMBA), Viena, Austria

Reiner A. Wimmer, Alexandra Leopoldi, Maria Novatchkova, Jasmin Taubenschmid, Christopher Esk, Joshua A. Bagley, Dominik Lindenhofer, Chukwuma A. Agu, Juergen A. Knoblich și Josef M. Penninger

Institutul de Patologie Moleculară (IMP), Viena, Austria

Martin Aichinger și Johannes Zuber

Departamentul Clinic de Patologie, Universitatea de Medicină din Viena, Viena, Austria

Nikolaus Wick, Brigitte Hantusch, Monika Hämmerle și Dontscho Kerjaschki

Centrul de Medicină Moleculară, Institutul Național al Inimii, Plămânilor și Sângelui (NHLBI), Institutele Naționale de Sănătate (NIH), Bethesda, MD, SUA

Guibin Chen și Manfred Boehm

Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, Marea Britanie

Fengtang Yang și Beiyuan Fu

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

BRUT. a dezvoltat organoizi ai vaselor de sânge uman și a efectuat, împreună cu A.L., majoritatea experimentelor folosind organoizi, inclusiv studii in vitro privind diabetul și experimente de transplant la șoareci. N.W., M.H. și B.H., sub supraveghere și cu sfatul expertului de la D.K., au conceput și efectuat analize ale membranei bazale vasculare pe probe de pacienți, celule endoteliale umane și diferite modele de rozătoare ale diabetului și celule endoteliale izolate și ARN din probele pacienților. M.A., sub supravegherea lui J.Z., a ajutat la transplanturile in vivo la șoareci. M.N. efectuat analize bioinformatice. F.Y. și B.F au efectuat experimente de cariotipare. C.A.A., G.C. și M.B. furnizate linii de celule iPS. C.E., J.A.B. și D.L., sub supravegherea lui J.A.K., au generat reporterul de celule stem embrionare și C.A.A. a ajutat la caracterizarea celulelor stem. J.T. ajutat cu imagistica organoidelor vasculare transplantate. BRUT. și J.M.P. a coordonat proiectul și a scris manuscrisul.

Autori corespondenți

Declarații de etică

Interese concurente

A fost depusă o cerere de brevet legată de această lucrare. IMBA este în curs de aplicare a unei cereri de brevet care acoperă tehnologia organoidă vasculară care listează R.A.W., D.K. și J.M.P. ca inventatori.

Informatii suplimentare

Nota editorului: Springer Nature rămâne neutru în ceea ce privește revendicările jurisdicționale din hărțile publicate și afilierile instituționale.

Cifre și tabele de date extinse

Date extinse Fig. 1 Caracterizarea fenotipică a organoidelor vasculare.