Dit artikel beschrijft een protocol om efficiënt ontlenen en cultuur pluripotente stamcellijnen uit muis embryo's in het blastocyst stadium.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit artikel beschrijft een protocol om efficiënt ontlenen en cultuur pluripotente stamcellijnen uit muis embryo's in het blastocyst stadium.
Muis embryonale stamcellen (mESC) afleiding is het proces door welke pluripotente cellijnen van voor inplanting embryo's zijn gevestigd. Deze lijnen behouden de mogelijkheid om zelf vernieuwen of onderscheid onder bepaalde voorwaarden. Als gevolg van deze eigenschappen, mESC vormen een nuttig instrument in regeneratieve geneeskunde, ziekte modellering en weefsel engineering studies. Dit artikel beschrijft een eenvoudig protocol om te verkrijgen mESC lijnen met hoge afleiding efficiëntie (60-80%) door kweken blastocysten van permissieve muis stammen op feeder cellen in beschreven medium aangevuld met leukemie remmende factor. Het protocol kan ook worden toegepast om efficiënt mESC lijnen ontlenen in niet-tolerante muis stammen, door de eenvoudige toevoeging van een cocktail van twee kleine-molecuul remmers aan het medium van de afleiding (2i medium). Gedetailleerde procedures over de opstelling en de cultuur van feeder cellen, verzameling en cultuur van muis embryo's, en afleiding en de cultuur van mESC lijnen zijn bestemd. Dit protocol vereist geen speciale apparatuur en kan worden uitgevoerd in een laboratorium met eenvoudige zoogdieren cel cultuur expertise.
Embryonale stamcellen (ESC) zijn pluripotente cellen, afgeleid van inplanting embryo's, die de mogelijkheid om zelf vernieuwen of onderscheid onder specifieke voorwaarden1te behouden. Op basis van deze eigenschappen, ESC geworden een nuttig hulpmiddel voor regeneratieve geneeskunde, ziekte modellering en weefsel engineering studies2.
ESC waren ontleend voor inplanting muis embryo's, van oorsprong muis ESC (mESC) lijnen met lage succes3,4voor de eerste keer. Jarenlang bleef de efficiëntie van de afleiding laag vanwege de moeilijkheid van het handhaven van pluripotent in vitro. Naast de aanwezigheid van feeder cellen5, die de efficiëntie van de afleiding, kolonie gehechtheid bevorderen, en vergroten van de stabiliteit van de karyotypic6, verschillende wijzigingen van het protocol tot een verbetering in pluripotent onderhoud. De belangrijkste moesten de toevoeging van leukemie Inhibitory Factor (LIF) mESC kweekmedium7,8, het gebruik van embryo's uit de 129S2 tolerante achtergrond9 en de cultuur van mESC met medium aangevuld met gedefinieerd serum, potentiële factoren van de differentiatie10gratis. Recenter, dwingend bewijs blijkt dat toevoeging van een cocktail van twee kleine-molecuul modulatoren van signaalroutes aan het mESC kweekmedium (bekend als 2i) is het beste om pluripotent. De cocktail 2i bestaat uit een combinatie van de MEK-remmer PD0325901, waardoor de differentiatie signalen door remming van het traject van mitogeen-geactiveerd proteïne kinase (MAPK), en de GSK3β-remmer CHIR99021, die overleving van de cel bij lage dichtheid verbetert door het activeren van de Wnt traject11.
In dit artikel beschrijven we een eenvoudig protocol om efficiënt ontlenen muis blastocysten mESC lijnen. We volgen standaardprocedures, kweken van embryo's uit tolerante stammen op feeder cellen in afleiding medium aangevuld met LIF en een serum vervanging12. Na dit protocol, mESC lijnen kan worden afgeleid met efficiëntie gelijkwaardig zijn aan die verkregen in 2i medium. Desondanks kunnen 2i worden toegevoegd om te voorkomen dat eventuele problemen met pluripotent onderhoud of bij het werken met niet-tolerante stammen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
het gebruik van de dieren die zijn beschreven in de onderstaande secties is goedgekeurd door de ethische Commissie op dierlijke en menselijke onderzoek van de Universitat Autònoma de Barcelona en de bestuurlijke gebied d ' Agricultura, Ramaderia, Pesca ik Alimentació van de Generalitat de Catalunya (protocol #8741).
