Name: Afleiden van retinale pigment epitheel (RPE) van induced pluripotent stem (iPS) cellen door verschillende maten van embryoiden Bodies (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-02-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 18 s
Description: Leer hoe je retinale pigment epitheel afleidt van iPS-cellen via embryoid bodies van verschillende maten. Deze methode optimaliseert differentiatie-efficiëntie voor regeneratieve oogheelkunde.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De meningen of beweringen in dit document zijn de persoonlijke opvattingen van de auteurs en mogen niet worden opgevat als officieel of als weerspiegeling van de opvattingen van het Department of the Army of het Department of Defense. Dit onderzoek werd uitgevoerd terwijl de auteurs Alberto Muñiz, Ramesh R Kaini, Whitney A Greene en Jae-Hyek Choi een National Research Council Postdoctoral Research Associateship hadden bij de USAISR. Dit werk werd ondersteund door het U.S. Army Clinical Rehabilitative Medicine Research Program (CRMRP) en het Military Operational Medicine Research Program (MOMRP).

1. Voorbereiding van Cultuur Reagentia en Cultuur Platen <ol><li> Bereid voedingsvrije stamcellen kweekmedium door toevoeging van 100 ml 5x serumvrij supplement 400 ml stamcellen basaal medium. Het medium is stabiel bij 4 ° C gedurende maximaal 2 weken bij -20 ° C gedurende 6 maanden. </li><li> Voeg 10 pM oplossing van-rho verbonden, ook indien opgerold-coil met proteïne kinase (Rock) remmer (Y-27362) in de handel verkrijgbare embryoid lichaam (EB) vorming medium. </li><li> Bereid differentiatiemedium door 0,1 mM β-mercaptoethanol, 0,1 mM niet-essentiële aminozuren, 2 mM L-glutamine, 10% knockout serum vervanging (KSR) en 10 ug / ml gentamicine aan Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium / Nutrient Mixture F-12 (DMEM / F12). </li><li> Bereid iPS-RPE medium door toevoeging 1x N1 supplement, 0,1 mM niet-essentiële aminozuren, 250 pg / ml taurine, 13 ng / ml trijood-L-thyronine natriumzout, 20 ng / ml hydrocortison, 5 ug / ml gentamicine en 15% Foetaal runderserum (FBS) &lt;sup&gt; 21 tot Minimum Essential Medium Eagle (MEM). Breng de pH op 7,4. </li><li> Bereid trijood L-thyronine natriumzout stamoplossing. Los 1 mg trijood L-thyronine natriumzout in 1 N natriumhydroxide onder voorzichtig schudden. Voeg 49 ml MEM met 50 ml van 20 ug / ml trijood-L-thyronine natriumzout maken. Aliquots en invriezen bij -20 ° C totdat het nodig is. Gebruik de juiste hoeveelheid om de gewenste concentratie in het uiteindelijke kweekmedium te bereiken. </li><li> Bereid hydrocortison stamoplossing. Oplosbaar 1 mg hydrocortison in 1 ml 100% ethanol door voorzichtig schudden. Voeg 19 ml MEM om 20 ml van 50 ug / ml hydrocortison voorraadoplossing. Aliquot en bevriezen bij -20 ° C totdat het nodig is. Gebruik geschikte volume op de gewenste concentratie in het uiteindelijke kweekmedium bereiken. </li><li> Bereid een werkoplossing van Dispase van 1 mg / ml in DMEM / F12. </li><li> Bereiding van matrix gecoate platen <ol><li> Bereid eiwitmatrix gewonnen uit Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) mouse sarcoom cellen in DMEM / F12 tot 0,08 mg / ml. Coat elk putje van een 6-wells plaat met 1 ml van de matrix oplossing. Incubeer de beklede platen bij kamertemperatuur gedurende 1 uur. </li><li> Na 1 uur incubatie, zuig het overtollige DMEM / F12. Voeg 0,5 ml voedingsvrije stamcellen kweekmedium om uitdroging van de putjes te voorkomen. De matrix gecoate platen klaar voor gebruik. </li></ol></li><li> Bereid microwell platen onder spoelen elk putje met 2 ml DMEM / F12. Verwijder DMEM / F12 en voeg 0,5 ml EB vorming medium aangevuld met Rock remmer aan elk putje. Centrifugeer de plaat bij 2000 xg gedurende 5 minuten om eventuele luchtbellen te verwijderen. </li><li> Bereid FACS kleuring buffer door het mengen van 2% FBS en 0,09% natriumazide in met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS). Stel de buffer op pH 7,4. </li><li> Bereid trypsine neutraliserende oplossing door toevoeging van 10% FBS tot DMEM / F12. </li></ol> 2. iPS Cultuur <ol><li> Vóór iPS cel enten warm voedingsvrije stamcellen kweekmedium tot 37 ° C, en de matrix gecoate platen klaar. </li><li> Snel ontdooien de IMR90-1 iPS cellen in een 37 ° C waterbad. Verwijder vervolgens de cryo-flacon uit het waterbad en veeg de flacon met 70% ethanol. Breng de cellen om een ​​15 ml conische buis met een pipet 2 ml tot breken van celklompjes minimaliseren. </li><li> Voeg 5 ml warm-feeder gratis stamcel kweekmedium om de cellen druppelsgewijs en meng voorzichtig. Centrifugeer de cellen bij 300 g gedurende 5 min bij RT en de bovenstaande vloeistof. </li><li> Resuspenderen de cel klonten in 2 ml voedingsvrije stamcellen kweekmedium en zaden de cel klonten in de putjes van met matrix gecoate plaat. Plaats de plaat in een 37 ° C incubator met 5% CO2, 95% vochtigheid. </li><li> Veranderen