Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll, um effizient leiten und Kultur pluripotenten Stammzelllinien aus Maus-Embryonen im Blastozystenstadium.
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Methodenartikel
Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll, um effizient leiten und Kultur pluripotenten Stammzelllinien aus Maus-Embryonen im Blastozystenstadium.
Maus embryonalen Stammzellen (mESC) Ableitung ist der Prozess, durch welche, den pluripotenten Zelllinien aus preimplantation Embryos ansässig sind. Diese Zeilen erhalten die Möglichkeit, entweder selbst zu erneuern oder unter bestimmten Bedingungen zu unterscheiden. Aufgrund dieser Eigenschaften mESC sind ein nützliches Werkzeug in der regenerativen Medizin, Krankheit Modellierung und Gewebe Ingenieurstudium. Dieser Artikel beschreibt ein einfaches Protokoll mESC Linien mit hoher Ableitung Wirkungsgraden (60-80 %) erhalten durch Kultivierung Blastozysten von freizügigen Mausstämme Feeder-Zellen in definierten Mediums mit Leukämie hemmenden Faktor ergänzt. Das Protokoll kann auch angewendet werden um effizient mESC Linien nicht freizügig Mausstämme, abgeleitet durch die einfache Zugabe von einem Cocktail aus zwei kleine Molekül-Inhibitoren auf die Ableitung Medium (2i Medium). Einzelheiten über die Vorbereitung und die Kultur der Feeder-Zellen, Sammlung und Maus-Embryonen und Ableitung und Kultur mESC Linien stehen zur Verfügung. Dieses Protokoll erfordert keine speziellen Ausrüstung und kann in jedem Labor mit grundlegenden Säugerzelle Kultur Expertise durchgeführt werden.
Embryonale Stammzellen (ESC) sind pluripotente Zellen aus Präimplantations Embryonen, die behalten die Fähigkeit, selbst zu erneuern oder unter bestimmten Bedingungen1zu unterscheiden. Basierend auf diesen Eigenschaften, ESC sind ein nützliches Werkzeug für die regenerative Medizin, Krankheit Modellierung und Tissue engineering Studium2geworden.
ESC wurden zum ersten Mal von Präimplantationsdiagnostik Mäuseembryonen, mit ESC (mESC) Mauslinien mit geringen Erfolg3,4Ursprung abgeleitet. Jahrelang blieb der Herleitung Wirkungsgrad niedrig wegen der Schwierigkeit der Aufrechterhaltung der Pluripotenz in Vitro. Außerdem das Vorhandensein von Feeder Zellen5, die Ableitung effizienter zu gestalten, Kolonie Anlage fördern und verbessern karyotypic Stabilität6, einige Modifikationen von den Protokoll führen zu einer Verbesserung der Pluripotenz Wartung. Die wichtigsten waren die Zugabe von Leukämie hemmenden Faktor (LIF), mESC Kulturmedium7,8, die Verwendung von Embryonen aus dem 129S2 permissive Hintergrund9 und die Kultur der mESC mit Medium ergänzt mit definierten Serum, frei von möglichen Differenzierung Faktoren10. Vor kurzem hat zwingende Beweise gezeigt, dass Zusatz von einem Cocktail aus zwei kleinen Molekül-Modulatoren der Signalwege, die mESC Kulturmedium (bekannt als 2i) am besten, Pluripotenz beizubehalten. Die 2i cocktail besteht aus einer Kombination von MEK-Inhibitor PD0325901, die die Differenzierung Signale reduziert durch die Hemmung des Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK) Weges, und der GSK3β-Inhibitor CHIR99021, die Zelle Überleben bei geringer Dichte verbessert durch die Aktivierung der Wnt-Signalweg-11.
In diesem Artikel beschreiben wir ein einfaches Protokoll um effizient mESC Linien von Maus Blastozysten abzuleiten. Wir folgen Standardverfahren, Kultivierung der Embryonen von freizügigen Belastungen für Feeder-Zellen in Ableitung Medium mit LIF und ein Serum-Ersatz-12ergänzt. Nach diesem Protokoll mESC Linien kann mit Wirkungsgraden Äquivalent zu denen, die in 2i Medium abgeleitet werden. Trotzdem können 2i hinzugefügt werden, um mögliche Probleme mit Pluripotenz Wartung oder beim Arbeiten mit nicht-freizügigen Belastungen zu vermeiden.
