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Artigo de método

Diferenciação neuronal de células-tronco embrionárias do rato in vitro

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DOI:

10.3791/61190

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2 de junho de 2020

 , 

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, estabelecemos um método de baixo custo e fácil de operar que direciona a diferenciação rápida e eficiente das células-tronco embrionárias para os neurônios. Este método é adequado para popularização entre laboratórios e pode ser uma ferramenta útil para a pesquisa neurológica.

Resumo

A diferenciação neural das células-tronco embrionárias do camundongo (mESCs) é uma ferramenta potencial para elucidar os principais mecanismos envolvidos na neurogênese e potencialmente ajudar na medicina regenerativa. Aqui, estabelecemos um método eficiente e de baixo custo para diferenciação neuronal dos mESCs invitro, utilizando a estratégia de triagem combinatória. Sob as condições aqui definidas, a formação do corpo embrionário de 2 dias + protocolo de indução de ácido retinóico de 6 dias permite diferenciação rápida e eficiente dos mESCs em células precursoras neurais (NPCs), como visto pela formação de A2lox bem empilhados e neuritas semelhantes a 129 derivativos que são nestin positivos. O estado saudável dos corpos embrionários e o ponto de tempo em que o ácido retinóico (RA) é aplicado, assim como as concentrações de RA, são críticos no processo. Na diferenciação subsequente dos NPCs em neurônios, o N2B27 médio II (suplementado pelo meio neurobásal) poderia suportar melhor a manutenção e maturação a longo prazo das células neuronais. O método apresentado é altamente eficiente, de baixo custo e de fácil operação, podendo ser uma poderosa ferramenta para pesquisa em neurobiologia e biologia do desenvolvimento.

Introdução

As células-tronco embrionárias (ESCs) são pluripotentes e podem se diferenciar em células precursoras neurais (NPCs) e, posteriormente, em neurônios sob certas condições1. A neurogênese baseada em ESC fornece a melhor plataforma para imitar neurogênese, servindo assim como uma ferramenta útil para estudos de biologia do desenvolvimento e potencialmente auxiliar na medicina regenerativa2,3. Nas últimas décadas, muitas estratégias foram relatadas para induzir neurogênese embrionária, como o método transgênico4, utilizando pequenas moléculas5....

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Protocolo

1. Cultura de células-tronco embrionárias do rato

  1. Prepare 0,1% de pratos ou pratos de cultura celular revestido de gelatina.
    1. Adicione 2 mL de gelatina esterilizada de 0,1% (0,1% w/v em água) a pratos de cultura celular de 60 mm. Arrase suavemente para garantir até mesmo o revestimento dos pratos da cultura celular.
    2. Coloque os pratos em uma incubadora de CO2 de 5% a 37 °C e deixe o revestimento por 1h.
    3. Remova a solução de gelatina de 0,1% antes de semear as células.
      NOTA: Depois de remover a gelatina, não há necessidade de secar ou lavar os pratos revestidos.
  2. Cultura de células-tronco embrioná....

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Resultados

Formação corporal embrionária de 2 dias + a indução de RA de 6 dias funciona melhor na direção da diferenciação de mESCs em NPCs (Fase I). Para determinar o protocolo ideal que melhor promove a diferenciação de mESCs em NPCs (Fase I), 7 protocolos foram testados tanto em A2lox quanto em 129 mESCs(Tabela 1) e o status de diferenciação de cada grupo foi monitorado por microscópio leve. Como mostrado na Figura 3A, a maioria dos derivados A2lox e 129 em formação de corpo embrion.......