dagelijks de iPS cel kweekmedium. Observeren ongedifferentieerde kolonies vijf tot zeven dagen na het zaaien. Controleer voor ongedifferentieerde kolonies die klaar zijn voor de passage (kolonies met een dichte midden) onder een lichtmicroscoop zijn. </li></ol> 3. Passage van iPS-cellen <ol><li> Vóór begin tot passage de iPS cellen warm de dispase oplossing DMEM / F12 en voedingsvrije stamcellen kweekmedium tot 37 ° C in een waterbad. </li><li> Voordat passage iPS cellen, verwijder alle gebieden van differentiatie door het afschrapen van het gebied en het opzuigen van het medium. Spoel zorgvuldig de iPS cellen met 2 ml DMEM / F12. </li><li> Voeg 1 ml van 1 mg / ml dispase aan elk putje en incubeer bij 37 ° C gedurende 7 min. Zuig het Dispase en voorzichtig spoel de cel kolonies met 2 ml DMEM / F12 tweemaal. Na spoelen, voeg 2 ml voedingsvrije stamcellen kweekmedium aan elke well. </li><li> Met behulp van een pipet 5 ml voorzichtig schrapen de kolonies van de plaat naar cel klonten vormen. Breng de vrijstaande celklonten aan een 15 ml conische buis. Voeg voldoende voedingsvrije stamcellen kweekmedium de volgende passage van cellen zaad. </li></ol> 4. Generatie van EBS Met behulp Microwell Platen <ol><li> Bereiding van een enkele celsuspensie van iPS cellen <ol><li> Verwijder de medium van de iPS-cellen en spoel de iPS cellen met 2 ml DMEM / F12. Voeg 750 ul van Accutase om iPS cellen in elk putje van de 6-wells plaat. Incubeer de cellen bij 37 ° C en 5% CO2 om de cellen los te maken van de plaat (ongeveer 5-10 min). </li><li> Gebruik een pipet om zacht dissociëren resterende cellen en alle resterende cellen los op het plaatoppervlak. Breng de cellen in een 50 ml conische buis. Spoel de plaat met 5 ml DMEM / F12 en combineren gespoeld DMEM / F12 met de cellen in de conische buis. Passeren de celsuspensie door een 40 micrometer cel zeef om eventuele resterende celklonten verwijderen. </li><li> Centrifugeer de cellen bij 300 g gedurende 5 min bij RT om het Accutase verwijderen. Resuspendeer de celpellet in EB vorming medium zodat de celconcentratie ongeveer 0,5-1,0 x 10 7 cellen / ml. </li><li> Bepaal het aantal levensvatbare cellen door het tellen van de cellen met trypaanblauw en een hemocytometer. </li></ol></li><li> Adjusting celdichtheid in microwells op maat bediend EBS vormen <ol><li> Pas het aantal cellen aan elk putje van de microwell plaat om de gewenste EB afmetingen genereren. Cellen toe te voegen aan de microwells van het bereid in stap 1.9 platen, Verdeel de cellen door de pipet voorzichtig de cellen meerdere malen. OPMERKING: Aantal cellen nodig per well = gewenste aantal cellen per EB x aantal microwells per putje. </li><li> Stel de EB vorming medium aangevuld met Rock remmer in de putjes tot een eindvolume van 2,0 ml. Herverdeling van de cellen door de pipet voorzichtig elk putje. Centrifugeer de microwell platen bij 100 xg gedurende 3 min. Plaats de platen in een incubator bij 37 ° C met 5% CO2 en 95% vochtigheid gedurende 24 uur. </li></ol></li><li> Oogsten van EBS uit de microwell platen <ol><li> Oogst EBS van microputjes pipetteren medium in de put op en neer met een 1 ml micropipettor de meeste EBS verwijderen. Passeer de EB suspensie door een omgekeerde 40 micrometer celzeef bovenop een 50 ml conische buis enkelvoudige cellen te verwijderen. </li><li> Was de microwell plaat 5 maal met 1 ml DMEM / F12 alle EBS verwijderen. Verzamel wast en gaat over de omgekeerde cel zeef. Draai de cel zeef op de kop om een ​​nieuwe 50 ml conische buis. Verzamel de EBS door wassen met EB vorming medium. Telling EBS om de opbrengst te bepalen. </li></ol></li></ol> 5. Plating EBS en Initiëren Differentiatie <ol><li> Plate de EBS eiwit bedekte matrix zes putjes (zoals in stap 1.8.1) in een dichtheid van &lt;1,000 EBS / putje in EB vorming medium plus 10 uM Rock inhibitor. Incubeer de EBS bij 37 ° C met 5% CO2 en 95% vochtigheid gedurende 24 uur. </li><li> 24 uur na EB plating, vervangen door differentiatiemedium differentiatie initiëren. Wijzig de helft van het differentiatiemedium om de dag tot de cellen verzameld voor verdere analyse. </li><li> Verzamelen monsters op dag 6, 17, 29 en 60 tot RT-PCR uit te voeren, immunocytochemistry en FACS om de expressie van karakteristieke RPE genen en eiwitten te valideren. </li></ol> 6. RNA-extractie en PCR <ol><li> Uittreksel RNA van de EB monsters volgens de instructies in de handel verkrijgbare kit. Bepaal RNA-concentratie met behulp van een spectrofotometer. </li><li> Voer reverse transcriptie op 100 ng totaal RNA volgens de handel verkrijgbare RNA in cDNA reverse transcriptie kit. </li><li> Voer PCR met 10 ng cDNA met de volgende primers (tabel 1) bij een concentratie van 10 pmol / 10 ng cDNA. Stel de PCR als volgt: denatureren van DNA bij 95 ° C gedurende 5 min, amplificeren met 35 cycli bij 95 ° C gedurende 15 sec, 60 ° C gedurende 30 sec, 72 ° C gedurende 1 min, gevolgd door een