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Differenziazione epatocellulare da hPSCs
Una linea umana di cellule staminali embrionali, H9, ed una linea di cellule staminali pluripotenti indotte umane, 33D6, sono stati utilizzati per la differenziazione degli epatociti. I risultati in figure 1-3 sono da cellule H9, mentre quelli in Figura 4 sono da cellule 33D6. Singole cellule seminate su laminine stabilito il contatto cellula-cellula dopo 24 ore. Dopo che le cellule hanno raggiunto circa il 40% di confluenza, il processo di differenziamento è stato avviato (Figura 1A e la figura 4A). Su laminine (sia LN-521 e LN-521 / LN-111), queste cellule ha attraversato cambiamenti morfologici sequenziali, dando luogo alla HLCs polarizzati (Figura 1 e Figura 4A).
Epatociti-come cellulare Caratterizzazione
day 18 HLCs sono stati raccolti e valutati per l'espressione di marcatori epatociti rappresentante, HNF4A e ALB (Figura 2A). Immunostaining del giorno 18 HLCs mostrato che quasi il 90% delle cellule espresso HNF4α (Figura 2B). Queste cellule polarizzate laminine ed esposte un aspetto poligonale, come indicato da E-caderina e F-actina espressione (Figura 2B).
Citocromo P450 (CYP) attività è stata anche valutata. I CYP450 conducono una importante funzione metabolica degli epatociti. Giorno 18 HLCs derivati su una miscela proteica gelatinosa, come Matrigel, LN-521 o LN-521 / LN-111, sono stati testati per l'attività CYP3A. HLCs dimostrato attività CYP3A significativamente maggiore su substrati laminina che su matrigel (Figura 3). È importante sottolineare che, rispetto al epatociti primari umani commerciali (HU1339) Re-plated su questi substrati, HLCs hanno quasi 10 volte più alti livellidi attività CYP3A 10.
La differenziazione delle hiPSCs era simile a quello di hESC. Le cellule esposte cambiamenti sequenziali di aspetto (Figura 4A). HLCs derivati hanno espresso un fattore di trascrizione epatociti chiave, HNF4α (figura 4B), e possedevano attività CYP3A e l'albumina secreto (Figura 4C e D). In particolare, HLCs derivati da 33D6 visualizzata ridotti CYP3A in confronto alle cellule H9 derivate HLCs (Figura 3), ma era ancora paragonabile epatociti primari umani 10. Tuttavia, la secrezione di albumina di questi HLCs era molto inferiore in epatociti primari 10.

Figura 1: I sequenziali morfologici Le variazioni intervenute epatica differenziazione. </ strong> (A) hESC indifferenziate seminati come singole cellule hanno raggiunto circa il 40% di confluenza 24 ore dopo la semina. (B) dopo aver riempito, le cellule hanno mostrato la tipica morfologia endodermico il giorno 4. (C) Una volta raggiunta la fase hepatoblast-like, hanno mostrato una chiara forma poligonale il giorno 9. (D) Dopo la fase di maturazione, HLCs polarizzati erano pronti per ulteriore caratterizzazione mostrato qui a giorno 18. Scala bar = 200 micron. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Caratterizzazione dei HLCs. (A) L'espressione genica di marcatori specifici epatociti, HNF4A (a sinistra) e ALB (a destra). Il livello di espressione è stato analizzato utilizzando giorno 18 HLCs derivatida hESC su entrambi LN-521 e LN-521 / LN-111, ed è stato normalizzato per la GAPDH gene housekeeping e ha espresso rispetto al hESC. I risultati rappresentano tre repliche biologiche, e le barre di errore rappresentano la deviazione standard (SD). * P <0.05, ** p <0.01; spaiato t-test. Espressione (B) Le proteine di un indicatore chiave epatica, HNF4α, e gli indicatori di polarizzazione, E-caderina e F-actina. Giorno 18 HLCs su LN-521 e LN-521 / LN-111 sono stati colorati per i marcatori di cui sopra e di contrasto con Hoechst 33342. Un controllo negativo è stata eseguita con il corrispondente immunoglobuline G (IgG). è mostrata la percentuale di cellule HNF4α-positivi e SD. Questo è stato calcolato da quattro campi casuali di vista. Le immagini sono state prese a 20X di ingrandimento. Barra di scala = 100 micron. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 3: Metabolic Funzione Caratterizzazione di HLCs. Citocromo P450 l'attività del CYP3A di cellule in coltura su Matrigel (MG), LN-521, o LN-521 / LN-111 è stato testato. I dati rappresentano tre repliche biologiche, e le barre di errore rappresentano SD. ** P <0.01; ANOVA con test post-hoc di Tukey.
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Figura 4: Caratterizzazione standard di HLCs. hiPSCs coltivati su LN-521 sono stati differenziati in HLCs. analisi di caratterizzazione sono stati eseguiti il giorno 17 HLCs. (A) La morfologia sequenziale delle cellule durante la differenziazione epatica; r punti di tempo indicato cellule epresent nei giorni 1, 4, 9 e 17. (B) immunocolorazione di espressione HNF4α. La percentuale di cellule positive e SD è indicata basato su quattro campi casuali di vista. Le immagini sono state prese a 20X di ingrandimento. Barra di scala = 100 micron. (C) l'attività del CYP3A il giorno 17 HLCs. I dati rappresentano sei repliche biologiche, e la barra di errore rappresenta la SD. (D) Albumina secrezione di HLCs derivati oltre 24 ore in coltura. I dati rappresentano quattro repliche biologiche, e la barra di errore rappresenta SD. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Timeline schematica del protocollo di differenziazione.t = "_ blank"> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.