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Discussão

No presente estudo, estabelecemos um método simples e eficaz para diferenciação neuronal dos mESCs, com baixo custo e materiais de fácil obtenção. Neste método, 2 dias de formação corporal embrionária seguida de 6 dias de indução de RA podem efetivamente promover a diferenciação de mESCs em NPCs (Fase I-protocolo 3). Para a diferenciação da fase II, o N2B27 médio II (Fase II-protocolo 3) induz mais efetivamente a diferenciação dos NPCs em neurônios. Para garantir o sucesso, mais atenção deve ser dada a várias etapas crít.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China (nº 31501099) e pelo Departamento de Educação da Província de Hubei, China (Nº. Q20191104). E agradecemos ao Professor Wensheng Deng da Universidade de Ciência e Tecnologia de Wuhan por fornecer as linhas de células-tronco embrionárias do rato A2lox.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Anticorpo anti-nestina [Rat-401]AbcamAb11306armazenado a -80 &graus; C, evite o congelamento e descongelamento repetidos
anticorpo Anti-β-Tubulina III produzido em coelhoSigma AldrichT2200armazenado a -80 ° C, evite congelamento e descongelamento repetidos
Alexa Fluor 488-Labeled Goat Anti-Mouse IgGBeyotimeA0428armazenado a -20 ° C e proteger da luz
B-27 Suplemento (50X), soro livreGibco17504044armazenado a -20 ° C, e proteger da luz
CHIR-99021 (CT99021)SelleckS1263armazenado a -20 ° C
CoverslipsNEST801007
Cy3-Labeled Goat Anti-Rabbit IgGBeyotimeA0516armazenado a -20 ° C e proteger da luz
DME/F-12 1:1 (1x)HyCloneSH30023.01Barmazenado a 4 &graus; C
Soro fetal bovinoHyCloneSH30084.03armazenado a -20 & C, evite o congelamento e descongelamento repetidos
Microscopia de fluorescênciaGelatina OlympusCKX53
GibcoCM0635Barmazenada à temperatura ambiente
Suplemento GlutaMAXGibco35050061armazenado a 4 ° Tampão
BeyotimeP0103da diluição do anticorpo da coloração de C Immunolarmazenado em 4 ° C
KnockOut DMEM/F-12Gibco12660012armazenado a 4 > C
KnockOut Serum ReplacementGibco10828028armazenado a -20 ° C, evite o congelamento e descongelamento repetidos
Fator Inibidor de Leucemia humanoSigmaL5283armazenado a -20 ° C
Meio de Montagem Com DAPI - Aquoso, FluoroshieldAbcamab104139armazenado a 4 ° C e proteger da
luz MEM Solução de aminoácidos não essenciaisGibco11140076armazenado a 4 ° C
N-2 Suplemento (100X)Gibco17502048armazenado a -20 ° C e proteger da luz
Soro de cabra normalJackson005-000-121armazenado a -20 ° C
Meio NeurobasalGibco21103049armazenado a 4 &graus; C
Prato bacteriano não adesivoCorning3262
Phosphate Buffered Saline (1X)HyCloneSH30256.01Barmazenado a 4 ° C
Solução de penicilina/estreptomicinaHyCloneSV30010armazenado a 4 > C
PD0325901(Mirdametinib)SelleckS1036armazenado a -20 ° C
Ácido retinóicoSigmaR2625armazenado a -80 &graus; C e proteger da cepa leve
129 Células-tronco embrionárias de camundongoCyagenMUAES-01001Mantido em sistema de cultura livre de alimentador
Stem-Cellbanker (DMSO livre)ZENOAQstem cellbanker DMSO freearmazenado a -20 ° C, evite o congelamento e descongelamento repetidos
Solução de tripsina 0,25% (1X)HyCloneSH30042,01armazenado a 4 °; C
Triton X-100SigmaT8787
2-MercaptoetanolGibco21985023armazenado a 4 & C e proteger da luz
4% de paraformaldeídoBeyotimeP0098armazenado a -20 ° C
6 - placa de poçoCorning3516
Placa de cultura de células de 60 mmde 430166
Corning NUNC339650
do preliminar Tubo de centrífuga de 15 ml

Referências

  1. Vieira, M. S., et al. Neural stem cell differentiation into mature neurons: mechanisms of regulation and biotechnological applications. Biotechnology Advances. 36 (7), 1946-1970 (2018).
  2. Yang, J. R., Lin, Y. T., Liao, C. H.

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