Methodenartikel

Eine Technik zur Erzeugung neuraler Vorläuferzellen aus embryonalen Stammzellen der Maus

8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Mao, X., et al. Neuronale Differenzierung aus embryonalen Stammzellen der Maus In vitro. J. Vis. Exp. (2020).

Dieses Video demonstriert eine Methode zur in vitro Erzeugung von neuralen Vorläuferzellen (NPCs) aus embryonalen Stammzellen (mESCs) der Maus. Die mES-Zellen werden in Suspension kultiviert, um Embryoidkörper (EBs) zu bilden, die dann durch Retinsäurebehandlung in einer adhärenten Kultur zur Differenzierung in NPCs geführt werden.

Protokoll

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>1. Embryonale Stammzellkultur der Maus

  1. Bereiten Sie mit 0,1 % Gelatine beschichtete Zellkulturschalen oder -platten vor.
    1. Geben Sie 2 ml sterilisierte 0,1 % Gelatine (0,1 % w/v in Wasser) in 60-mm-Zellkulturschalen. Sanftes Schaukeln, um eine gleichmäßige Beschichtung der Zellkulturschalen zu gewährleisten.
    2. Die Schalen in einen 5%igen CO2 -Inkubator bei 37 °C stellen und 1 h ziehen lassen.
    3. Entfernen Sie die 0,1%ige Gelatinelösung, bevor Sie die Zellen aussäen.
      Anmerkung: Nach dem Entfernen der Gelatine entfällt das Trocknen oder Waschen des beschichteten Geschirrs.
  2. Kultur embryonaler Stammzellen der Maus (A2lox und 129)
    1. Inkubieren Sie mES-Zellen (A2lox und 129) in den mit 0,1 % gelatinebeschichteten 60-mm-Zellkulturschalen in mESC-Wachstumsmedium bei 37 °C in einem 5 % CO2 -Inkubator. Das mESC-Wachstumsmedium besteht zu 85 % aus Knock-out-Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium/Nährstoff-Gemisch F-12 (DMEM/F12), 15 % Knock-out-Serumersatz (KSR), 0,1 mM β-Mercaptoethanol (2ME), 2 mM GlutaMAX, 1 % nicht-essentieller Aminosäure (NEAA), 1 % Penicillin/Streptomycin (P/S), 1000 U/mL Leukämie-Hemmfaktor (LIF), 10 nM CHIR-99021 (GSK-3-Inhibitor) und 0,33 nM PD0325901 (MEK-Inhibitor).
      ACHTUNG: β-Mercaptoethanol ist brennbar und hat eine Inhalationstoxizität. Halten Sie sich von Brandherden fern und tragen Sie eine Maske, um ein Einatmen während des Gebrauchs zu vermeiden.
    2. Wechseln Sie täglich das mESC-Wachstumsmedium, um ein besseres Wachstum von A2lox und 129 zu erzielen.
    3. Wenn die Zellen eine Konfluenz von 80 % erreichen, entfernen Sie das Medium und geben Sie 1 ml 0,1 % Trypsin in die Schale. 30 s lang sanft schaukeln, um eine gleichmäßige Abdeckung aller Zellen mit Trypsin zu gewährleisten.
    4. Lassen Sie die Zellen etwa 1 Minute lang trypsinisieren und entfernen Sie dann das Trypsin mit einer 1-ml-Pipette.
    5. Geben Sie 2 ml mESC-Wachstumsmedium in die Schale, pipettieren Sie mehrmals auf und ab, um eine Einzelzellsuspension herzustellen.
    6. Zählen Sie die Dichte der Zellen in der Suspension so genau wie möglich mit einem Hämozytometer.
    7. Teilen Sie die Zellen in 7 Gruppen auf und induzieren Sie die Differenzierung mit verschiedenen Protokollen, die in Tabelle 1 gezeigt sind.

