Articolo metodologico

Induzione in vitro di giunzioni neuromuscolari da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo ingegnerizzate

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Source:Lin, C. et al., Giunzione neuromuscolare in vitro indotta da cellule staminali pluripotenti indotte umane. (2020).

Questo esperimento descrive in dettaglio un metodo per generare giunzioni neuromuscolari da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo. Utilizza un processo di differenziazione a stadi per promuovere lo sviluppo del miotubo e dei motoneuroni e la formazione di sinapsi, producendo giunzioni neuromuscolari funzionali.

Protocollo

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1. Preparazione di piastre rivestite di matrice extracellulare (ECM)

  1. Diluire l'ECM (vedi Tabella dei materiali) con 1x PBS ghiacciato fino a una concentrazione finale del 2%
  2. Aggiungere 1 mL di ECM a 49 mL di 1x PBS in una provetta di plastica da 50 mL. Mescolare bene pipettando su e giù più volte.
  3. Mettere 1 vetrino coprioggetti in ciascun pozzetto di una piastra a 6 pozzetti. Aggiungere 1,5 mL di ECM al 2% in ciascun pozzetto.
  4. Incubare la piastra a pozzetti con ECM al 2% per 2 ore a 37 °C.
  5. Aspirare l'ECM dalla piastra a pozzetti e conservare la piastra a 4 °C prima dell'uso.

2. Differenziazione delle iPSC verso NMJ

  1. Seminare 4 x 105 di iPSC per pozzetto sulla piastra a 6 pozzetti preparata nella sezione 1. Assicurati di seminare le cellule sul vetrino coprioggetti pre-depositato nel pozzo.
    nota: In questo studio è stata utilizzata la linea cellulareMYOD iPS 201B7.
    1. Rimuovere il terreno dalle iPSC sul piatto di coltura da 6 cm e lavare le iPSC una volta con 1x PBS.
    2. Aggiungere 1 mL di soluzione per il distacco cellulare alla piastra e incubare per 10 minuti a 37 °C.
    3. Aggiungere 3 mL di terreno di cellule staminali embrionali (ES) di primati alla piastra e pipettare delicatamente 3 volte.
    4. Raccogliere il surnatante, che contiene iPSC staccate, in una provetta di plastica da 50 ml e centrifugare a 160 x g a 4 °C per 5 minuti.
    5. Aspirare con cautela il surnatante, risospendere le iPSC in 3 mL di terreno di cellule ES di primati con 10 μM di Y27632 e contare il numero di cellule utilizzando un emocitometro.
    6. Diluire le iPSC con terreno di cellule ES di primati e 10 μM di Y27632 a una concentrazione di 2 x 105 cellule/mL. Aggiungere 2 mL di iPSC sul vetrino coprioggetti predepositato nel pozzetto descritto nella sezione 1.

3. Induzione delle iPSC a NMJ

  1. Il giorno 1, 24 ore dopo aver seminato le iPSC sulla piastra a 6 pozzetti, rimuovere il terreno di coltura e sostituirlo con 2 mL di terreno di cellule ES di primati fresco contenente 1 μg/mL di doxiciclina per ciascun pozzetto.
  2. Sostituire il terreno con 2 mL di terreno di differenziazione miogenica (MDM) (Tabella 1) contenente 1 μg/mL di doxiciclina (concentrazione finale) in ciascun pozzetto. Aggiorna il mezzo ogni giorno dal giorno 2 al giorno 10.
  3. Dal giorno 11, passare il terreno a 2 mL di terreno NMJ (Tabella 1) in ciascun pozzetto. Aggiornare il mezzo ogni 3-4 giorni fino al giorno 30.
  4. Osservare l'NMJ differenziato mediante microscopia a fase invertita il giorno 30. L'NMJ può essere utilizzato per l'analisi successiva.

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Risultati

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Tabella 1: Formula del medio.

Mezzo di differenziazione miogenica (MDM)MEM-alfa500 ml
100mM 2-ME1117μL
Doxiciclina1μg/mL
KSR56 ml (finale al 10%)
Pen...

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Terreno, fattori di crescita e reagenti
2-mercaptoetanoloNacalai tesqueCodice: 21418-42
B27, GibcoGibcoCodice 12587-001
BDNFSistemi di ricerca e sviluppo248-BD
Soluzione per il distacco delle cellule, AccumaxTecnologie STEMCELL#07921
Essiccatore a punto criticoHitachiES-2030
DoxiciclinaTakara631311
ECM, Matrigel (fattore di crescita ridotto)CorningCodice 356230
GDNFSistemi di ricerca e sviluppo212-GD
Gelificazione, gel IPStaff GenoPG20-1
Rivestitrice ionicaJEOLJEC3000FC
iPSC medio, mTeSRTecnologie STEMCELLCodice 85850
KnockOut SR (KSR)GibcoCodice 10828-028
microscopia su cellule viveNikonMicroscopio Eclipse Ti
MEM-alfaGibcoCodice 12571-071
N2, GibcoGibcoCodice 17502-048
Terreno neurobasaleGibcoCodice 21103-049
NT3Sistemi di ricerca e sviluppo267-N3
Terreno cellulare ES dei primatiReproCellRCHEMD001
SemHitachiS-4700
TemHitachiH7650
Y27632Wako Chemicals GmbHCodice 253-00513

Ristampe e permessi

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Tag

Human iPSCsMYOD InductionMyotube FormationMotor Neuron DifferentiationNeuromuscular JunctionDoxycycline TreatmentROCK InhibitorECM CoatingCell DifferentiationSynapse Formation

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