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die Verwendung von Tieren, die in den folgenden Abschnitten beschriebenen genehmigt wurde, durch die Ethikkommission für Tier- und Human Research von der Universitat Autònoma de Barcelona und Handelsverträge d ' Agricultura, Ramaderia, Pesca ich Alimentació von der Generalitat de Catalunya (Protokoll #8741).
1. Feeder Zelle Inaktivierung und Lagerung
Hinweis: menschliche Vorhaut Fibroblasten (HFF-1) in 1 mL eiskalte Lösung bestehend aus 90 % fetalen Bovine Serum (FBS) und 10 % Dimethyl Sulfoxid (vorher eingefroren wurden DMSO) und in flüssigem Stickstoff bis zum Gebrauch gespeichert.
2. Feeder-Zellkultur
3. Embryo-Sammlung und Kultur
4. Stem Cell Ableitung
5. Stammzelle-Kultur und Wartung
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Nach diesem Protokoll sollte mehr als 95 % der Auswuchs Bildung nach der ersten Woche der Kultur (Abbildung 1A) erreicht werden. MESC Linien nach sechs Passagen sind Variable unter experimentellen Wiederholungen mit eine durchschnittliche Erfolgsquote von 60-80 %. Die Zugabe von 2i deutlich verbessert nicht die Ergebnisse bei der Arbeit mit freizügigen Mausstämme, z. B. mit einem 129S2 Hintergrund, aber es ist notwendig, bei der Arbeit mit nicht-freizügigen S...
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Obwohl mESC Linie Ableitung ein bekannter Verfahren routinemäßig in vielen Laboratorien eingesetzt wird, ist der Wirkungsgrad nicht immer so hoch wie erwartet aufgrund der multiplen Faktoren, die Aufrechterhaltung der Pluripotenz stören können. In diesem Artikel zeigen wir Schritt für Schritt, wie man mESC Linien mit hohen Wirkungsgraden über ein einfaches und zuverlässiges Protokoll zu etablieren. Diese Effizienz sind ähnlich denen in der Literatur beschrieben.
Um maximale Effizienz zu gewähr...
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Die Autoren haben nichts preisgeben.
Wir danken Jonatan Lucas für seine technische Unterstützung mit Feeder-Zellkultur, Servei Estabulari De La UAB für Tierpflege und Domènec Martín für die Videoaufnahme. Diese Arbeit wurde unterstützt vom Ministerio de Economia y Competitividad AGL2014-52408-R und Generalitat de Catalunya 2014 SGR-524. MVC ist ein PIF-UAB-Stipendium.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1 mL Sryring | BD | ||
| 2-β-mercaptoethanol | Life Technologies | 31350-010 | |
| 4-Well-Platte | Thermo Scientific Nunc | 176740 | |
| Saure Tyrodenlösung | Hausgemacht | Siehe Rezept in Nagy et al., 2003. Für die kurzfristige Lagerung (bis zu 1 Monat) halten Sie es bei 4 °C. Alternativ können Sie es für die Langzeitlagerung bei -20 °C aufbewahren. Wenn die Wirksamkeit der Lösung abnimmt, sollte sie durch Zugabe eines kleinen Tropfens HCl 1M angesäuert werden. | |
| BSA | Sigma | A3311 | |
| Hühner-Anti-Maus-IgG, Alexa Fluor 488 | Molekulare Sonden - Invitrogen | A-21200 | 1:500 Verdünnung. Sekundärer Antikörper für Oct4, Tuj1, αSMA- und AFP-Maus-Antikörper. |
| CHIR990212 | Axon Medchem | 1386 | Rekonstituieren Sie mit 2,15 ml DMSO pro mg Pulver, um eine 1 mM Stammlösung zu erhalten. Aliquotieren Sie das gewünschte Volumen und lagern Sie es bei -20 °C. Vermeiden Sie Gefrier- und Auftauzyklen. |
| CryoTube | Thermo Scientific Nunc | 3754518 | |
| DMSO | Sigma | 41640 | |
| DMEM | BioWest | L0107 | |
