Articolo metodologico

Una tecnica per generare cellule progenitrici neurali da cellule staminali embrionali di topo

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Mao, X., et al. Differenziazione neuronale da cellule staminali embrionali di topo in vitro. J. Vis. Exp. (2020).

Questo video dimostra un metodo per la generazione in vitro di cellule progenitrici neurali (NPC) da cellule staminali embrionali di topo (mESC). Le mESC vengono coltivate in sospensione per formare corpi embrioidi (EB), che vengono poi guidati a differenziarsi in NPC tramite trattamento con acido retinoico in una coltura aderente.

Protocollo

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1. Coltura di cellule staminali embrionali di topo

  1. Preparare piatti o piastre per colture cellulari rivestite di gelatina allo 0,1%.
    1. Aggiungere 2 mL di gelatina sterilizzata allo 0,1% (0,1% p/v in acqua) a piastre per colture cellulari da 60 mm. Scuotere delicatamente per garantire un rivestimento uniforme delle piastre di coltura cellulare.
    2. Mettere le piastre in un'incubatrice al 5% di CO2 a 37 °C e lasciare ricoprire per 1 ora.
    3. Rimuovere la soluzione di gelatina allo 0,1% prima di seminare le cellule.
      nota: Dopo aver rimosso la gelatina, non è necessario asciugare o lavare i piatti rivestiti.
  2. Coltura di cellule staminali embrionali di topo (A2lox e 129)
    1. Incubare le cellule mESC (A2lox e 129) nelle piastre di coltura cellulare da 60 mm rivestite di gelatina allo 0,1% in un terreno di crescita mESC a 37 °C in un incubatore al 5% di CO2, rispettivamente. Il terreno di crescita mESC è costituito per l'85% da una miscela di terreno Eagle/nutriente modificato F-12 (DMEM/F12) di Dulbecco, per il 15% da un siero di sostituzione knock-out (KSR), da 0,1 mM di β-mercaptoetanolo (2ME), da 2 mM di GlutaMAX, dall'1% di aminoacido non essenziale (NEAA), dall'1% di penicillina/streptomicina (P/S), da 1000 U/mL di fattore inibitorio della leucemia (LIF), da 10 nM di CHIR-99021 (inibitore di GSK-3) e da 0,33 nM di PD0325901 (inibitore di MEK).
      ATTENZIONE: β-mercaptoetanolo è infiammabile e ha tossicità per inalazione. Tenere lontano da fonti di fuoco e indossare una maschera per evitare l'inalazione durante l'uso.
    2. Cambia quotidianamente il mezzo di crescita mESC per una migliore crescita di A2lox e 129.
    3. Quando le cellule raggiungono l'80% di confluenza, rimuovere il terreno e aggiungere 1 mL di tripsina allo 0,1% al piatto. Oscillare delicatamente per 30 s per garantire una copertura uniforme della tripsina su tutte le cellule.
    4. Lasciare le cellule per circa 1 minuto a tripsinizzare, quindi rimuovere la tripsina utilizzando una pipetta da 1 mL.
    5. Aggiungere 2 mL di terreno di coltura mESC alla piastra, pipettare su e giù più volte per ottenere una sospensione a singola cellula.
    6. Contare la densità delle cellule nella sospensione nel modo più accurato possibile utilizzando un emocitometro.
    7. Dividere le cellule in 7 gruppi e indurre la differenziazione utilizzando diversi protocolli mostrati nella Tabella 1.

