Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.

Methodenartikel

Feeder freie Ableitung von Neural Crest Vorläuferzellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen

14K Ansichten

DOI:

10.3791/51609

22. Mai 2014

 ,  ,  , 

Korrespondierende Autoren: Nadja Zeltner <zeltnern@mskcc.org>

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Neuralleiste (NC)-Zellen aus humanen pluripotenten Stammzellen (hpSC) abgeleitet haben ein großes Potenzial für die Modellierung menschlichen Entwicklung und Krankheit und für die Zell-Ersatz-Therapien. Hier ein Feeder-freie Adaption des derzeit weit verbreitet In-vitro- Differenzierungsprotokoll für die Ableitung von NC-Zellen aus hPSCs dargestellt.

Zusammenfassung

Menschen pluripotenten Stammzellen (hPSCs) haben ein großes Potenzial für die Untersuchung menschlichen embryonalen Entwicklung, für die Modellierung menschlichen Krankheiten in die Schüssel und als eine Quelle von transplantierbaren Zellen für regenerative Anwendungen nach der Krankheit oder Unfälle. Neuralleiste (NC)-Zellen sind die Vorläufer für eine Vielzahl von adulten somatischen Zellen, wie Zellen des peripheren Nervensystems und Glia, Melanozyten und mesenchymalen Zellen. Sie sind eine wertvolle Quelle der Zellen, um Aspekte der menschlichen embryonalen Entwicklung, einschließlich Zellschicksal Spezifikation und Migration zu untersuchen. Eine weitere Differenzierung der NC-Vorläuferzellen in terminal differenzierten Zelltypen bietet die Möglichkeit, menschliche Krankheiten zu modellieren in vitro untersuchen Krankheitsmechanismen und erzeugen Zellen für die regenerative Medizin. Dieser Artikel stellt die Anpassung eines derzeit in vitro Differenzierung Protokoll für die Ableitung von NC-Zellen aus hPSCs. Dieses neue Protokoll erfordert 18 Tagen unterschiedrentiation ist Feeder-frei, einfach skalierbare und hoch reproduzierbare unter humanen embryonalen Stammzellen (hES) Linien sowie menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC) Linien. Beide alten und neuen Protokolle ergeben NC-Zellen gleicher Identität.

Einleitung

Menschliche embryonale Stammzellen (hES) und humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC) haben immense Potenzial gezeigt, insbesondere für die Untersuchung und die künftige Behandlung von Krankheiten des Menschen, für die weder gut noch Tiermodellen primären Gewebe zur Verfügung. Anwendungsbeispiele für den HES / hiPSC Technologie sind die folgenden: Zellen von besonderem Interesse kann von hESC / hiPSCs für die regenerative Medizin in unbegrenzter Menge 1 erzeugt werden. Zellen von Patienten, die eine spezifische Krankheit hergestellt und verwendet, um in vitro Krankheitsmodellen 2,3 einzurichten. Solche Krankheitsmodelle kön....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

1. Herstellung von Nährmedien, beschichtetes Geschirr und Wartung von hPSCs

1.1 Medien-Vorbereitung

Hinweis: Filtern Sie alle Medien für die Sterilisation und bei 4 ° C im Dunkeln bis zu 2 Wochen. Reagenz Namen, Firmen-und Katalognummern werden in der Werkstoff-Tabelle aufgeführt.

  1. DMEM/10% FBS: Kombinieren 885 ml DMEM, 100 ml FBS, 10 ml Pen / Strep und 5 ml L-Glutamin.
  2. HES-Medium: Kombinieren 800 ml DMEM/F12, 200 ml KSR, 5 ml L-Glutamin, 5 ml Pen / Strep, 10 ml MEM Mindest essentiellen Aminosäuren-Lösung, 1 ml β-Mercaptoethanol. Werden 10 ng / ml FGF-2 nach dem Filtern des Me....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Die beiden wichtigsten Verbesserungen der R-NC-Protokoll über die MS5-R-NC-Protokoll 11 der Feeder-frei, definiert Differenzierungsbedingungen und die allgemeine Verkürzung der Zeitbedarf. MS5 Feeder-Zellen sind 13 Maus-Knochenmark-abgeleiteten Stromazellen, die gezeigt haben, neuronale Differenzierung von hES-Zellen 14 zu unterstützen. HESCs kultiviert auf MS5 Feeder-Zellen bei einer Dichte Form epithelialen Strukturen niedrig und neuronalen Rosetten 15, an der Peripherie der.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Für die erfolgreiche Differenzierung von R-NC-Zellen, die aus menschlichen embryonalen Stammzellen / hiPSCs die folgenden Überlegungen sollten gemacht werden. Es ist kritisch, unter sterilen Kulturbedingungen jederzeit arbeiten. Insbesondere ist es wichtig, hpSC Kulturen für Mykoplasmen regelmäßig zu prüfen, da diese Kontamination erfolgreich Differenzierung behindern, aber nicht ohne weiteres visuell in hpSC Kulturen. Die R-NC Differenzierung sollte bei 90-100% Zelldichte eingeleitet werden; niedriger Zelldichte wirkt .......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offen zu legen.