laatste cyclus bij 72 ° C gedurende 10 min. Voer het PCR product op een 1% agarosegel. </li></ol> 7. Immunocytochemie <ol><li> Was de EBS met PBS tweemaal bij kamertemperatuur. Fix De EBS bij RT in 4% paraformaldehyde gedurende 10 min. Eenmaal met PBS spoelen bij kamertemperatuur. WINKEL monsters in PBS bij 4 ° C tot gebruik voor het kleuren. </li><li> Op vlekken dag, behandel de vaste cellen met fixatie en permeabilisatie reagentia. Incubeer de monsters met blokkerende oplossing (10% geit serum in permeabilisatie oplossing) gedurende 1 uur bij KT. </li><li> Voer immunochemische 10% geit serum in permeabilisatie oplossing met de volgende primaire antilichamen bij de aangegeven verdunningen: anti-Pax6 (01:10), anti-RX (1: 200), anti-MITF (01:30), en anti- ZO1 (1: 100). Incubeer monsters met overeenkomstige antilichamen O / N bij 4 ° C. </li><li> De volgende dag, verwijder het primaire antilichaam uit de cellen en spoel de monsters driemaal met PBS. Incubeer monsters met fluorofoor geconjugeerde secundaire antilichamen gedurende 1 uur bij KT. </li><li> Verwijder het secundaire antilichaam uit de cellen en spoel de monsters drie keer in PBS. Monteer de dekglaasjes op glasplaatjes met DAPI met montage medium en laat monsters naar O / N in een donkere kamer.Gebruik een fluorescentiemicroscoop van kleuring zichtbaar. </li></ol> 8. Kleuring voor FACS analyse <ol><li> Was de gekweekte EBS in PBS twee keer. Incubeer de EBS met 0,5 ml 0,25% trypsine gedurende 5-10 minuten om een ​​enkele celsuspensie te maken. Neutraliseer het trypsine met trypsine neutraliserende oplossing (1 ml / putje). </li><li> Breng de enkele celsuspensie aan een 15 ml conische buis en centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min. </li><li> Verwijder het supernatant en voeg 10 ml DMEM / F12 aan de cellen in de buis. Voorzichtig omkeren om de cellen te mengen. Centrifugeer bij 600 x g. Na centrifugeren, gooi het supernatant en resuspendeer de cellen in FACS vlekken buffer. </li><li> Tel het totale aantal cellen. Centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min. Na centrifugeren discard supernatant. Fixeer de cellen onmiddellijk gevolgd door toevoeging van 0,5 ml van 4% paraformaldehyde. Meng goed door zachte vortexen. Incubeer de cellen bij 4 ° C gedurende 20 min. </li><li> Centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 minuten en verwijder desupernatant. Vortex voorzichtig naar celpellet verstoren. Permeabilize de cellen door toevoeging van 1 ml gekoelde permeabilisatie oplossing. Vortex voorzichtig te mengen en incuberen op ijs gedurende 30 minuten. </li><li> Centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 minuten en verwijder het supernatant. Voeg 3 ml van FACS vlekken buffer en resuspendeer. Herhaal deze stap voor een keer. Resuspendeer de cellen in FACS kleuring buffer bij een eindconcentratie van 5 x 10 6 cellen / ml. </li><li> Breng 100 pi van de celsuspensie (0,5 x 10 6 cellen) aan elk microfugebuizen en voeg het aanbevolen volume van primair antilichaam. Voor Pax6, voeg 5 ul van PE anti-Pax6 in 100 pl celsuspensie. Voor MITF, voeg 5 ul van anti-MITF in 100 pl celsuspensie. </li><li> Mengen en incuberen bij kamertemperatuur gedurende 60 minuten. Voeg 3 ml FACS kleuring buffer. Mix en centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min. Verwijder het supernatant en herhaal 8.16 twee maal. </li><li> Voor MITF vlekken, incubeer de cellen in het voortgezet AntiboDY, geit anti-muis Alexa Fluor 488 bij een verdunning van 1: 2000 gedurende 1 uur bij 4 ° C. Voor PAX6 vlekken, vermijd deze stap. </li><li> Was de cellen met 5 ml FACS-kleuring buffer en centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min. Herhaal dit proces nog twee keer. </li><li> Resuspendeer de cellen in 500 pi FACS-kleuring buffer en vortex voorzichtig aan de cel pellet te verstoren. Monsters zijn klaar voor flowcytometrische analyse. </li></ol> 9. iPS-RPE Isolatie en Cultuur <ol><li> Op dag 29, knip voorzichtig rond de geselecteerde gepigmenteerde kolonies van de cultuur plaat met behulp van een 200 ul pipet tip. Breng de drijvende kolonies aan een 15 ml conische buis. Centrifugeer de kolonies bij 600 xg gedurende 10 min bij RT en de bovenstaande vloeistof. </li><li> Resuspendeer de cel kolonies in 10 ml DMEM / F12 en centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min. Verwijder het supernatant. </li><li> Bereid een enkele celsuspensie door incuberen van de kolonies met 2 ml 0,25% trypsine bij 37 ° C gedurende 7-10 min. Zachtjes vortex de celsuspensie naar de koloniën distantiëren. </li><li> Neutraliseren van de trypsine door toevoeging van 2 ml van iPS-RPE medium. Centrifugeer bij 600 xg gedurende 10 min en de bovenstaande vloeistof. Resuspendeer de enkele cellen in 2 ml van iPS-RPE medium. Breng de cellen in een eiwit bedekte matrix 6-well plaat en plaats in een incubator bij 37 ° C, 5% CO2 en 95% vochtigheid. </li></ol>

