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La diferenciación de hPSCs hepatocelular
Una de las líneas de células madre embrionarias humanas, H9, y una línea de células madre pluripotentes inducidas por el hombre, 33D6, se utilizaron para la diferenciación de hepatocitos. Los resultados en las figuras 1-3 son a partir de células H9, mientras que los de la figura 4 son de células 33D6. Las células individuales sembradas sobre laminina establecieron contacto célula-célula después de 24 h. Después de que las células alcanzaron alrededor de 40% de confluencia, el proceso de diferenciación se inició (Figura 1A y la Figura 4A). En lamininas (tanto LN-521 y LN-521 / LN-111), estas células fueron a través de cambios morfológicos secuenciales y dieron lugar a HLC polarizadas (Figura 1 y Figura 4A).
Caracterización de la célula hepatocitos como las
day 18 HLC fueron recogidos y evaluados para la expresión de marcadores de hepatocitos, representante HNF4A y ALB (Figura 2A). La inmunotinción del día 18 HLC mostró que casi el 90% de las células expresó HNF4α (Figura 2B). Estas células polarizadas en laminina y exhibieron una apariencia poligonal, como está marcado por E-cadherina y F-actina expresión (Figura 2B).
También se evaluó la actividad de P450 (CYP) citocromo. Los CYP450s llevan a cabo una importante función metabólica de los hepatocitos. Día 18 HLC derivados de una mezcla de proteína gelatinosa, como Matrigel, LN-521 o LN-521 / LN-111, se ensayaron para determinar la actividad de CYP3A. HLC demostró significativamente mayor actividad CYP3A en sustratos de laminina que en matrigel (Figura 3). Es importante destacar que, en comparación con hepatocitos humanos primarios comerciales (HU1339) re-chapada en estos sustratos, HLC tienen casi 10 veces más altos nivelesde la actividad de CYP3A 10.
La diferenciación de hiPSCs fue similar a la de hESCs. Las células mostraron cambios secuenciales en la apariencia (Figura 4A). HLC derivados expresan un factor de transcripción clave de hepatocitos, HNF4α (Figura 4B), y poseían la actividad de CYP3A y albúmina secretada (Figura 4 C y D). Notablemente, HLC derivados de 33D6 muestra reducida de CYP3A en comparación con células H9 derivadas HLC (Figura 3), pero todavía era comparable a los hepatocitos primarios humanos 10. Sin embargo, la secreción de albúmina de estos HLC era mucho menor que en hepatocitos primarios 10.

Figura 1: Los cambios morfológicos secuenciales durante la diferenciación hepática. </ strong> (A) hESCs indiferenciadas sembraron como células individuales alcanzaron alrededor del 40% de confluencia 24 h después de la siembra. (B) Después de cebar, las células mostraron la morfología típica endodérmico en el día 4. (C) Al llegar a la etapa hepatoblast similar, que mostraron una clara forma poligonal en el día 9. (D) Después de la etapa de maduración, HLC polarizadas estaban listos para caracterización adicional se muestra aquí en el día 18. La barra de escala = 200 micras. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Caracterización de HLC. (A) La expresión de genes de marcadores específico de hepatocitos, HNF4A (izquierda) y ALB (derecha). El nivel de expresión se analizó utilizando el día 18 HLC derivadosde hESCs tanto en LN-521 y LN-521 / LN-111, y se normalizó a la limpieza gen GAPDH y se expresó en relación con hESCs. Los resultados representan tres réplicas biológicas, y las barras de error representan la desviación estándar (DE). * P <0,05, ** p <0,01; no apareado t-test. Expresión (B) de la proteína de un marcador clave hepática, HNF4α, y los marcadores de polarización, E-cadherina y F-actina. Día 18 HLC en LN-521 y LN-521 / LN-111 se tiñeron para los marcadores arriba y contrastados con Hoechst 33342. Un control negativo se realizó con la inmunoglobulina correspondiente G (IgG). Se muestra el porcentaje de células positivas HNF4α y el SD. Esto se calculó a partir de cuatro campos al azar de vista. Las imágenes fueron tomadas a 20 aumentos. Barra de escala = 100 micras. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Función metabólica Caracterización de HLC. la actividad del citocromo P450 CYP3A de las células cultivadas en Matrigel (MG), LN-521 o LN-521 / LN-111 se puso a prueba. Los datos representan tres réplicas biológicas, y las barras de error representan SD. ** P <0,01; ANOVA de una vía con la prueba post-hoc de Tukey.
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Figura 4: Caracterización Estándar de HLC. hiPSCs cultivadas en LN-521 se diferenciaron en HLC. pruebas generales de caracterización se realizaron el día 17 HLC. (A) La morfología secuencial de las células durante la diferenciación hepática; el r puntos de tiempo se muestra células epresent en los días 1, 4, 9, y 17. (B) La inmunotinción de expresión HNF4α. El porcentaje de células positivas y el SD se muestra basado en cuatro campos al azar de vista. Las imágenes fueron tomadas a 20 aumentos. Barra de escala = 100 micras. (C) la actividad de CYP3A en el día 17 HLC. Los datos representan seis repeticiones biológica, y la barra de error representa la desviación estándar. La secreción de (D) de albúmina de HLC derivados de más de 24 h en cultivo. Los datos representan cuatro repeticiones biológica, y la barra de error representa SD. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Cronología esquemática del protocolo de diferenciación.t = "_ blank"> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.