>2. Unterscheidung von mESCs zu NPCs

  1. Bereiten Sie mit 0,1 % Gelatine beschichtete Zellkulturplatten oder Deckgläser vor.
    1. Bereiten Sie vor der Verwendung 0,1 % gelatinebeschichtete 6-Well-Platten oder Deckgläser wie in Schritt 1.1 vor.
  2. Differenzierung (Tabelle 1)
    1. 1,5 x 106 mES-Zellen werden in eine nicht adhäsive Bakterienschale in 10 ml basalem Differenzierungsmedium I gegeben, um die Bildung des Embryoidkörpers bei 37 °C in einem 5 % CO2 -Inkubator zu ermöglichen.
    2. Nach 2 Tagen werden die Zellaggregate in 15-ml-Zentrifugenröhrchen überführt und durch die Schwerkraft abgesetzt
    3. .
    4. Entfernen Sie den Überstand und fügen Sie 10 ml frisches basales Differenzierungsmedium I hinzu, um die Embryoidkörper zu resuspendieren. Pflanzen Sie sie in eine neue, nicht klebende Bakterienschale um und lassen Sie sie weitere 2 Tage lang differenzieren.
    5. Überprüfen Sie die Bildung von Embryoidkörpern unter dem Mikroskop (Abbildung 1A).
    6. Entnahme von Embryoidkörpern wie in den Schritten 2.2.2 bis 2.2.3 beschrieben. Säen Sie etwa 50 Embryoidkörper in 2 ml basalem Differenzierungsmedium I pro Vertiefung auf 0,1 % gelatinebeschichtete 6-Well-Platten.
    7. Bereiten Sie 1 mM All-trans-Retinsäure (RA)-Brühe (in DMSO) vor und lagern Sie sie nach dem Umpacken lichtgeschützt in einem Gefrierschrank bei -80 °C.
      Anmerkung: RA ist instabil, und es sollte darauf geachtet werden, dass es während der Vorbereitung von RA-Material von Licht ferngehalten und der Luftkontakt reduziert wird.
    8. Für die RA-Induktion geben Sie 2 μl RA-Stamm in jede Vertiefung, um eine Endkonzentration von 1 μM zu erreichen.
    9. Die Platte bei 37 °C in den 5 %CO 2 -Inkubator stellen und weitere 4 Tage differenzieren.
    10. Wechseln Sie alle 2 Tage die gesamten 2 mL des basalen Differenzierungsmediums I (mit 1 μM RA).

Tabelle 1: Details des zur Unterscheidung verwendeten Protokolls.

ProtokollMedien
4-tägige Bildung von Embryoidkörpern + 4-tägige RA-InduktionBasales Differenzierungsmedium:
DMEM/F12 +15 % FBS + 1 % NEAA+0,1 mM 2ME + 1 % P/S

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Ergebnisse

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Abbildung 1: Die Morphologie der Embryoidenkörper. (A) Embryoidkörper, die 4 Tage lang kultiviert wurden. (B) Embryoidkörper, die 2 Tage lang kultiviert wurden.

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Offenlegungen

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
B-27 Supplement (50X), serumfreiGibco17504044bei -20 °C gelagert und vor Licht geschützt
CHIR-99021 (CT99021)SelleckNr. S1263gelagert bei -20 °C
DeckgläserNest801007
Fötales RinderserumHyCloneSH30084.03bei -20 °C lagern, wiederholtes Einfrieren und Auftauen vermeiden
GelatineGibcoCM0635BBei Raumtemperatur gelagert
GlutaMAX ErgänzungGibco35050061gelagert bei 4 °C
KnockOut DMEM/F-12Gibco12660012gelagert bei 4 °C
KnockOut-Serum-ErsatzGibco10828028bei -20 °C lagern, wiederholtes Einfrieren und Auftauen vermeiden
MEM Lösung für nicht-essentielle AminosäurenGibco11140076gelagert bei 4 °C
N-2 Ergänzung (100X)Gibco17502048bei -20 °C gelagert und vor Licht geschützt
Neurobasales MediumGibco21103049gelagert bei 4 °C
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (1X)HyCloneSH30256,01 Mrd.gelagert bei 4 °C
Penicillin/Streptomycin-LösungHyCloneSV30010gelagert bei 4 °C
PD0325901(Mirdametinib)SelleckNr. S1036gelagert bei -20 °C
RetinsäureSigmaNr. R2625bei -80 °C gelagert und vor Licht geschützt
Stamm 129 Embryonale Stammzellen der MausCyagenMUAES-01001Wartung in einem feederfreien Kultursystem
Trypsin 0,25% (1X) LösungHyCloneSH30042.01gelagert bei 4 °C
2-MercaptoethanolGibco21985023bei 4 °C gelagert und vor Licht geschützt
60 mm ZellkulturschaleCorning430166
15 ml ZentrifugenröhrchenNuncArtikel-Nr.: 339650

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Schlagwörter

Bildung von embryoiden K rpernRetins urebehandlungIn vitro DifferenzierungSuspensionskulturadh rente KulturGelatine beschichtete PlatteZentrifugenr hrchenbasales Differenzierungsmedium

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