<ol><li>Takahashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+fibroblast+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Induction of pluripotent stem cells from fibroblast cultures.</a> Nat Protoc. 2 (12), 3081-3089 (2007).</li>
<li>Reubinoff, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic+stem+cell+lines+from+human+blastocysts%3A+somatic+differentiation+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somatic differentiation in vitro.</a> Nat Biotechnol. 18 (4), 399-404 (2000).</li>
<li>Thomson, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Embryonic+stem+cell+lines+derived+from+human+blastocysts%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts.</a> Science. 282 (5391), 1145-1147 (1998).</li>
<li>Takahashi, K., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+mouse+embryonic+and+adult+fibroblast+cultures+by+defined+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors.</a> Cell. 126 (4), 663-676 (2006).</li>
<li>Yu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induced+pluripotent+stem+cell+lines+derived+from+human+somatic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells.</a> Science. 318 (5858), 1917-1920 (2007).</li>
<li>Buchholz, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Derivation+of+functional+retinal+pigmented+epithelium+from+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Derivation of functional retinal pigmented epithelium from induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells. 27 (10), 2427-2434 (2009).</li>
<li>Ukrohne, T. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+retinal+pigment+epithelial+cells+from+small+molecules+and+OCT4+reprogrammed+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Generation of retinal pigment epithelial cells from small molecules and OCT4 reprogrammed human induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells Transl Med. 1 (2), 96-109 (2012).</li>
<li>Subba, R. M., Sasikala, M., Nageshwar, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thinking+outside+the+liver%3A+induced+pluripotent+stem+cells+for+hepatic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Thinking outside the liver: induced pluripotent stem cells for hepatic applications.</a> World J Gastroenterol. 19 (22), 3385-3396 (2013).</li>
<li>Yoshida, Y., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((iPS+cells%3A+a+source+of+cardiac+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">iPS cells: a source of cardiac regeneration.</a> J Mol Cell Cardiol. 50 (2), 327-332 (2011).</li>
<li>Mak, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+molecules+greatly+improve+conversion+of+human-induced+pluripotent+stem+cells+to+the+neuronal+lineage%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Int%22%5BJournal%5D)">Small molecules greatly improve conversion of human-induced pluripotent stem cells to the neuronal lineage.</a> Stem Cells Int. 2012, 140427(2012).</li>
<li>Bauwens, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+human+embryonic+stem+cell+colony+and+aggregate+size+heterogeneity+influences+differentiation+trajectories%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Control of human embryonic stem cell colony and aggregate size heterogeneity influences differentiation trajectories.</a> Stem Cells. 26 (9), 2300-2310 (2008).</li>
<li>Cour la, M., Tezel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Retinal+Pigment+Epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Organ+Biology%22%5BJournal%5D)">The Retinal Pigment Epithelium.</a> Advances in Organ Biology. 10, 253-273 (2006).</li>
<li>Vaajassari, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+the+defined+and+xeno-free+differentiation+of+functional+human+pluripotent+stem+cell-derived+retinal+pigment+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Vis%22%5BJournal%5D)">Toward the defined and xeno-free differentiation of functional human pluripotent stem cell-derived retinal pigment epithelial cells.</a> Mol Vis. 17, 558-575 (2011).</li>
<li>Carr, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+effects+of+human+iPS-derived+retinal+pigment+epithelium+cell+transplantation+in+the+retinal+dystrophic+rat%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Protective effects of human iPS-derived retinal pigment epithelium cell transplantation in the retinal dystrophic rat.</a> PLoS One. 4 (12), e8152(2009).</li>
<li>Muniz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinoid+uptake%2C+processing%2C+and+secretion+in+human+iPS-RPE+support+the+visual+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Retinoid uptake, processing, and secretion in human iPS-RPE support the visual cycle.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 55 (1), 198-209 (2014).</li>
<li>Meyer, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+early+retinal+development+with+human+embryonic+and+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Modeling early retinal development with human embryonic and induced pluripotent stem cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (39), 16698-16703 (2009).</li>
<li>Bratt-Leal, A. M., Carpenedo, R. L., McDevitt, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+the+embryoid+body+microenvironment+to+direct+embryonic+stem+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Prog%22%5BJournal%5D)">Engineering the embryoid body microenvironment to direct embryonic stem cell differentiation.</a> Biotechnol Prog. 25 (1), 43-51 (2009).</li>
<li>Kurosawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+inducing+embryoid+body+formation%3A+in+vitro+differentiation+system+of+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biosci+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Methods for inducing embryoid body formation: in vitro differentiation system of embryonic stem cells.</a> J Biosci Bioeng. 103 (5), 389-398 (2007).</li>
<li>Itskovitz-Eldor, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+into+embryoid+bodies+compromising+the+three+embryonic+germ+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies compromising the three embryonic germ layers.</a> Mol Med. 6 (2), 88-95 (2000).</li>
<li>Ng, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced+aggregation+of+defined+numbers+of+human+embryonic+stem+cells+into+embryoid+bodies+fosters+robust%2C+reproducible+hematopoietic+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Forced aggregation of defined numbers of human embryonic stem cells into embryoid bodies fosters robust, reproducible hematopoietic differentiation.</a> Blood. 106 (5), 1601-1603 (2005).</li>
<li>Maminishkis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confluent+monolayers+of+cultured+human+fetal+retinal+pigment+epithelium+exhibit+morphology+and+physiology+of+native+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Confluent monolayers of cultured human fetal retinal pigment epithelium exhibit morphology and physiology of native tissue.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 (8), 3612-3624 (2006).</li>
<li>Maintenance of hESCs and hiPSCs. mTESR1 and mTESR2. , Stem Cell Technologies. Available from: 
 
