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Artículo de método

Análisis de inducida por ácido retinoico Neural diferenciación de células madre embrionarias de ratón en cuerpos embrioides dos y tres dimensiones

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DOI:

10.3791/55621

22 de abril de 2017

En este artículo

Resumen

Se describe una técnica para el uso de células madre embrionarias murinas para generar dos o tres cuerpos embrioides dimensionales. A continuación, explicamos cómo inducir la diferenciación neural de las células del cuerpo embrioides por ácido retinoico, y cómo analizar su estado de diferenciación de células progenitoras por inmunofluorescencia marcador e inmunotransferencia.

Resumen

Células madre embrionarias de ratón (CES) aislados a partir de la masa interna del blastocisto (típicamente al día E3.5), se pueden utilizar como sistema de modelo in vitro para estudiar el desarrollo embrionario temprano. En ausencia de factor inhibidor de leucemia (LIF), CES diferencian por defecto en las células precursoras neurales. Pueden ser amasaron en una de tres dimensiones (3D) agregada esférica denomina cuerpo embrioides (EB), debido a su similitud con el embrión etapa temprana. EBs se pueden sembrar en cubreobjetos recubiertos de fibronectina, donde se expanden por el crecimiento de dos extensiones (2D) dimensionales, o implantados en matrices de colágeno 3D donde continúan creciendo como esferoides, y se diferencian en las tres capas germinales: endodérmico, mesodérmico y ectodérmico. El cultivo de colágeno 3D imita el entorno in vivo más de cerca que la EBs 2D. El cultivo 2D EB facilita el análisis por inmunofluorescencia e inmunotransferencia para rastrear la diferenciación. Hemos desarrollado una diferenciación neuronal de dos pasosprotocolo ción. En el primer paso, EBs son generados por la técnica de gota colgante, y, simultáneamente, son inducidas a diferenciarse mediante la exposición a ácido retinoico (RA). En el segundo paso, la diferenciación neural avanza en un formato 2D o 3D en ausencia de AR.

Introducción

CES se originan a partir de la masa celular interna del blastocisto. Estas células son pluripotentes, es decir, tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo de origen. CES diferenciación in vitro es de gran interés como un sistema experimental para la investigación de las vías y mecanismos de desarrollo. Ofrece un modelo de sistema potente y flexible para probar nuevos enfoques terapéuticos para la corrección de la disfunción de las células y los tejidos. EB recapitulan muchos aspectos de la diferenciación celular durante la embriogénesis temprana. En particular, EBs se pueden utilizar cuando la letalidad embrionari....

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Protocolo

1. Cultivo de fibroblastos embrionarios de ratón (MEFs)

  1. Preparar medio MEF, medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM, alta glucosa), suplementado con suero de 15% de bovino fetal (FBS).
  2. Coat placas de cultivo celular de 100 mm con solución de gelatina al 0,5% durante 30 min a temperatura ambiente (RT).
  3. Contar MEF utilizando un citómetro. Eliminar la solución de gelatina y se vierte inmediatamente medio MEF pre-calentado a 37 ° C. Rápidamente descongelar viales de mitomicina C MEFs tratadas en un baño de agua a 37 ° durante 2 min, a continuación, las semillas de 2,8 x 10 6 MEFs por placa de 100 mm recubierta con gelatina. ....

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Resultados

Oct4, Nanog, y Sox2 son los factores de transcripción básicos que confieren ESC auto-renovación y pluripotencia. Se aplicó el protocolo anterior para comparar la diferenciación neural de las ESC de tipo salvaje y de una cepa de ratones modificados genéticamente donde Syx, un gen que codifica para el factor de intercambio específico de RhoA Syx, se interrumpe. Habíamos implicados en la angiogénesis Syx 18. Nos dimos cuenta de las diferencias en los comport.......

