Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Generowanie komórek neuronalnych z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzenia krwionośnego

737 wyświetleń

⸱

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Becker-Kojić, Z. A., et al. Generacja komórek neuronalnych pochodzących z krwi bez GMO. J. Vis. Exp. (2021).

Ten film demonstruje technikę generowania komórek neuronalnych z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących z krwi (BD-PSC). BD-PSC uzyskuje się poprzez przeprogramowanie komórek progenitorowych krwi. Niezróżnicowane BD-PSC są hodowane na szkiełkach nakrywkowych pokrytych substratem do hodowli komórkowych przy użyciu pożywki do indukcji neuronalnej i pożywki do różnicowania neuronalnego, wywołując różnicowanie w komórki o fenotypie neuronalnym.

Protokół

Uzyskano zgody etyczne podczas przeprowadzania eksperymentów.

1. Izolacja ludzkich komórek jednojądrzastych krwi obwodowej (PBMNC)

  1. Upewnij się, że wszyscy dawcy podpisali świadomą zgodę przed pobraniem krwi zgodnie z wytycznymi instytucjonalnymi.
  2. Pobrać 30 ml krwi od zdrowych dawców przez przeszkolony personel medyczny zgodnie ze standardowym protokołem.
  3. Wyizolować PBMNC za pomocą ośrodków o gradiencie gęstości. Użyć 10 ml pożywki z 25 ml krwi w proporcji 1:1 rozcieńczonej solą fizjologiczną buforowaną fosforanami (PBS) i odwirować przy 300 x g przez 30 minut.
  4. Wyizolować warstwę interfazową między plazmą a ośrodkiem o gradiencie gęstości za pomocą pipetowania. Umyć wyizolowane komórki 5 ml sterylnego PBS i odwirować przy 300 x g przez 10 minut. Powtórzyć dwukrotnie.
  5. Policz liczbę komórek standardowymi metodami przy użyciu komory zliczającej.

2. Aktywacja ludzkiej glikoproteiny zakotwiczonej w glikozylofosfatydyloinozytolu (GPI) poprzez sieciowanie przeciwciał na powierzchni PBMNC

  1. Umieścić 6 x 106 komórek jednojądrzastych (MNC) w probówkach o pojemności 15 ml i przeprowadzić sieciowanie przeciwciał poprzez inkubację komórek z ludzkim przeciwciałem specyficznym dla białka błonowego połączonego z GPI (30 μg/ml) przez 30 minut w PBS z 1% albuminą surowicy bydlęcej (BSA) w temperaturze 37 °C.
  2. Zastąp pożywkę inkubacyjną zmodyfikowaną pożywką Dulbecco firmy Iscove uzupełnioną 10% płodową surowicą bydlęcą (FBS).
  3. Hoduj komórki w probówkach polistyrenowych o pojemności 15 ml, umieść probówki w inkubatorze w temperaturze 37 °C i 5% CO2 na 8-10 dni (bez wstrząsania). W dniu 5 (D5) dodaj dodatkowe 1-2 ml pożywki Iscove uzupełnionej 10% FBS do każdej probówki o pojemności 15 ml.

3. Sortowanie nowo wygenerowanych komórek odróżnicowanych

  1. Policz komórki za pomocą automatycznego licznika komórek (18 μl zawiesiny komórek + 2 μl barwnika fluorescencyjnego) lub w komorze zliczającej.
  2. Odwirować zawiesinę komórek hodowlanych (5-7 x 106) przy 300 x g przez 10 minut i odessać otrzymany supernatant sterylną pipetą Pasteura.
  3. Ponownie zawiesić osad komórkowy w 90 μl wstępnie schłodzonego PBS o pH 7,2, 0,5% BSA i 2 mM kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA).
  4. Dodać dodatnie nanokulki magnetyczne CD45 (80 μl) do zawiesiny komórek i inkubować na lodzie przez 15 minut.
  5. Przemyć komórki, dodając 2 ml buforu PBS i odwirować przy 300 x g przez 10 minut.
  6. Ponownie zawiesić komórki w 500 μl buforu PBS.
  7. Przemyć kolumnę 500 μl wstępnie schłodzonego buforu PBS i umieścić go w polu magnetycznym.
  8. Umieścić zawiesinę komórek na kolumnie i przemyć ją 500 μl buforu PBS (dwa razy) i przepływem wirówki zawierającym komórki CD45 ujemne. Zbierz je w pożywce Iscove uzupełnionej 1% BSA.
  9. Policz komórki w komorze liczącej.

