Methodenartikel

Die Differenzierung der Atrial Kardiomyozyten aus pluripotenten Stammzellen Mit dem BMP-Antagonisten Grem2

7.2K Ansichten

DOI:

10.3791/53919

10. März 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Erzeugung von Kardiomyozyten aus pluripotenten Stammzellen in vitro ermöglicht den Zugang zu großen Mengen an Herzgewebe in vitro für die Grundlagenforschung und klinische Anwendungen. Dieses Protokoll verwendet den atrialisierenden Faktor Grem2, um sowohl die Anzahl der erhaltenen Kardiomyozyten zu erhöhen als auch Kardiomyozyten mit einem atrialen Phänotyp zu erzeugen.

Zusammenfassung

Protokolle für die Populationen von Kardiomyozyten aus pluripotenten Stammzellen zu erzeugen, wurden entwickelt, aber diese in der Regel Zellen aus gemischten Phänotypen ergeben. Die Forscher interessiert Studien führen spezifische myocyte Subtypen Beteiligung erfordern eine gerichtete Differenzierung Ansatz. Durch die Behandlung kann Maus embryonale Stammzellen (ES - Zellen) mit Grem2, sezerniertes BMP - Antagonist, für die atriale Kammerbildung in vivo erforderlich ist, eine große Anzahl von Herzzellen mit einem atrial - Phänotyp erzeugt werden. Verwendung des konstruierten Myh6-DsRed-Nuc pluripotenten Stammzelllinie ermöglicht die Identifizierung, Selektion und Reinigung von Kardiomyozyten. In diesem Protokoll werden Embryoidkörpern von Myh6-DsRed-Nuc Zellen erzeugt, um die hängenden Tropfen Verfahren und in der Schwebe gehalten, bis die Differenzierung Tag 4 (d4) verwendet wird. Bei d4 Zellen werden mit Grem2 behandelt und plattiert auf Gelatine-beschichteten Platten. Zwischen d8-d10 großen öffentlichen Flächen in den Kulturen beobachtet werden und weiter expandieren und mAture durch d14. Molekular-, histologische und electrophysiogical Analysen zeigen Zellen in Grem2 behandelten Zellen atrial artigen Eigenschaften eine in - vitro - Modell die Bereitstellung zur Untersuchung der Biologie des atrialen Kardiomyozyten und ihre Reaktion auf verschiedene pharmakologische Mittel zu erwerben.

Einleitung

Pluripotente Stammzellen sind ein leistungsfähiges Werkzeug zum Erzeugen und Zellen aus einer Vielzahl von schwer zugänglichen Geweben für Grundlagenforschung und präklinische Studien, insbesondere beim Menschen 1-5 studieren. Die richtige Modulation der Entwicklungs-Signalwege können die Differenzierung pluripotenter Stammzellen auf die gewünschte phänotypische Schicksal lenken. Viele Protokolle wurden entwickelt , Kardiomyozyten (CMs) aus pluripotenten Stammzellen 6-14 zu erzeugen. Diese Protokolle umfassen im allgemeinen Modulation TFGβ -Superfamilie (Activin, BMP und TGF & bgr;) und Wnt Wege durch timed Zugabe von exogenen Wachstumsfaktoren ....

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

Protokoll

1. Herstellung von Zellkulturmedien, Lösungen und Reagenzien.

  1. Bereiten 500 ml Maus-embryonalen Stammzellen (MESC) Medien durch Vermischen und sterile Filterung (0,2 um Porengrße) 445 ml Glasgow Minimum Essential Medium (GMEM), 50 ml hitzeinaktiviertes fötales Rinderserum (FBS), 5 ml 100X konzentrierte L- Glutamin Ersatz, 5 & mgr; l rekombinantem Maus Leukemia Inhibitory Factor (LIF) bei 1 x 10 7 Einheiten pro ml, und 1,43 ul ß-Mercaptoethanol (Endkonzentration 50 uM). Lagerung bei 4 ° C bis zur Verwendung.
  2. Bereiten 500 ml Embryoidkörper (EB) Differenzierungsmedien durch Mischen und sterile Filterung 391 ml Iscove modifiziertem Dulbecco....

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

Ergebnisse

Vor der Differenzierung sollte pluripotenten Stammzellen kompakt und frei von spontaner Differenzierung sein. Die Zellen , die in 1A gezeigt sind bereit für hängende Tropfen vereinzelnden und verwendet werden , wie in 5.1 des Protokolls beschrieben. Die Zellen in 1B gezeigt werden spontan differenzieren und sind nicht zur Herstellung von hängenden Tropfen verwendet werden.

Die Platten, die in .......

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

Diskussion

Dieses Protokoll erzeugt routinemßig Kulturen mit einem hohen Prozentsatz der CMs, die charakteristisch für die atriale lineage sind. Wie bei jeder Differenzierung Protokoll sollte die Qualität der mESCs vor der Differenzierung besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. mESCs sollten routinemäßig für die richtige Morphologie (Abbildung 1A) überwacht werden. Jede spontane Differenzierung , die vor der Bildung von EBs auftritt , wird stark die Effizienz der Kardiogenese begrenzen und sollte vor der Passag.......

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

Offenlegungen

Die Autoren dieses Manuskripts haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

": Training in Untersuchungsprogramm in Herz-Kreislauf-Mechanismen" (JB) Diese Arbeit wurde durch NIH Zuschüsse HL083958 und HL100398 (AKH) und 2T32HL007411-33 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
GMEMLife Technologies11710
FBSLife Technologies10082
GlutamaxLife Technologies35050
LIFEMD MilliporeESG1107
ß-MercaptoethanolSigmaM3148
IMDMSigmaI3390
Nicht-essentielle AminosäurenSigmaM7145
10 cm GewebekulturplattenSarstedt83.3902
10 cm Bakterielle PetrischalenVWR25384-342
6 cm Bakterielle PetrischalenVWR25384-092
6-Well-GewebekulturplattenSarstedt83.3920
Gremlin 2 rekombinantes ProteinR& Ampere; D Systems2069-PR-050
SterilfiltereinheitenThermo Fisher09-741-02
Gelatine (aus Schweinehaut)SigmaG1890
10X PBS, SterilSigmaP5493
BSA Sigma5470
0,05 % Trypsin-EDTA-LösungLife Technologies25300054
DPBS, kein Calcium, kein MagnesiumLife Technologies14200

Referenzen

  1. Loya, K., Eggenschwiler, R., et al. Hepatic differentiation of pluripotent stem cells. Biological Chemistry. 390 (10), 1047-1055 (2009).
  2. Narazaki, G., Uosaki, H., et al. Directed and systematic differentiation of cardiovascular cells from....

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

Nachdrucke und Genehmigungen

Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden

Genehmigung beantragen

Schlagwörter

Grem2 BehandlungEmbryoidk rper BildungHanging Drop MethodeGelatine BeschichtungMyh6 DSRed Nuc Liniekardiale Differenzierungatrialer Ph notypelektrophysiologische Analyse

Verwandte Artikel