Endogenously produced protein regulators provide feedback signals that regulate the ex vivo expansion of human hematopoietic stem and progenitor cells
Notice bibliographique
Résumé
The absence of effective strategies for the ex vivo expansion of human blood (hematopoietic) stem cells (HSCs) limits the development of many stem cell-based therapies. The focus of this study was to investigate in vitro processes responsible for regulating HSC proliferation and to utilize this information in the design of a robust methodology for expanding HSCs. Herein we show the existence of a negative feedback control mechanism whereby differentiated blood cells secrete soluble factors that limit HSC expansion. We demonstrate that global culture manipulation strategies including subpopulation selection and media dilution/exchange modulate this feedback mechanism to enable stem cell expansion. Using this approach, we were able to generate increased numbers of long term culture-initiating cells (LTC-ICs; 14.6-fold), rapid non-obese diabetic/severe combined immunodeficient (NOD/SCID) repopulating cells (R-SRCs; 12.1-fold), and long-term NOD/SCID repopulating cells (LT-SRCs; 5.2-fold), compared with input; outputs significantly higher than those obtained in unmanipulated control cultures. In order to enable this culture methodology for therapeutic applications, a closed-system bioprocess was designed which incorporated in-line subpopulation selection and media dilution/exchange processes. Experiments showed that the bioprocess was able to expand colony forming cells (CFCs), LTC-ICs and LT-SRCs in a manner consistent with results using standard tissue culture dishes. Studies to optimize the bioprocess operating conditions were also performed. In these studies it was found that non-specific cell loss, which occurred during the subpopulation selection step, could be decreased by increasing flow rate through the selection element. The ability to decrease cell loss is important since it should facilitate higher expansions of hematopoietic stem and progenitor cells within the bioprocess. Furthermore, optimization of the subpopulation selection process through the identification of specific inhibitory factor secreting cells may further augment the measured expansions. To initiate this goal, the gel microdrop (GMD) assay was developed as a means to measure protein secretion from individual cells in the context of cell surface phenotype. The development and use of the GMD assay represents the first step in the design of a second generation bioprocess which should have an even greater capacity for the ex vivo expansion of HSCs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».