 <a target="_blank" href="http://www.stemcell.com">http://www.stemcell.com</a> (2010).</li>
<li>The Analysis of DNA or RNA using its wavelengths: 230 nm. 260 nm. 280nm.. About Biotechnology. 230, Available from: 
 <a target="_blank" href="http://archive.today/0qTh">http://archive.today/0qTh</a> (2013).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Om de volledige belofte van pluripotente stamcellen voor celtherapie realiseren, is het noodzakelijk om hun differentiatie reguleren op consistente en reproduceerbare wijze. Dit rapport beschrijft protocollen op maat bediend EBS behulp microwell plate-technologie te vormen, initiëren differentiatie in de richting van RPE en identificeren van eiwit en gen markers van RPE. Om de in vitro differentiatie synchroniseren, werden homogene groottes van EBS gevormd door bekende aantallen iPS cellen gecentrifugeerd micro...

Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) cellen zijn een soort van pluripotente stamcellen afgeleid door het herprogrammeren van volwassen cellen met extrinsieke factoren 1. Daarentegen embryonale stamcellen (SER), een ander soort van pluripotente stamcellen, worden gegenereerd uit de binnenste celmassa van de blastocyst 2-3. Ondanks hun verschillende oorsprong, iPS cellen en SER vergelijkbaar in hun onbeperkte capaciteit tot replicatie in vitro en in hun vermogen om te differentiëren in elk celtype 4-5. Deze kenmerken van iPS-cellen maken ze ideale kandidaten voor toepassingen in gepersonaliseerde regeneratieve geneeskunde. Recent onderzoek inspanningen zijn gericht op het ontwikkelen van robuuste differentiatie protocollen voor het produceren van gespecialiseerde volwassen cellen waaronder netvliespigmentepitheel (RPE) 6-11. Voor potentiële klinische toepassingen van iPS afgeleide cellen, een gerichte differentiatie die specifiek celtype is essentieel. Er zijn verschillende methodengepubliceerd voor gerichte differentiatie van zowel SER&#39;s en iPS-cellen in RPE dat varieert enorm in hun efficiency 6-7, 12-16. We weten nog steeds niet veel van de moleculaire gebeurtenissen die de cel / weefsel lot regeren tijdens de ontwikkeling of differentiatie. De laatste jaren zijn pogingen gedaan om de differentiatie protocol dat de embryologische ontwikkeling zoveel mogelijk kunnen nabootsen ontwikkelen. Tijdens de blastocyst fase vastgelegde populatie van stamcellen bij elkaar in een driedimensionale micro. Zo werden verschillende strategieën toegepast op de ESC / iPS cellen geassembleerd samen te groeien en ze in drie dimensies. Deze stamcellen aggregaten worden embryoid instanties (EBS) genoemd. Studies hebben aangetoond dat EB differentiatie van stamcellen nabootsen vroeg stadium van embryo-ontwikkeling en kan spontaan ontstaan ​​primitieve endoderm op het buitenoppervlak geven. Later, zoals EB ontwikkeling vordert, gedifferentieerde cel fenotypes van drie kiem lijnen weergegeven 17-18. Therefore, EBS gebaseerd differentiatie protocollen hebben veel aandacht voor in vitro differentiatie van ESC / iPS-cellen aangetrokken en zijn een goede kandidaat voor RPE generatie van pluripotente stamcellen 13. EVSA&#39;s kunnen worden gemaakt met behulp van verschillende methoden van ESC / iPS-cellen. Aanvankelijk, EBS werden gemaakt door het afschrapen van aanhangend koloniën en het handhaven ervan in niet-klevende schorsing cultuur. Echter, deze aanpak levert heterogene populatie van EBS die lage reproduceerbaarheid veroorzaakt. Opknoping druppel celcultuur en microwell gebaseerd EVSA vorming zijn andere populaire technieken voor EVSA formatie die homogeen EVSA van gedefinieerde maten die zijn zeer reproduceerbaar opleveren. Bovendien kan de microwell techniek groot aantal aggregaten opleveren met minder inspanning. Differentiatie van cellen binnen EBS wordt geregeld door een multiplex van morfogenische signalen uit de extracellulaire en intracellulaire micro-omgeving. In tegenstelling tot differentiatie in een maolayer formaat, EBS een platform voor complexe samenstel van cellen en intercellulaire signalering optreden 17. Interessant is het aantal pluripotente stamcellen gebruikt om individuele EBS maken werd waargenomen dat het lot van cellen beïnvloeden. Bijvoorbeeld, in een hematopoietische differentiatie studie van de menselijke SER, werd waargenomen dat 500-cel EB bevorderde differentiatie naar myeloïde lijn terwijl 1000-cel EB geduwd richting erythroid lineage 20. In een andere studie, kleinere EBS begunstigd endoderm differentiatie terwijl grotere EVSA gepromoveerd naar neuro-ectoderm differentiatie 11, 17. Deze eerdere studies suggereren sterk dat het aantal ESC / iPS-cellen gebruikt om individuele EBS maken van invloed op de EBS gebaseerde differentiatie naar elke celtypen. Echter, voor zover wij weten, zijn momenteel geen studies die de effecten van EBS grootte zijn toegelicht in de neiging om te differentiëren naar RPE. Het doel van deze studie is om de invloed van de kenmerkenEB grootte op geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) - netvliespigmentepitheel (iPS-RPE) differentiatie en om de optimale mobiele nummer aan de EBS te maken voor gerichte differentiatie naar RPE lineage identificeren.