1. feeder cel inactivering en opslag
Opmerking: menselijke voorhuid fibroblasten (HFF-1) werden eerder bevroren in 1 mL van bevriezing oplossing bestaande uit 90% foetale boviene Serum (FBS) en 10% dimethyl sulfoxide () DMSO) en in vloeibare stikstof tot gebruik opgeslagen.
2. De cultuur van de cel van de feeder
3. Embryo's worden verzameld en cultuur
4. Afleiding van de cel van de stam
5. Cultuur van de cel van de stam en onderhoud
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Naar aanleiding van dit protocol, meer dan 95% van de uitgroei vorming moet gebeuren na de eerste week van de cultuur (figuur 1A). Vestiging van mESC lijnen na zes passages is variabel van experimentele replicaat-organismen, met een gemiddelde succes van 60-80%. De toevoeging van 2i aanzienlijk verbetert niet de resultaten bij het werken met tolerante muis stammen, zoals die met een 129S2 achtergrond, maar het is noodzakelijk bij het werken met niet-tolerante...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
MESC lijn afleiding is een bekende procedure routinematig gebruikt in veel laboratoria, is de doeltreffendheid ervan niet altijd zo hoog zoals verwacht als gevolg van meerdere factoren die pluripotent onderhoud kan verstoren. In dit artikel tonen we stap voor stap hoe om mESC lijnen met hoge rendementen met behulp van een eenvoudige en betrouwbare protocol. Deze efficiëntie zijn vergelijkbaar met die in de literatuur gemeld.
Om ervoor te zorgen maximale efficiëntie, is het belangrijk om te con...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Wij danken Jonatan Lucas voor zijn technische bijstand met feeder celcultuur, à Estabulari de la UAB voor verzorging van de dieren en Domènec Martín voor het vastleggen van de video. Dit werk werd ondersteund door Ministerio de Economia y Competitividad AGL2014-52408-R en de Generalitat de Catalunya 2014 SGR-524. MVC is een begunstigde van een PIF-UAB fellowship.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 1 mL sryringe | BD | 309628 | |
| 2-β-mercaptoethanol | Life Technologies | 31350-010 | |
| 4-well plate | Thermo Scientific Nunc | 176740 | |
| Acidic Tyrode's solution | Home-made | Zie recept in Nagy et al, 2003. Voor kortetermijnopslag (maximaal 1 maand) bewaar deze bij 4ºC. Alternatief, voor langetermijnopslag bewaar deze bij -20ºC. Als de efficiëntie van de oplossing afneemt, moet deze worden verzuurd door de toevoeging van een kleine druppel HCl 1M. | |
| BSA | Sigma | A3311 | |
| Chicken anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 488 | Molecular Probes - Invitrogen | A-21200 | 1:500 verdunning. Secundaire antilichaam voor Oct4, Tuj1, αSMA en AFP muisantilichamen. |
| CHIR990212 | Axon Medchem | 1386 | Reconstitueer met 2,15 ml DMSO voor elke mg poeder, om een 1 mM stockoplossing te verkrijgen. Aliquoteer op gewenst volume en bewaar bij -20ºC. Vermijd bevriezen en ontdooicycli. |
| CryoTube | Thermo Scientific Nunc | 3754518 | |
| DMSO | Sigma | 41640 | |
| DMEM | BioWest | L0107 | |
| FBS | BioWest | S1810 | Inactiveer het voor gebruik door 30 minuten te verwarmen bij 56ºC. Aliquoteer en bewaar bij -20ºC |
