방법 논문

효율적인 세대의 췌 장/십이지 Homeobox 단백질 1+ 뒤 Foregut/췌 장 창시자 접착 문화에 hPSCs에서

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DOI:

10.3791/57641

2019년 3월 27일

이 논문에서

요약

여기, 우리 췌 장/십이지 homeobox 단백질 1+ 로 인간의 만능 줄기 세포 (hPSCs)를 차별화 하는 상세한 프로토콜을 제시 (PDX1+) 췌 장 계보의 세대에 대 한 셀의 비 식민지 유형 단층 성장에 따라 단일 세포를 해리 했다. 이 메서드는 생산 하는 동종 hPSC 파생 된 세포, 유전자 조작 및 심사에 적합 합니다.

초록

인간 만능 줄기 세포 (hPSC)-파생 된 췌 장 세포는 재생 의학 및 인간 발달 과정을 공부 하는 플랫폼에 대 한 유망한 셀 소스. 개발 프로세스를이 분화 췌 장/십이지 homeobox 단백질 1+ 를 포함 한 췌 장 세포를 생성 하는 주요 방법 중 하나입니다 감독 stepwise (PDX1+) 췌 장의 조상 세포. 기존의 프로토콜 통과 직후 작은 식민지와 차별화를 시작합니다. 그러나, 식민지 또는 집계의 상태에서 세포 하는 경향이 수 PDX1 분화를 방해 수 있습니다 heterogeneities+ 세포. 여기, 선물이 PDX1에 hPSCs를 차별화 하는 상세한 프로토콜+ 세포. 프로토콜의 4 단계 구성 하 고 시드 해리 단일 세포로 분화를 시작. SOX17의 유도+ 최종 endoderm 셀 두 개의 기본 창 자 튜브 마커, HNF1β 및 HNF4α, 및 최종 분화 식 PDX1에 선행 되었다+ 세포. 현재 프로토콜 쉬운 처리를 제공 합니다 개선 및 안정화 endodermal 계보 또는 PDX1 비효율적으로 차별화 하는 이전 발견 된 일부 hPSC 라인의 분화 효율 수 있습니다+ 세포.

서론

췌 장 외 분 비 및 내 분 비 세포, 주로 구성 하 고 그것의 역 기능 또는 오버 로드 하면 여러 가지 질병, 췌 장 염, 당뇨병, 췌장암 등. Pancreatopathy의 pathogeny, 명료 하 발달 과정 및 췌 장 세포의 기능을 분석할 필요가 있다. 또한, 강력한 품질 안정적인 셀 공급 세포/조직 보충 치료를 설정할 필요 합니다. 인간 만능 줄기 세포 (hPSC)-파생 된 췌 장 세포는 이러한 목적에 대 한 유망한 셀 소스 그리고 췌 장 세포로 분화 프로토콜 집중적으로 공부1,2,3,되었습니다 4. 췌 장 β 세포의 생체 외에서 생성의 최근 발전 인간, 성인과 당뇨병 모델 마우스2,3에 이식 시 이러한 셀 표시 치료 효능에 β 세포의 생성을 모방. 또한, β 세포 건강의 유도 만능 줄기 세포 (Ipsc) 및 타입-1 당뇨병 환자 기증자에서 생성 된 분석 스트레스5때 포함 하는 기능 차이가 나타났다. 또한, ....

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프로토콜

HPSCs를 사용 하 여 실험 의학의 학과 대학원의 대학, 교토대학의 윤리 위원회에 의해 승인 되었다.

1입니다. 자료의 준비

참고: 메 마른 환경에서 세포 배양에 대 한 모든 미디어와 시 약을 준비 합니다. 사용 하기 전에 실내 온도 (RT) 기본 문화 미디어 워밍업. 매체는 차별화는 6 h는 시 약의 실시간 정보에 내에서 사용 되는 재료의 테이블에에서 나열 됩니다.

  1. 분화 (그림 1A)
    1. 단계 1A 매체: 전송 RPMI 1640 매체는 피 펫을 사용 하 여 튜브에. 추가 혈 청 무료 보충, activin A, CHIR99021, 및 Y-27632 1 x 100 ng/mL, 3 μ M, 10 μ M의 농도를 각각.
    2. 단계 1B 매체: 전송 RPMI 1640 매체는 피 펫을 사용 하 여 튜브에. 혈 청 무료 보충, activin A와 CHIR99021 1 x, 100 ng/mL, ≤1 μ M의 농도를 각각 추가 합니다.
      참고: CHIR99021의 농도 단계 1A 매....