<table><tbody><tr><td>mTeSR1 media + 5x supplement</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>5850</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632 (Rock Inhibitor)</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>72304</td><td></td></tr><tr><td>DMEM/F12</td><td>Life Technologies</td><td>11330-032</td><td></td></tr><tr><td>2-Mercaptoethanol</td><td>Sigma</td><td>M-7154</td><td></td></tr><tr><td>Non essential amino acids</td><td>Hyclone(Fisher)</td><td>SH30853.01</td><td></td></tr><tr><td>Knockout serum replacement</td><td>Life Technologies</td><td>10828-028</td><td></td></tr><tr><td>Gentamicin&nbsp;</td><td>Life Technologies</td><td>15750-060</td><td></td></tr><tr><td>L-Glutamine</td><td>Life Technologies</td><td>25030-081</td><td></td></tr><tr><td>MEM media</td><td>Life Technologies</td><td>10370-021</td><td></td></tr><tr><td>N1 supplement</td><td>Sigma</td><td>N-6530-5ML</td><td></td></tr><tr><td>Taurine</td><td>Sigma</td><td>T-8691-25G</td><td></td></tr><tr><td>Hydrocortisone</td><td>Sigma</td><td>H0888-1G</td><td></td></tr><tr><td>Fetal bovine serum</td><td>Hyclone(Fisher)</td><td>SH3008803HI</td><td></td></tr><tr><td>Triiodo-L-thyronine sodium&nbsp; salt</td><td>Sigma</td><td>T6397</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Sigma</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>Dispase</td><td>Life Technologies</td><td>17105-041</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel</td><td>BD Biosciences</td><td>354277</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline</td><td>Hyclone(Fisher)</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>Aggrewell 400 plate</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>27940</td><td></td></tr><tr><td>AggreWell medium</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>5893</td><td></td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Stem Cell Technologies</td><td>7920</td><td></td></tr><tr><td>BD Cytofix/Cytoperm Fixation/Permeabilization Kit</td><td>BD Biosciences</td><td>554714</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Anti-PAX6 antibody</td><td>Developmental Studies Hybridoma Bank</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rabbit Anti-RX antibody</td><td>Abcam</td><td>Ab23340</td><td></td></tr><tr><td>Mouse&nbsp; Anti-MITF antibody</td><td>Thermo Scientific</td><td>MS-772-P</td><td></td></tr><tr><td>Rabbit Anti-ZO-1 antibody</td><td>Invitrogen</td><td>40-2200</td><td></td></tr><tr><td>RNeasy plus mini kit</td><td>Qiagen</td><td>74134</td><td></td></tr><tr><td>PCR master mix</td><td>Promega</td><td>M7502</td><td></td></tr><tr><td>High capacity RNA to cDNA kit</td><td>Life Technologies</td><td>4387406</td><td></td></tr></tbody></table>