| Flushing needle | BD | 304000 | Snijd het uiteinde van de naald af en slijp het tot een stompe punt op een schuursteen |
| Gelatin from porcine skin | Fluka | 48724 | Verdun met 0,2% in gedestilleerd water en autoclaveer het. Elke verdunning kan een maand lang worden gebruikt. |
| Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 594 | Molecular Probes - Invitrogen | A-11037 | 1:500 verdunning. Secundair antilichaam voor Sox2 konijnantilichaam. |
| HBSS | BioWest | L0611 | |
| Hepes-buffered CZB | Home-made | Zie samenstelling in Chatot et al, 1989 | |
| Human chorionic gonadotropin | Divasa-Farmavic | Veterin-Corion 3000 UI | Verdun in NaCl 0,9% tot 50 IE/ml. Aliquoteer het in 1 ml en bewaar het tot twee maanden bij -20ºC. Na ontdooien niet opnieuw invriezen. |
| Human foreskin fibroblasts | ATCC | ATCCSCRC-1041 | Voor langdurige opslag wordt het aanbevolen om ze in vloeibare stikstof op te slaan. |
| KnockOut Serum Replacement | Life Technologies | 10828-028 | Fotogevoelig. Het wordt aanbevolen om het in kleine volumes, zoals 10 ml, te alicuoteren en het bij -20ºC te bewaren (controleer de vervaldatum). Vermijd bevriezen en ontdooicycli. |
| KSOMaag Evolve | Zenith Biotech | ZEKS-050 | Supplement met 4 mg/ml BSA. Breng in evenwicht bij 37ºC en 5% CO2 een dag voor gebruik. |
| Leukemia Inhibitory Factor | Merk Millipore | ESG1106 | |
| Mice | Charles River/Harlan | Het wordt aanbevolen om muizen van een permissive stam te gebruiken in termen van mESC-derivatie (zoals 129S2 of C57BL). Echter, inteeltstammen zijn minder efficiënt in het produceren van embryo's. Daarom wordt het aanbevolen om een hybridestam te gebruiken, zoals 129S2 x C57BL of B6CBAF1 om te profiteren van de hybride kracht. | |
| Mineral oil | Sigma | M8410 | Embryo getest. Fotogevoelig. |
| Mitomycin C | Serva | 2980501 | Reconstitueer het poeder met MilliQ water bij 0,5 mg/ml. Bewaar bij 4ºC beschermd tegen licht. Let op, het is schadelijk en verdacht van het veroorzaken van kanker. |
| Mouse anti-tubulin β III (Tuj1) | Biolegend | MMS-435P | 1:500 verdunning |
| Mouse monoclonal anti-αSMA | Sigma | A5228 | 1:200 verdunning |
| Mouse monoclonal anti-AFP | R&D Systems | MAB1368 | 1:50 verdunning |
| Mouse monoclonal anti Oct3/4 | Santa cruz | Sc-5279 | 1:50 verdunning |
| Non-Essential Amino Acids | Life Technologies | 11140-035 | |
| PD0325901 | Axon Medchem | 1408 | Reconstitueer met 2,08 ml DMSO voor elke mg poeder, om een 1 mM stockoplossing te verkrijgen. Aliquoteer op gewenst volume en bewaar bij -20ºC. Vermijd bevriezen en ontdooicycli. |
| Petri dish (35mm) | Thermo Scientific Nunc | 153066 | |
| Petri dish (60mm) | Thermo Scientific Nunc | 150288 | |
| Pregnant mare's serum gonadotropin | Foligon | Foligon-1000 UI | Verdun in NaCl 0,9% tot 50 IE/ml. Aliquoteer het in 1 ml en bewaar het tot twee maanden bij -20ºC. Na ontdooien niet opnieuw invriezen. |
| Rabbit policlonal anti-Sox2 | Merck Millipore | AB5603 | 1:200 verdunning |
| T75 falcon | Thermo Scientific | 130190 | |
| Trypsin-EDTA 10x | BioWest | X0930 | Verdun 1:10 in HBSS om een 1x oplossing te verkrijgen |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.