4. Przygotowanie naczyń do hodowli komórkowych w celu różnicowania neuronalnego nowo wygenerowanych komórek macierzystych

  1. Pokryj naczynia hodowlane poli-L-ornityną i lamininą w celu wyhodowania komórek neuronalnych.
  2. Umieścić szkiełka nakrywkowe w płytkach 4-dołkowych i pokryć je rozcieńczonym w stosunku 1:5 poli-L-ornityną (0,1 mg/ml w wodzie podwójnie destylowanej [ddH2O]) w ddH2O. Umieścić szkiełka nakrywkowe w inkubatorze o temperaturze 37 °C na 1 godzinę. Następnie umyć z ddH2O.
  3. Powoli rozmrażaj lamininę (0,5-2,0 mg/ml) i dodaj do wierzchu szkiełek nakrywkowych. Inkubować w temperaturze 37 °C przez 2 godziny.
  4. Przygotować pożywkę do indukcji neuronalnej N2 składającą się z 49 ml zmodyfikowanej mieszaniny Eagle i składników odżywczych F-12 (D-MEM/F12) firmy Dulbecco, 500 μl suplementu N2, 400 μl aminokwasów endogennych (NEAA), roztworu zasadowego czynnika wzrostu fibroblastów (FGF) o stężeniu końcowym 20 ng/ml (przygotowanej ze 100 μg/ml roztworu podstawowego) i heparyny o stężeniu końcowym 2 ng/ml.
  5. Usunąć nadmiar lamininy przez pipetowanie i dodać pożywkę neuronalną N2 do szalek hodowlanych.

5. Hodowla neuronalnych komórek krwi odróżnicowanej

  1. Hodowla komórek CD45 ujemnych pochodzących z BD na szkiełkach nakrywkowych pokrytych lamininą/ornityną przez 2 dni w inkubatorze w temperaturze 37 °C i 5% CO2 w pożywce N2 w celu zainicjowania różnicowania neuronalnego nowo wytworzonych komórek BD.
  2. Hodowla komórek dalej w pożywce różnicowania neuronów składającej się z 48 ml pożywki neurobazalnej, 500 μl L-glutaminy, 1 ml suplementu B27, 500 μl NEAA, 50 μl rekombinowanego ludzkiego czynnika neurotroficznego pochodzenia glejowego (GDNF) w stężeniu 5 μg/250 μl w PBS/0,1% BSA i 50 μl rekombinowanego czynnika neurotroficznego pochodzącego z ludzkiego mózgu (BDNF) w ssu 5 μg/200 μl w PBS/0,1% BSA i 50 μl roztworu kwasu askorbinowego 2,9 g/50 ml w PBS. Umieścić płytki w inkubatorze w temperaturze 37 °C i 5% CO2 .

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Frakcja albuminy VRothT8444.4
Zestaw do pomiaru żywotności komórek AO/PIBiozym872045Biozym wycofany. Produkt wyprodukowany przez firmę Logos Biosystems.
Kwas askorbinowy 2-fosforan sequimagnesSigma AldrichA8960-5G
B27 Serum bez 50xFisher Scientific (Gibco)11530536
Podstawowe rozwiązanie FGFFisher Scientific (Gibco)10647225
Biocoll (Przedsiębiorstwo BiocollMerck MilliporeL6115-BCNośniki gradientu gęstości
BSA Frac V 7,5%Gibco (firma Gibco)15260037
Mikrokulki CD45Miltenyi MiltenyiNumer katalogowy: 130-045-801Kulki magnetyczne o rozmiarach nano
Slajdy do liczenia komórek LunaBiozymNumer katalogowy: 872010Biozym wycofany. Produkt wyprodukowany przez firmę Logos Biosystems.
D-MEM/F12Merck MilliporeFG4815-BC
FBS (Sieć UsługowaMerck MilliporeS0115/1030BPrzerwać. Dostępne pod: TMS-013-B
Ludzki rekombinowany GDNFFisher Scientific (Gibco)10679963
GlutaMax 100xGibco (firma Gibco)35050038L-glutamina
Komórka sodowa heparynySigma-AldrichZobacz materiał H3149-50KU
Ludzki BDNFFisher Scientific (Gibco)11588836
Iscove (IMDM)Powłoka BiochromFG0465
Mysz LamininFisher Scientific (Gibco)10267092
Luna FL Automatyczny licznik komórekBiozymNumer katalogowy: 872040Biozym wycofany. Produkt wyprodukowany przez firmę Logos Biosystems.
Bufor MACSMiltenyi Miltenyi130-091-221
MEM NEAA 100xGibco (firma Gibco)11140035
MiniMACS TrennsäulenMiltenyi MiltenyiNumer katalogowy: 130-042-201
Multiplatte Nunclon 4 studnieFisher Naukowy10507591
Suplement N2 100xFisher Scientific (Gibco)11520536
Podłoże nerwowo-podstawoweGibco (firma Gibco)10888022
Sterylne PBSRoth9143.2
Poli-L-ornitynaSigma-AldrichP4957-50ML
)

Przeglądaj więcej artykułów

Różnicowanie komórek neuronalnychpowlekanie poli-L-ornitynąpowlekanie lamininąpożywka do indukcji neuronalnejpożywka do różnicowania neuronalnegohodowla na szkiełkach nakrywkowychprzeprogramowanie prekursorów krwiekspresja fenotypu neuronalnegopodłoże adhezyjne dla komórek