afleiden van retinale pigment epitheel (rpe) van induced pluripotent stem (ips) cellen door verschillende maten van embryoiden bodies

Deriving Retinal Pigment Epithelium (RPE) from Induced Pluripotent Stem (iPS) Cells by Different Sizes of Embryoid Bodies

Pluripotente stamcellen hebben de capaciteit om zich onbeperkt te vermenigvuldigen en zich te differentiëren in bijna elk celtype. Bovendien heeft de ontwikkeling van technieken om somatische cellen om te programmeren tot geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) interesse en enthousiasme gewekt voor de mogelijkheid van gepersonaliseerde regeneratieve geneeskunde. Desondanks blijft de efficiëntie van stamceldifferentiatie richting een gewenste lijn laag. Het doel van deze studie is om een protocol te beschrijven om retinale pigmentepitheel (RPE) uit iPS-cellen (iPS-RPE) af te leiden door een weefselengineeringbenadering toe te passen om homogene populaties van embryoïde lichamen (EBs) te genereren, een veelvoorkomend intermediaire stadium tijdens in vitro differentiatie. Het protocol past de vorming van specifieke grootte van EBs toe met behulp van microwell plate-technologie. De methoden voor het identificeren van eiwit- en genmarkers van RPE door immunocytochemie en reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) worden ook uitgelegd. Ten slotte wordt de efficiëntie van differentiatie in verschillende groottes van EBs beschreven, gemonitord door middel van fluorescentie-geactiveerde celsortering (FACS) analyse van RPE markers. Deze technieken zullen de differentiatie van iPS-cellen in RPE vergemakkelijken voor toekomstige toepassingen.

In dit experiment, iPS cellen werden gekweekt en gedifferentieerd in de RPE geslacht van EBS. EBS van gecontroleerde grootte gevormd met microwell platen. Zoals gezien in figuur 1 EB formatie homogeen in de platen met microputjes. Deze EBS werden vervolgens verzameld en uitgeplaat op platen met 6 putjes (figuur 2). RPE kunnen worden geïdentificeerd door hun klassieke hexagonale morfologie, pigmentatie en expressie van RPE merkers. Na 12 weken van de cultuur,...

Het doel van dit rapport is om de protocollen beschrijven aan de netvliespigmentepitheel (RPE) van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) cellen met behulp van verschillende maten van embryoid lichamen af ​​te leiden.

Afleiden van retinale pigment epitheel (RPE) van induced pluripotent stem (iPS) cellen door verschillende maten van embryoiden Bodies

Pluripotent stem cells possess the ability to proliferate indefinitely and to differentiate into almost any cell type. Additionally, the development of ...

Het algemene doel van deze procedure is om de invloed van de embryogrootte op de RPE-differentiatie van IPS-cellen te karakteriseren voor het richten van embryodifferentiatie naar de RPE-lijn. Dit wordt bereikt door eerst de microwell-techniek te gebruiken om homogene embryo-lichamen van gedefinieerde groottes te genereren. In de tweede stap wordt de gerichte differentiatie van de IPS-cellen geïnitieerd naar de retinale lijn, en vervolgens worden de I-P-S-R-P-E-cellen geïdentificeerd en geïsoleerd.In de laatste stap worden de I-P-S-R-P-E-cellen verrijkt en uitgebreid. Uiteindelijk kunnen de I-P-S-R-P-E-cellen worden geanalyseerd op hun expressie van I-P-S-R-P-E-specifieke markers. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden zoals spontane differentiatie, is dat onze techniek resulteert in een hoger RP. Deze zaak kan helpen om de gerichte differentiatie van IPS-cellen naar de RP-lijn te optimaliseren.De implicaties van deze techniek reiken tot de therapie van retinale degeneratieve ziekten zoals maculaire degeneratie, retinitis figment of stargardt's ziekte. Aangezien het vervangen van zieke RPE door gezonde RPE afkomstig van IPS-cellen de beste

deriving-retinal-pigment-epithelium-rpe-from-induced-pluripotent-stem

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Ontwikkelingsbiologie

De microRNA (miRNA) profielen van humane geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) cellen, retinale pigment epitheel (RPE) afgeleid van menselijk geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) cellen (iPS-RPE), en foetale RPE, werden vergeleken.