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결과

전파 hiPSCs (585A129,30) 집 광 하 고 차별화에 적합 (그림 1B) 동종 단층을 형성 한다. Undifferentiated hiPSCs (단계 0) 해리 그리고 다시 낮은 세포 밀도 (1-1.5 x 105 셀/cm2)에서 단일 셀으로 시드. 1 시간 이내 셀 접시에 연결 하 고 돌출 표시를 시작 합니다. 하루에 1, 셀 확산 하 고 잘 배포 표면적의 80-90%를 커버 하는. 단계 1B, 동안 미디어 때문에 죽은 세포 흐린 표시. 죽은 세포의 제거 때문에 죽은 세포 가능성이 방해 생존과 셀 아래 거짓말의 고효율 차별화에 대 한 중요 하다. 일 3-4에 셀 조약돌 모양으로 설명 될 수 있는 동종 단층 시트를 형성 한다. 이 시점에서, 대부분의 세포 표현 지역 Y-상자 2 (SOX2), 미 분화 세포에 대 한 마커를 결정.......

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토론

PDX1 세대+ 세포의 여러 단계; 구성 따라서, 그것은 적절 한 시점에 세포를 치료 하는 중요 한입니다. 단계, 중 최종 endoderm의 유도 효율 크게 최종 유도 효율에 영향을, 가능성이 다른 오염 혈통 (즉, mesoderm, ectoderm)는 세포 증식 및 분 비 수 있습니다에서 간섭에 의해 그 요인 특정 차별화를 중단. 경우 SOX17의 비율+ 세포는 하루에 4 (단계 1B), 수 PDX1 효율적인 유도 80% 보다 낮은+ 세포 손상 될 가능성이 높습니다.

