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Comparação de Dois Métodos Representativos para Diferenciação de Células-Tronco Pluripotentes Induzidas por Humanos em Células Estromais Mesenquimais

DOI:

10.3791/65729

October 20th, 2023

In This Article

Summary

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Este protocolo descreve e compara dois métodos representativos para diferenciar hiPSCs em células estromais mesenquimais (CTMs). O método da monocamada é caracterizado por menor custo, operação mais simples e diferenciação osteogênica mais fácil. O método dos corpos embrionários (BEs) é caracterizado por menor consumo de tempo.

Abstract

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As células estromais mesenquimais (CTMs) são células-tronco pluripotentes adultas que têm sido amplamente utilizadas na medicina regenerativa. Como as CTMs derivadas de tecidos somáticos são restritas por doação limitada, variações de qualidade e biossegurança, nos últimos 10 anos houve um grande aumento nos esforços para gerar CTMs a partir de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (hiPSCs). Esforços passados e recentes na diferenciação de hiPSCs em CTMs têm se centrado em torno de duas metodologias de cultura: (1) a formação de corpos embrionários (BEs) e (2) o uso de cultura de monocamadas. Este protocolo descreve esses dois métodos representativos na derivação de CTM de hiPSCs. Cada método apresenta suas vantagens e desvantagens, incluindo tempo, custo, capacidade de proliferação celular, expressão de marcadores de CTM e sua capacidade de diferenciação in vitro. Esse protocolo demonstra que ambos os métodos podem derivar CTMs maduras e funcionais de hiPSCs. O método monocamada é caracterizado por menor custo, operação mais simples e diferenciação osteogênica mais fácil, enquanto o método EB é caracterizado por menor consumo de tempo.

Introduction

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As células estromais mesenquimais (CTMs) são células-tronco pluripotentes adultas derivadas do mesoderma1. As CTMs estão presentes em quase todos os tecidos conjuntivos2. Desde que as CTMs foram descobertas na década de 1970 e isoladas com sucesso da medula óssea em 1987 por Friedenstein et al.3,4,5, uma variedade de tecidos somáticos humanos (incluindo fetais e adultos) tem sido usada para isolar CTMs, como osso, cartilagem, tendão, músculo, tecido adiposo e estroma de suporte hematopoético 1,....

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Protocol

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1. Manutenção de hiPSCs

  1. Descongelamento do hiPSC
    1. Retire as células do nitrogênio líquido e descongele rapidamente as células em banho-maria a 37 °C. Transferir as células de descongelamento para um tubo de 15 mL preparado com 3 mL de meio de manutenção iPSC (Tabela de Materiais). Misture suavemente o meio.
    2. Centrifugar a 300 x g por 5 min. Remova o sobrenadante e ressuspenda suavemente as células em 1 mL de meio de manutenção iPSC com 10 μM Y-27632 (pipetar as células para cima e para baixo 2-3 vezes).
    3. Transferir a suspensão de células para uma placa de cultura de tecidos de 6 poços reves....

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Results

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Seguindo o protocolo (Figura 1A), as hiPSCs foram diferenciadas em CTMs pelos métodos de formação de EB e cultura de monocamada. Durante a diferenciação, as células apresentaram diferentes morfologias representativas (Figura 1B,C).

Como mostrado na Figura 1B, as colônias de hiPSCs exibem morfologia compacta típica antes da diferenciação, com uma borda clara composta por células bem compac.......

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Discussion

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Nesse protocolo, foram examinados dois métodos representativos de diferenciação das hiPSCs em CTMs20,21,22,23,24,25,26,27,28,30. Ambos os métodos foram capazes de derivar CTMs a partir de.......

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Disclosures

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Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgements

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Somos extremamente gratos a todos os membros do Mao e Hu Lab, do passado e do presente, pelas interessantes discussões e grandes contribuições para o projeto. Somos gratos ao Centro Nacional de Pesquisa Clínica em Saúde Infantil pelo grande apoio. Este estudo foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (U20A20351 para Jianhua Mao, 82200784 para Lidan Hu), a Fundação de Ciências Naturais da Província de Zhejiang da China (No. LQ22C070004 a Lidan Hu).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Kit de coloração vermelha de alizarinaBeyotime  BiotecnologiaC0148S
Anti-humano-CD105 (PE)Biolegend323206
Anti-humano-CD34 (FITC)Biolegend343503
Anti-humano-CD45 (APC)Biolegend304011
Anti-humano-CD73( APC)Biolegend344006
Anti-humano-CD90 (FITC)Biolegend328108
Ácido ascórbicoSolarbioA8100
BMP-6NovoproteínaC012
Agitador de nível de dióxido de carbonoCrystalCO-06UC6
Contas de compensaçãoBioLegend424601
CryoStor CS10Tecnologia STEMCELL07959
DexametasonaBeyotime  BiotecnologiaST1254
DMEM/F12  meioServicebioG4610
Soro fetal bovinoHAKATAHS-FBS-500
FGF2Stemcell78003.1
GelatinaSigma-AldrichG2500-100G
GlutaMAXGibco35050061
controle de isotipo humano IgG1 APCBioLegend403505
controle do isotipo IgG1 humano FITCBioLegend403507
controle do isotipo IgG1 humano PEBioLegend403503
TGF-&beta humano; 1Célula-tronco78067
TruStain Humano FcX BioLegend422301
IBMXBeyotime  BiotecnologiaST1398
IndometacinaSolarbioSI9020
InsulinaBeyotime  BiotecnologiaP3376
iPSC meio de manutençãoTecnologia STEMCELL85850
ITS Suplemento de MídiaBeyotime  BiotecnologiaC0341-10mL
Matrigel, fator de crescimento reduzidoBD Corning354230
Kit de coloração Oli Red OBeyotime  BiotecnologiaC0158S
ProlineSolarbioP0011
Pirovato de sódioThermoFisher11360-070
TGFβ 3NovoproteinCJ44
Kit de coloração azul de toluidinaSolarbioG2543
Enzima TrypLE Express(1x) Placade
Costar3471
VerseneGibco15040-66
Y-27632Stemcell72304
α-MEMHycloneSH30265
β-glicerofosfatoSolarbioG8100
6 Poços de Fixação Ultra-Baixa Gibco 12604013

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Weng, Z., et al. Mesenchymal stem/stromal cell senescence: Hallmarks, mechanisms, and combating strategies. Stem Cells Translational Medicine. 11 (4), 356-371 (2022).
  2. Soliman, H., et al. Multipotent stromal cells: One n....

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