2. Differenziazione da mESC a NPC

  1. Preparare piastre per colture cellulari rivestite di gelatina allo 0,1% o vetrini coprioggetti.
    1. Prima dell'uso, preparare piastre o vetrini coprioggetti a 6 pozzetti rivestiti di gelatina allo 0,1% come al punto 1.1.
  2. Differenziazione (Tabella 1)
    1. Aggiungere 1,5 x 106 mESC in una capsula batterica non adesiva in 10 mL di terreno di differenziazione basale I per consentire la formazione di corpi embrioidi a 37 °C in un incubatore al 5% di CO2.
    2. Dopo 2 giorni, trasferire gli aggregati cellulari in provette da centrifuga da 15 mL e lasciarli depositare per gravità.
    3. Rimuovere il surnatante e aggiungere 10 mL di terreno di differenziazione basale I fresco per risospendere i corpi embrioidi. Ripiantarli in una nuova capsula batterica non adesiva e lasciare la differenziazione per altri 2 giorni.
    4. Controllare la formazione dei corpi embrioidi al microscopio (Figura 1A).
    5. Raccogli i corpi embrioidi come descritto nei passaggi 2.2.2-2.2.3. Seminare circa 50 corpi embrioidi in 2 mL di terreno di differenziazione basale I per pozzetto su piastre a 6 pozzetti rivestite di gelatina allo 0,1%.
    6. Preparare 1 mM di brodo di acido retinoico (RA) all-trans (in DMSO) e conservare al riparo dalla luce in un congelatore a -80 °C dopo il sub-imballaggio.
      nota: L'artrite reumatoide è instabile e occorre prestare attenzione a tenerla lontana dalla luce e a ridurre il contatto con l'aria durante la preparazione dell'artrite reumatoide.
    7. Per l'induzione dell'artrite reumatoide, aggiungere 2 μl di brodo per l'artrite reumatoide in ciascun pozzetto per ottenere una concentrazione finale di 1 μM.
    8. Posizionare la piastra nell'incubatore al 5% di CO2 a 37 °C e differenziare per altri 4 giorni.
    9. Sostituire tutti i 2 mL di terreno di differenziazione basale I (con 1 μM di RA) ogni 2 giorni.

Tabella 1: Dettagli del protocollo utilizzato nella differenziazione.

protocollomedia
4 giorni di formazione di corpi embrioidi + 4 giorni di induzione dell'artrite reumatoideMezzo di differenziazione basale:
DMEM/F12 +15%FBS + 1%NEAA+0.1mM 2ME+ 1%P/S

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Risultati

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Figura 1: La morfologia dei corpi embrioidi. (A) Corpi embrioidi coltivati per 4 giorni. (B) Corpi embrioidi coltivati per 2 giorni.

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Dichiarazioni

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Integratore di B-27 (50X), senza sieroGibco17504044conservato a -20 °C e proteggere dalla luce
CHIR-99021 (CT99021)SelleckEpisodio 1263conservato a -20 °C
Vetrini coprioggettinido801007
Siero fetale bovinoHyCloneSH30084.03conservato a -20 °C, evitare ripetuti congelamenti e scongelamenti
gelatinaGibcoCM0635Bconservato a temperatura ambiente
Integratore GlutaMAXGibco35050061conservato a 4 °C
KnockOut DMEM/F-12Gibco12660012conservato a 4 °C
Sostituzione del siero knockoutGibco10828028conservato a -20 °C, evitare ripetuti congelamenti e scongelamenti
MEM Soluzione di aminoacidi non essenzialiGibco11140076conservato a 4 °C
Supplemento N-2 (100X)Gibco17502048conservato a -20 °C e proteggere dalla luce
Terreno neurobasaleGibco21103049conservato a 4 °C
Soluzione salina tamponata con fosfato (1X)HyCloneSH30256,01Bconservato a 4 °C
Soluzione di penicillina/streptomicinaHyCloneSV30010conservato a 4 °C
PD0325901(Mirdametinib)SelleckEpisodio 1036conservato a -20 °C
Acido retinoicosigmaCodice: R2625conservato a -80 °C e proteggere dalla luce
Ceppo 129 Cellule staminali embrionali di topoCiagenoMUAES-01001Mantenuto in un sistema di coltura senza alimentatore
Soluzione di tripsina 0,25% (1X)HyCloneSH30042.01conservato a 4 °C
2-mercaptoetanoloGibco21985023conservato a 4 °C e proteggere dalla luce
Piatto per coltura cellulare da 60 mmCorning430166
Provetta da centrifuga da 15 mlNuncCodice 339650

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Formazione di corpi embrioiditrattamento con acido retinoicodifferenziamento in vitrocoltura in sospensionecoltura aderentepiastra rivestita di gelatinaprovette da centrifugaterreno di differenziamento basale

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