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Discusión

En este protocolo se presenta un método relativamente simple y accesible para estudiar la diferenciación neuronal de los CES murinos. En los protocolos anteriores, RA se añadió al medio a día 2 o el día 4 del EB de gota colgante 8 o por cultivo en suspensión 7, respectivamente, o inmediatamente después de la EB colgando agregación gota 21. En el protocolo ideamos, RA se añadió antes. A pesar de la introducción anterior de RA a EBs formado por cultiv.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia o financieras

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por el NIH subvención R01 HL119984 de AH

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Materiales
MEFsEMD MilliporePMEF-CFESC capa de alimentación
ESCEMD MilliporeCMTI-2
Placa de cultivo celular (60 mm)Eppendorf30701119Cultivo celular
Placa de cultivo celular (100 mm)Falcon353003cultivo celular
(100 mm)Corning351029Gotas colgantes
Placa de 24 pocillosGreiner Bio-One6621602D EBs
Placa de 6 pocillosEppendorf30720113 Transfection
Dark Tubo de centrífuga de 1,5 mLCelltreat Scientific Products229437RA Solución madre
Microscopio cubreobjetos Fisherbrand12-545-80Circular, 12 mm de diámetro
Portaobjetos de microscopio Superfrost-plusFisherbrand12-550-15
cultivo de colágeno 3DEMD MilliporeECM675Cultivo 3D
Reactivo de transfección EffecteneQiagen301427Transfección de células madre
Microcon  Filtros centrífugos (10 kDa)EMD MilliporeMRCPRT010Concentración
de proteínasNombre  CompanyNúmero de catálogo>Comentarios
Reactivos
DMEMLonza12-709FMEFs cultivo
IMDMGibco12440-046ESCs cultivo
Suero fetal bovino (FBS)EMD MilliporeES-009-BCultivo de ESCs
GelatinaSigma-AldrichG2625Recubrimiento de platos
LIFR& D Systems8878-LF-025Para mantener la pluripotencia
de las ESC MEM Soluciones de aminoácidos no esencialesGibco11140050 Cultivo celular
2-MercaptoetanolGibco21985023Cultivo celular
Penicilina-EstreptomicinaGibco15140122Cultivo celular
GentamicinaGibco15750060Cultivo celular
MycoZap Plus-PRLonzaVZA-2022Cultivo celular
0,25% Tripsina-EDTAGibco25200-072Cultivo celular
DMSOSigma-AldrichD2650
Ácido trans-retinoicoSigma-AldrichR2625-50MGInducción de la diferenciación neuronal
Albúmina sérica bovinaSigma-AldrichA7030-50GBloqueo y dilución de anticuerpos 
Triton X-100Sigma-AldrichT8787-100MLPermeabilización de la membrana celular
Filtro de célulasCorning352360
Reactivo antidecoloración Prolong Gold con DAPILife Tech.P36931Reactivo
de montaje 16% Paraformaldehído Ciencias de la Microscopía Electrónica15710Fijación celular
FibronectinaR& D Systems1030-FNRecubrimiento de platos
PBSGibco10010049
Colagenasa tipo IWorthington Biochem. Disociación de CorpLS004196
EBNombre  CompanyNúmero de catálogo>Comentarios
Anticuerpos primarios
Nestin (Rat-401)Santa Cruz Biotechsc-33677Detección de diferenciación neuronal
Oct4 SantaCruz Biotechsc-5279Detección de diferenciación neuronal
NanogBethyl LaboratoriesA300-398ADetección de diferenciación neuronal
Sox2Cell Signaling3579Detección de diferenciación neuronal
Tubulina b3 (AA10)Santa Cruz Biotechsc-80016Detección de diferenciación neuronal
Nombre  CompanyNúmero de catálogoComments
Secondary Antibodies
Donkey anti-Mouse-Alexa555Life Tech.A31570Inmunofluorescencia
Burro anti-ratón-Alexa488 Tecnología de la vida.A21202Inmunofluorescencia
Nombre  Company>Número de catálogo>Comentarios
Instrumentos
Microscopio de campo amplioNikonEclipse TS100
Microscopio de cultivo celular Microscopio confocalNikonC2Imágenes de inmunofluorescencia
Placa de Petri de kit de

Referencias

  1. Hopfl, G., Gassmann, M., Desbaillets, I. Differentiating embryonic stem cells into embryoid bodies. Methods Mol Biol. 254, 79-98 (2004).
  2. Itskovitz-Eldor, J., et al. Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies compromis....

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Etiquetas

Diferenciación por ácido retinoicoformación de cuerpos embrioidestécnica de gota suspendidacultivo 2D y 3Dpolimerización de gel de colágenoanálisis de inmunofluorescenciaanálisis de secreción de proteínasexpresión de nestina