| FBS | BioWest | S1810 | Vor Gebrauch durch Erhitzen für 30 Minuten bei 56°C inaktivieren. Aliquotieren und bei -20°C lagern; C |
| Spülnadel | BD | 304000 | Das Ende der Nadel abschneiden und auf einem Schleifstein bis zur stumpfen Spitze zerkleinern |
| Gelatine aus Schweinehaut | Fluka | 48724 | Bei 0,2 % in destilliertem Wasser verdünnen und autoklavieren. Jede Verdünnung kann einen Monat lang verwendet werden. |
| Ziege Anti-Kaninchen IgG, Alexa Fluor 594 | Molekularsonden - Invitrogen | A-11037 | 1:500 Verdünnung. Sekundärer Antikörper für Sox2-Kaninchen-Antikörper. |
| HBSS | BioWest | L0611 | |
| Hepes-gepuffert CZB | Hausgemacht | Siehe Zusammensetzung in Chatot et al., 1989 | |
| Humanes Choriongonadotropin | Divasa-Farmavic | Veterin-Corion 3000 UI | Verdünnt in NaCl 0,9% bei 50 IE/ml. Aliquotieren Sie es in 1 ml und lagern Sie es bei -20μg; C für bis zu zwei Monate. Nach dem Auftauen nicht wieder einfrieren. |
| Humane Vorhautfibroblasten | ATCC | ATCCSCRC-1041 | Für die Langzeitlagerung wird empfohlen, sie in flüssigem Stickstoff zu lagern. |
| KnockOut Serum Replacement | Life Technologien | 10828-028 | Lichtempfindlich. Es wird empfohlen, es in kleinen Volumina wie 10 ml zu aliquotieren und bei -20° ordm zu lagern; C (Überprüfen Sie das Ablaufdatum). Vermeiden Sie Frost- und Auftauzyklen. |
| KSOMaag Evolve | Zenith Biotech | ZEKS-050 | Supplement mit 4 mg/ml BSA. Äquilibrieren bei 37° ordm; C und 5% CO2 pro Tag vor der Anwendung. |
| Leukämie-Hemmfaktor | Merk Millipore | ESG1106 | |
| Mäuse | Charles River/Harlan | Es wird empfohlen, Mäuse aus einem permissiven Stamm in Bezug auf die mESC-Ableitung (z. B. 129S2 oder C57BL) zu verwenden. Inzuchtstämme sind jedoch weniger effizient bei der Produktion von Embryonen. Daher wird empfohlen, einen Hybridstamm wie 129S2 x C57BL oder B6CBAF1 zu verwenden, um die Vorteile der Hybridkraft zu nutzen. | |
| Mineralöl | Sigma | M8410 | Embryo getestet. Lichtempfindlich. |
| Mitomycin C | Serva | 2980501 | Rekonstituieren Sie das Pulver mit MilliQ Wasser in einer Menge von 0,5 mg/ml. Bei 4 μm lagern; C vor Licht geschützt. Achtung, es ist schädlich und steht im Verdacht, Krebs zu verursachen. |
| Maus Anti-Tubulin Β III (Tuj1) | Biolegend | MMS-435P | 1:500 Verdünnung |
| Maus monoklonal anti-αSMA | Sigma | A5228 | 1:200 Verdünnung |
| Maus monoklonal anti-AFP | R& D Systems | MAB1368 | 1:50 Verdünnung |
| Maus monoklonal anti Oct3/4 | Santa Cruz | Sc-5279 | 1:50 Verdünnung |
| Nicht-essentielle Aminosäuren | Life Technologies | 11140-035 | |
| PD0325901 | Axon Medchem | 1408 | Rekonstituieren Sie mit 2,08 ml DMSO pro mg Pulver, um eine 1 mM Stammlösung zu erhalten. Aliquotieren Sie das gewünschte Volumen und lagern Sie es bei -20 °C. Vermeiden Sie Gefrier- und Auftauzyklen. |
| Petrischale (35 mm) | Thermo Scientific Nunc | 153066 | |
| Petrischale (60 mm) | Thermo Scientific Nunc | 150288 | |
| Serum für trächtige Stuten Gonadotropin | Foligon | Foligon-1000 UI | In NaCl 0,9 % bei 50 I.E./ml verdünnen. Aliquotieren Sie es in 1 ml und lagern Sie es bei -20 I.E.; C für bis zu zwei Monate. Nach dem Auftauen nicht wieder einfrieren. |
| Kaninchen poliklonales Anti-Sox2 | Merck Millipore | AB5603 | 1:200 Verdünnung |
| T75 Falke | Thermo Scientific | 130190 | |
| Trypsin-EDTA 10x | BioWest | X0930 | 1:10 in HBSS verdünnen, um eine 1x Lösung zu erhalten |
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