HPSCs의 미 분화 상태 식민지 또는 압축된 셀의 집계로 유지 됩니다. 그러나, 식민지 또는 집계에서 분화를 시작 하는 방법에서에서 고통을 수 있습니다이, 다른 세포 접착 및 식민지, 밀도 등 센터와 주변22에에 그리고 세포에서 다른 단계에 있기 때문에 세포 주기25. .......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 일본 사회에서 대는 승진의 과학 (JSP) Scientific Research (C) (JSP KAKENHI 그랜트 Number15K09385와 18 K 08510)를 통해 고작, 및 특정에 대 한 자금 JSP 연구 휄 로우 (JSP KAKENHI 부여 번호에 의해 부분적으로 지원 17J07622)를 ko로 "ips 세포 연구, 재생 의료의 실현을 위한 연구 센터 네트워크 코어 센터" ak로, 그리고 의료 연구 및 개발 (아메드)의 연구를 통해 일본 기관에 부여 저자는 원고를 읽고 박사 피터 Karagiannis 감사 합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3-Keto-N-aminoethyl-N′-aminocaproyldihydrocinnamoyl cyclopamine토론토 연구 화학 물질K171000CYC
4-[(E)-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]-benzoic acidSanta Cruz BiotechnologySC-203303TTNPB
50mL 원추형 멸균 폴리프로필렌 원심분리기 튜브Thermo Fisher Scientific339652
Anti-CDX2 항체 [EPR2764Y]AbcamAb76541Anti-CDX2, × 1/1000 희석
B-27 보충제 (50 ×)Thermo Fisher Scientific17504-044무혈청 보충제
BD FACSAria II 세포 분류기BD Biosciences유세포 분석
용 Biomedical freezerSANYOMDF-U538-30 ° C
TC10/TC20 세포 계수기용 세포 계수 슬라이드, 이중 챔버BIO-RAD1450011계수 슬라이드 유리
세포 배양 멀티웰 플레이트, 6웰, PS, 투명Greiner bio-one657165분화 배양/6웰 플레이트용
원심분리기TOMYAX-310세포 배양용
원심분리기TOMYMX-305RT-qPCR용
CHIR99021Axon MedchemAxon 1386
CLEAN BENCHSHOWA KAGAKU S-1601PRV클린 벤치
Corning CellBIND 6웰 플레이트Corning3335hPSC/6웰 플레이트의 피더 프리 배양용
Corning Matrigel 기저막 매트릭스 성장 인자 감소Corning354230기저막 매트릭스
Corning Synthemax II-SC 기판Corning3535hPSCs/합성 표면 재료의 피더 프리 배양용
저온 유지 장치Leica LeicaCM1510 S응집체의 면역 염색용.
Cytofix/Cytoperm KitBecton Dickinson554714Perm/Wash 버퍼는  투과성화/세척 버퍼. Cytofix/Cytoperm buffer는 fixation 및 perceabilization buffer입니다.
Dako penDakoS2002응집체
dNTP 믹스 (10 mM)Thermo Fisher Scientific18427-088RT-qPCR
당나귀 항-염소 IgG (H+L) 교차 흡착된 2차 항체, Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA110552차 항체, × 1/500 희석
당나귀 항-마우스 IgG (H+L) 고고도 교차 흡착 2차 항체, Alexa Fluor 546Thermo Fisher ScientificA100362차 항체, × 1/500 희석
Donkey anti-Rabbit IgG (H+L) 고교차 흡착 2차 항체, Alexa Fluor 546Thermo Fisher ScientificA100402차 항체, × 1/500 희석
Donkey SerumMerck MilliporeS30Donkey serum
D-PBS(-) without Ca or MgNacalai tesque14249-95DPBS
필수 8 매체Thermo Fisher ScientificA1517001hPSCs/hPSC 유지 매체의 피더 없는 배양을 위한
매체 Falcon 5 mL 원형 바닥 폴리스티렌 시험관, 셀 스트레이너 스냅 캡Corning3522355 mL 원형 바닥 폴리스티렌 튜브와 셀 여과기
필터 팁, 1,000 µ LWatoson124-1000S피펫과 함께 사용
필터 팁, 20 &마이크로; LWatoson124-P20S피펫과 함께 사용
Filter Tip, 200 µ LWatoson124-P200S피펫과 함께 사용
광 현미경KeyenceBZ-X700
Forma Steri-Cycle CO2 인큐베이터Thermo Fisher Scientific370A인큐베이터
HNF-1β 항체 (C-20)Santa Cruz Biotechnologysc-7411Anti-HNF1β, × 1/200 dilution
HNF-4α 항체 (H-171)Santa Cruz Biotechnologysc-8987Anti-HNF4α, × 1/200 dilution
Hoechst 33342Thermo Fisher ScientificH3570핵 염색용, × 1/200 희석
Human Pancreas Total RNAAmbionAM7954RT-qPCR
Human PDX-1/IPF1 항체R& D SystemsAF2419Anti-PDX1, goat IgG, × 1/200 희석
Human SOX17 항체R& D SystemsAF1924Anti-SOX17, × 1/200 희석
Improved MEM Zinc Option mediumThermo Fisher Scientific10373-017iMEM
인큐베이션 챔버Cosmo Bio10DO응집체의 면역 염색용
라텍스 검사 장갑Adachi
MAS 코팅 슬라이드 유리Matsunami Glass83-1881용 응집체의 면역 염색
MicroAmp Fast 96-well Reaction PlateApplied Biosystems/Thermo Fisher Scientific4346907RT-qPCR
현미경OlympusCKX41N-31PHP세포 배양용
MicrotubeWatoson131-515CS
Monoclonal Anti-α-FetoproteinSIGMAA8452Anti-AFP, × 1/200 희석
Nanodrop 8000Thermo Fisher ScientificRT-qPCR
Oligo dTFASMAC맞춤 제작 올리고 염기서열의 RT-qPCR에 대해 "TTTTTTTTTTTTTTTTTT"입니다.
파라 포름 알데히드, 분말Nacalai tesque26126-54PFA, 정착제, DPBS
제약 냉장고SANYOMPR-5144 ° C 수납
PIPETMAN P GILSON피펫
재조합 인간 KGF/FGF-7R& D Systems251-KGKGF
재조합 인간 NogginPeproTech120-10CNOGGIN
재조합 인간 / 마우스 / 쥐 Activin AR & D 시스템338-AC액티브빈 A
ReverTra 에이스(100 U/μ L)TOYOBOTRT-101RT-qPCR
RNase-free DNase Set (50)QIAGEN79254RT-qPCR
RNeasy 미니 키트QIAGEN74104RT-qPCR
RPMI 1640 L-GlnNacalai tesque30264-85RPMI 1640
실시간용 밀봉 필름TakaraNJ500RT-qPCR
혈청학적 피펫 10 mLCostar/Corning4488세포 배양용
혈청학 피펫 25 mLCostar/Corning4489세포 배양용
청학적 피펫 5 mLCostar/Corning4487세포 배양용
Sox2 (D6D9) XP Rabbit mAb세포 신호전달 3579SAnti-SOX2, × 1/200 희석
StepOnePlusApplied Biosystems/Thermo Fisher 과학적인RT-qPCR
SucroseNacalai tesque30406-25응집체의 면역 염색을 위한
TB Green
Premix Ex Taq II 
TakaraRR820BRT-qPCR
TC20 자동 세포 카운터BIO-RAD1450101J1자동 세포 카운터
Tissue-Tek OCT 화합물 4583 Sakura Finetechnical4583응집체의 면역 염색용
Tissue-Tek Cryomold 금형/어댑터Sakura Finetechnical4566응집체의 면역 염색용
Triton X-100Nacalai tesque35501-15
Trypan BlueBIO-RAD1450021
Ultracold freezerSANYOMDF-U33V-80 ° C 저장
UltraPure 0.5M EDTA, pH 8.0Thermo Fisher Scientific15575-038
RT-qPCR
Y-27632Wako251-00514
의 면역 염색을 위해 형에 희석 용 혈 0.5 mM EDTA Veriti Thermal Cycler Applied Biosystems/Thermo Fisher Scientific 준비하기 위해 DPBS로 희석

참고문헌

  1. D'Amour, K. A., et al. Production of pancreatic hormone-expressing endocrine cells from human embryonic stem cells. Nature Biotechnology. 24 (11), 1392-1401 (2006).
  2. Pagliuca, F. W., et al. Generation of functional human pancreatic beta cells in vi....

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태그

PDX1definitive endoderm

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