Ustanowiono system hodowli komórek, w którym embrionalne komórki macierzyste myszy (mESC) są różnicowane do limfocytów T in vitro.1 System ten wykorzystuje zdolność sygnalizacji Notch do sterowania różnicowaniem limfocytów T. 2 Linia komórkowa OP9-DL1 została utworzona przez transdukcję komórek OP9 pochodzących ze szpiku kostnego3 za pomocą liganda Notch, podobnego do Delta-like 1 (DL1). 4 Aktywacja kaskady sygnalizacyjnej Notch in vitro ułatwia rozwój limfocytów T z wyłączeniem innych linii komórkowych. Dzięki włączeniu odpowiednich cytokin, system ten zapewnia "mikrośrodowisko" hodowli komórkowej, które wspiera sekwencyjny postęp mESC w kierunku linii komórek krwiotwórczych i ostatecznie limfocytów T. System ten wspomaga identyfikację limfocytów T metodą cytometrii przepływowej na różnych etapach rozwoju obserwowanych podczas prawidłowej ontogenezy limfocytów T w grasicy. W celu zbadania wybranych zagadnień związanych z rozwojem limfocytów T, procedura ta stała się atrakcyjną alternatywą dla metod hodowli całych mysich modeli in vivo 5 i in vitro hodowli płodowych narządów grasicy stosowanych do wywoływania rozwoju limfocytów T z prekursorów hematopoetycznych pochodzących z embrionalnych komórek macierzystych myszy. 6 Główną zaletą systemu kohodowli OP9 jest to, że wykorzystuje on standardowe i proste techniki hodowli komórkowej i nie jest zależny od ciągłego wykorzystywania zwierząt doświadczalnych.
W naszych eksperymentach stosujemy szczegółowy, wcześniej opublikowany protokół, stosując to podejście. 7 Wykorzystaliśmy tę technologię do zbadania produktów różnicowania układu krwiotwórczego niezmanipulowanych klonów mESC, wysokiej jakości klonów mESC ręcznie wybranych do stworzenia chimerycznych zarodków8 oraz stabilnie transfekowanych klonów ESC pochodzących bezpośrednio z selekcji leków. 9 Zauważyliśmy, że kinetyka czasowa początkowego różnicowania in vitro od mESC do kolonii podobnych do mezodermy w tym modelu może być zmienna między poszczególnymi klonami. Współkultury mESC-OP9 można wizualnie ocenić pod kątem progresji do mezodermy. Podczas gdy zwykle zostanie to zakończone do piątego dnia wspólnej hodowli, wśród pojedynczych klonów zakończenie może być opóźnione o jeden lub dwa dni. Ilościowe (~ 80-90%) tworzenie mezodermy musi być osiągnięte przed transferem, aby uzyskać optymalne tworzenie hematopoetycznych komórek progenitorowych (HPC) i solidną limfopoezę. Tak więc, podczas pracy z wieloma klonami mESC, to przejście "dnia 5" najlepiej opóźnić do momentu, gdy wszystkie klony zakończą przejście do kolonii podobnych do mezodermy. Umożliwia to synchronizację późniejszego rozwoju wśród klonów po ich przeniesieniu do warunków różnicowania krwiotwórczego. Trzy dni po przejściu 80-90% formacji mezodermalnych, HPC są zbierane z monowarstw OP9. HPC można wysiewać na nowych komórkach OP9, aby umożliwić różnicowanie linii komórek monocytowych, erytroidalnych i B. Alternatywnie, HPC mogą być wysiewane na komórkach OP9-DL1 i kierowane w kierunku rozwoju limfocytów T. Wszystkie hodowle różnicujące in vitro otrzymują Flt-3L począwszy od 5 dnia, z dalszym dodawaniem IL-7 począwszy od 8 dnia. Analizy cytometrii przepływowej wykonywane w różnych punktach czasowych eksperymentu umożliwiają monitorowanie postępów w poszczególnych etapach i liniach różnicowania układu krwiotwórczego i rozwoju limfocytów T. Podwójnie dodatnie (DP) limfocyty T CD4 / CD8 zaczynają pojawiać się w 16 dniu kohodowli, a zarówno pojedyncze dodatnie (SP) komórki DP, jak i CD8 są obfite w 20 dniu. Ogólny wynik i solidność kokultury zależy w dużym stopniu od zdolności do wizualnego upewnienia się, że nastąpiły znaczące punkty zwrotne w rozwoju, które mają miejsce. Protokół ten ma być przewodnikiem do rozpoznawania tych kamieni milowych, a także innych krytycznych parametrów, które są kluczem do skutecznego różnicowania.