MicroRNA expressie profielen van de Mens iPS cellen, retinale pigment epitheel Derived From iPS en Foetale retinale pigment epitheel

Stamcellenafgeleide retinale pigmentepitheel (RPE) cellen kunnen voor meerdere toepassingen worden gebruikt, waaronder cel-gebaseerde therapieën voor retinale degeneratie, ziektemodellering en geneesmiddelstudies. Hier presenteren we een eenvoudig protocol voor het reproduceerbaar verkrijgen van RPE uit stamcellen.

Efficiënte Afleiding van retinale pigment epitheel cellen uit stamcellen

Hier presenteren we een door de gemeenschap geaccepteerd protocol in multimedia-formaat voor het subretinaal injecteren van een bolus RPE-cellen bij ratten en muizen. Deze aanpak kan worden gebruikt voor het bepalen van reddingspotentieel, veiligheidsprofielen en overlevingscapaciteiten van getransplanteerde RPE-cellen bij implantatie in diermodellen van retinale degeneratie.

Presterende Subretinal Injecties in Knaagdieren om retinale pigment epitheel cellen leveren in Suspension

Dit protocol wordt beschreven hoe retinale pigment epitheliale cellen (RPE) uit pluripotente stamcellen te produceren. De methode gebruikt een combinatie van factoren die de groei en de kleine molecules om direct de differentiatie van stamcellen in onvolwassen RPE in veertien dagen en volwassen, functionele RPE na drie maanden.

Snelle, gerichte differentiatie van de epitheliale cellen van de retinale Pigment van menselijke embryonale of geïnduceerde pluripotente stamcellen

Hier presenteren we een protocol om te onderscheiden van de retinale pigment epitheel (RPE) cellen van menselijke pluripotente stamcellen rekening houdend met patiënt afkomstige mutaties. De mutant cellijnen kunnen worden gebruikt voor functionele analyses, met inbegrip van immunoblotting, immunofluorescentie, en patch klem. Deze aanpak van ziekte-in-a-schotel omzeilt de moeilijkheidsgraad van het verkrijgen van inheemse menselijke RPE cellen.

Differentiatie, onderhoud en analyse van menselijke retinale Pigment epitheel cellen: een ziekte-in-a-schotel-Model voor BEST1 mutaties

De productie van gespecialiseerde netvlies cellen uit pluripotente stamcellen is een keerpunt in de ontwikkeling van stamcel gebaseerde therapie voor retinale ziekten. De huidige paper beschrijft een eenvoudige methode voor een efficiënte generatie van retinale organoids en retinale pigment epitheel voor fundamenteel, translationeel, en klinisch onderzoek.

Gedefinieerde Xeno-vrij en kweekomstandigheden Feeder-gratis voor de generatie van menselijke iPSC afkomstige Retinal cel modellen

Beschrijven we een methode om ingenieur een retinale weefsel samengesteld van retinale pigment epitheliale cellen afgeleid van menselijke pluripotente stamcellen gekweekt op de top van menselijke vruchtwater membranen en de voorbereiding voor de transplantatie in diermodellen.

Transplantatie-geschikt retinale Pigment epitheel Tissue Engineering afgeleid van menselijke embryonale stamcellen

Met behulp van een zelforganiserende methode ontwikkelen we met de toevoeging van COCO een protocol dat de generatie van fotoreceptoren aanzienlijk zou kunnen verhogen.

Gerichte inductie van retinale organoïden uit menselijke pluripotente stamcellen

Hier beschrijven we een geoptimaliseerd retinale organoïde inductiesysteem, dat geschikt is voor verschillende menselijke pluripotente stamcellijnen om retinale weefsels met een hoge reproduceerbaarheid en efficiëntie te genereren.

Retinale organoïde inductiesysteem voor afleiding van 3D retinale weefsels van menselijke pluripotente stamcellen

Dit protocol beschrijft een efficiënte methode voor het differentiëren van hiPSC's in oogveldclusters en het genereren van neuro-retinale organoïden met behulp van vereenvoudigde kweekomstandigheden waarbij zowel adherente als suspensiecultuursystemen betrokken zijn. Andere oculaire celtypen, zoals de RPE en het hoornvliesepitheel, kunnen ook worden geïsoleerd uit volwassen oogvelden in retinale culturen.

Generatie van retinale organoïden uit gezonde en retinale ziekte-specifieke door de mens geïnduceerde pluripotente stamcellen

Het huidige protocol beschrijft een geoptimaliseerd 3D neuraal retina-inductiesysteem dat de hechting en fusie van retinale organoïden vermindert met een hoge herhaalbaarheid en efficiëntie.

Neuraal netvlies genereren uit menselijke pluripotente stamcellen

Leer hoe je retinale pigment epitheel afleidt van iPS-cellen via embryoid bodies van verschillende maten. Deze methode optimaliseert differentiatie-efficiëntie voor regeneratieve oogheelkunde.

Afleiden van retinale pigment epitheel (RPE) van induced pluripotent stem (iPS) cellen door verschillende maten van embryoiden Bodies (Video) | JoVE Journal

Afleiden van retinale pigment epitheel (RPE) van induced pluripotent stem (iPS) cellen door verschillende maten van embryoiden Bodies

Meer video's verkennen