2011年11月7日
人类多能干细胞(hPSCs)具有治疗多种不同疾病的可能性。这些细胞的应用价值在于它们能够分化为体内任何类型的细胞。本文中,我们介绍用于证明hPSCs多能性的畸胎瘤实验方法。
本实验的总体目标是通过将人多能干细胞(H PSCs)注射到免疫缺陷小鼠的睾丸被膜下以形成畸胎瘤,从而检测细胞的多能性。首先,收集待检测多能性的疑似 H PSCs 细胞培养物。随后进行手术暴露小鼠睾丸,并将细胞注射至睾丸被膜内。
将睾丸放回其原始位置,并在六到十二周后手术缝合小鼠背部,通过组织学检查所形成的肿瘤,观察是否存在来自三个胚层的细胞。最终,通过证明该 HPSC 细胞系能够在免疫缺陷小鼠体内分化为来自全部三个胚层的细胞,即可证实其具有真正的多能性。尽管近期已有新方法被报道用于验证人类干细胞的多能性,畸胎瘤实验仍是该领域的金标准。本实验操作由本实验室高级技术员 Tron 演示。
将人多能干细胞培养至汇合,然后使用Accutase消化H PSEs,计数细胞并重悬,每注射含有100万个HPC。首先,使用剃毛器剃除6周龄雄性免疫缺陷小鼠腹部的毛发。用聚维酮碘溶液清洁小鼠腹部前壁,从腹部中心开始,顺时针方向向外擦拭。
然后用70%乙醇擦拭剃毛区域。重复此过程三次,每次更换棉签。进行手术操作时,将动物转移至无菌操作台内的加热垫上,并使用无菌手术剪。
用镊子夹住腹膜,在髋关节下方水平处的皮肤和腹膜上做一个一厘米长的纵向切口。用另一把无菌镊子伸向右侧髋部,将白色脂肪组织连同附着的睾丸一起拉出。现在用一支1毫升结核菌素注射器吸取待注射的hPSCs,缓慢地将20至30微升的hPSCs注入睾丸白膜的中心部位,避开任何主要血管。
使用镊子缓慢拔出针头,以避免细胞回流。将睾丸和脂肪组织移回腹腔内的原始位置。用两到三根可吸收缝线缝合腹膜,并用自动夹闭器关闭皮肤。
术后根据需要每天给予两次镇痛处理。在6至12周内监测动物是否有可触及的肿瘤生长。当肿瘤直径达到约5毫米时,处死小鼠并取出肿瘤进行记录。
拍摄肿瘤照片并测量其大小和重量。然后将肿瘤切成小块,置于4%多聚甲醛溶液中固定,用于组织病理学分析。通常在6至12周后可观察到畸胎瘤。
在此示例中,将一百万个WA oh九人源多能干细胞注射到免疫缺陷小鼠的睾丸被膜内。对畸胎瘤进行仔细观察,可见其具有异质性,并存在多个附着的囊肿。结果符合预期。
组织病理学分析表明存在来自三个胚层的细胞。在进行该实验操作时,重要的是要包含一个已知具有较强分化潜能的阳性对照细胞系,以确保实验操作正确无误。观看本视频后,您应能够清楚地了解如何判断一个人类干细胞系是否具有多能性。
本文讨论畸胎瘤检测法,这是一种用于评估人类多能干细胞(hPSCs)多能性的方法。该检测法包括将hPSCs注射到免疫缺陷小鼠的睾丸包膜中,并检查所形成的畸胎瘤是否分化为多种细胞类型。
畸胎瘤检测通过在体内展示向三个胚层分化的潜能,提供多能性的一种功能性读出。该检测有助于在干细胞治疗早期开发中进行靶点验证和机制层面的风险评估,可在推进至临床前模型之前对细胞身份提供可预测的可信度。
畸胎瘤检测在干细胞研究的连续过程中起到把关作用,位于多能性维持之后、定向分化或临床前有效性测试之前。