Danksagungen

Und dem Tri-institutionellen Stammzellen-Initiative (Starr-Stiftung); Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium für fortgeschrittene Forschende des Schweizerischen Nationalfonds und durch Zuschüsse aus NYSTEM (C026447 C026446) unterstützt.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
DMEMGibco-Life Technologies11965-092
Fötales Rinderserum (FBS)Atlanta BiologicalsS11150
DMEM/F12Gibco-Life Technologies11330-032
Knockout Serum ErsatzGibco-Life Technologies10828-028Los sollte getestet werden
L-GlutaminGibco-Life Technologies25030-081
Gibco-Life Technologies15140-122
MEM Lösung für essentielle AminosäurenGibco-Life Technologies11140-050
β-Mercaptoethanol Gibco-Life Technologies21985-023toxisches
rekombinantes humanes FGF basic (FGF2)R& D Systems233-FB-001MG/CF
Knockout DMEMGibco-Life Technologies10829-018
DMEM/F12 Pulver Invitrogen12500-096
GlukoseSigmaG7021
NatriumbicarbonatSigmaS5761
APO humanes TransferrinSigmaT1147
Humaninsulin SigmaI2643
PutriscindihydrochloridSigmaP5780
SelenitSigmaS5261
ProgesteronSigmaP8783
MatrigelmatrixBD Biosciences354234
Poly-L Ornithin HydrobromidSigmaP3655
Maus Laminin-IR& Ampere; D Systems3400-010-01
FibronektinBD Biosciences356008
Dispase in Hank's Balanced Salt Solution 5 U/mlStem Cell Technologies7013
Trypsin-EDTA Gibco-Life Technologies25300-054
Y-27632 DihydrochloridTocris-R& D Systems1254
LDN193189Stemgent04-0074
SB431542Tocris-R& D Systems1614
AccutaseInnovative Cell TechnologiesAT104
Ascorbinsäure SigmaA4034
BDNFR& D Systems248-BD
FGF8F& Technik D Systems423-F8
Maus rekombinanter Schalligel (SHH)R& D Systems464SH
HBSSGibco-Life Technologies14170-112
HEPESGibco-Life Technologies1563-080
Rekombinante EGFF& Technik D Systems236EG
Gelatine (PBS ohne Mg/Ca)hauseigene
Antikörper:
Anti HNK-1/N-Cam (CD57) mIgMSigmaC6680-100TSTCharge sollte getestet werden
Anti-p75 mIgG1 (Nervenwachstumsfaktor-Rezeptor)Advanced Targeting SystemsAB-N07Charge sollte getestet werden
APC Ratte Anti-mIgMBD Parmingen550676Charge sollte getestet werden
AlexaFluor 488 Ziege Anti-Maus IgG1 InvitrogenA21121Charge sollte getestet werden
Anti Oct4 mIgG2b (verwendet in 1:200 Verdünnung)Santa Cruzsc-5279Charge sollte getestet werden
Material/Ausrüstung:
Embryonale Fibroblasten der Maus (7 Millionen Zellen/Fläschchen)GlobalStemGSC-6105M
Zellkulturschalen: 10 cm und 15 cm Platten, Zentrifugenröhrchen, FACS-Röhrchen, Pipetten, Pipette Tipps
Hämatozytometer
Glas-Zellkulturzentrifuge
Zellkultur-Inkubator (CO2, feuchtigkeits- und temperaturgesteuert)
Laminar-Flow-Haube für Zellkulturen mit eingebettetem Mikroskop
Biosicherheitshaubefür Zellkulturen
Zellsortiermaschine, i.e. MoFlo
Inverses Mikroskop
1 ml TB Spritze 27Gx1/2BD Biosciences309623
Zellheber PolyethylenCorning Incorporated3008
Penicinlin/Streptomycin

Referenzen

  1. Lee, G., Studer, L. Induced pluripotent stem cell technology for the study of human disease. Nat Methods. 7, 25-27 (2010).
  2. Lee, G., et al. Modelling pathogenesis and treatment of familial dysautonomia using patient-specific iPSCs. Nature.

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Feederfreie Differenzierungfluoreszenzaktivierte Zellsortierungneuronales RosettenstadiumHNK 1 und p75 MarkerZellmigrationsassaydefinierte kleine Molek lePoly L Ornithin BeschichtungN2 Differenzierungsmedium