Методическая статья

Получение инфицированных лентивирусом эмбриональных стволовых клеток мыши

19 просмотров

⸱

30 сентября 2026 г.

В этой статье

Аннотация

Инфицирование эмбриональных стволовых клеток мыши (мЭСК) лентивирусом. Культивируйте адаптированные к бесфидерному росту мЭСК для анализа хроматина in vivo (CiA) с низким числом пассажей (менее 35-го пассажа) в базовой среде DMEM (модифицированная среда Игла в модификации Дульбекко) с высоким содержанием глюкозы, дополненной 20% фетальной бычьей сывороткой (FBS) степени чистоты для ЭСК, 10 мМ 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинетансульфоновой кислоты (HEPES), 1х смесью незаменимых аминокислот (NEAA), пенициллином/стрептомицином, 2-меркаптоэтанолом и лейкозным ингибирующим фактором (LIF) в соотношении 1:500 в инкубаторе при 37 °C и 5% CO2. ПРИМЕЧАНИЕ: LIF получают из супернатанта клеток Cos, продуцирующих Lif-1C-alpha (COS LIF), которые собирают партиями и замораживают при -80 °C. Выращивайте клетки на планшетах, предварительно инкубированных в течение 1–3 ч с 0,1% желатином в 1х фосфатно-солевом буфере (PBS), с последующим промыванием 1х PBS. Подкармливайте клетки ежедневно и пересевайте каждые 2–3 дня в зависимости от их плотности. ПРИМЕЧАНИЕ: Морфологически колонии эмбриональных стволовых (ЭС) клеток должны быть маленькими, круглыми и четко отделенными друг от друга. За сутки до инфицирования перенесите мЭСК в 12-луночный планшет (100 000 клеток на лунку). Подсчитайте количество клеток с помощью гемоцитометра. Для клеток, выращенных в чашках диаметром 10 см, удалите старую среду, добавьте 5 мл 1х PBS, удалите PBS и добавьте 1 мл 0,25% трипсина. Инкубируйте клетки в трипсине в течение 8 мин при 37 °C, встряхивая и постукивая по чашке в середине инкубационного периода. Цель этого этапа — получить суспензию из отдельных клеток. Через 48 ч после смены среды в клетках эмбриональной почки человека 293T (HEK), выращенных в 15-см чашках, удалите супернатант и перенесите его в коническую пробирку объемом 50 мл. Центрифугируйте супернатант при 300 x g в течение 5 мин для осаждения клеточного дебриса. Профильтруйте супернатант через мембрану с порами 0,45 мкм. ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно используйте мембраны из ацетата целлюлозы без ПАВ (SFCA), так как другие материалы могут удерживать вирус и значительно снизить выход. Концентрируйте вирус методом ультрацентрифугирования, используя центрифугу с ротором SW32, при 20 000 об/мин (~72 000 x g) в течение 2,5 ч при 4 °C. Пока вирус концентрируется в ультрацентрифуге, обработайте CiA мЭСК в 12-луночном планшете свежей средой для ЭСК, содержащей 5 мкг/мл полибрена. По завершении концентрирования вируса осторожно удалите супернатант и ресуспендируйте вирусный осадок в 100 мкл 1х PBS (избегайте образования избыточных пузырьков). Перенесите вирус и 1х PBS в микроцентрифужную пробирку объемом 1,5 мл. Перемешайте содержимое пробирки на вортексе или встряхиванием при 300 x g (или на минимальном режиме), чтобы полностью ресуспендировать вирус. Центрифугируйте пробирку в мини-настольной центрифуге в течение 5–10 с для удаления пузырьков. Добавьте по 30 мкл вируса в каждую лунку 12-луночного планшета. Повращайте планшет, затем центрифугируйте его при 1 000 x g в течение 20 мин. ПРИМЕЧАНИЕ: Количество добавляемого вируса может варьироваться в зависимости от вирусного титра, который обратно пропорционален размеру конструкции доставки. В качестве альтернативы вирус можно подвергнуть шоковой заморозке в жидком азоте и хранить при -80 °C. Однако замораживание снижает вирусный титр. Верните 12-луночный планшет в инкубатор при 37 °C и замените среду на следующее утро (~через 16 ч) на свежую среду для ЭСК. Через 48 ч после инфицирования проведите селекцию клеток, в которые был интегрирован вирусный плазмид, добавив соответствующий антибиотик (например, пуромицин 1,5 мкг/мл,бластицидин 10 мкг/мл и т. д.). Меняйте среду ежедневно и промывайте клетки 1х PBS, если большинство клеток плавают или погибли. Инкубируйте клетки в селективной среде в течение 72–96 ч в инкубаторе при 37 °C и 5% CO2. Кьярелла, А. М. и др. Подавление транскрипции генов путем перенаправления клеточного аппарата с помощью химических эпигенетических модификаторов. J. Vis. Exp. (2018)

В данном видео демонстрируется получение генетически модифицированных эмбриональных стволовых клеток мыши с помощью лентивирусной трансдукции. Лентивирусные частицы доставляют маркер устойчивости к антибиотику, что обеспечивает стабильную интеграцию в геном и возможность селекции трансдуцированных клеток.

Протокол

1. Инфицирование эмбриональных стволовых клеток мыши (мЭСК) лентивирусом

  1. Культивируйте эмбриональные стволовые клетки мыши (mESC) для анализа хроматина in vivo (CiA), адаптированные к росту без поддерживающих клеток и имеющие малый номер пассажа (менее 35), в базовой среде DMEM с высоким содержанием глюкозы, дополненной 20% фетальной бычьей сывороткой (FBS) квалификации для ESC, 10 mM 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтаносульфоновой кислотой (HEPES), 1x смесью незаменимых аминокислот (NEAA), пенициллином/стрептомицином (Pen/Strep), 2-меркаптоэтанолом и лейкоцитарным ингибирующим фактором (LIF) в соотношении 1:500 в инкубаторе при 37 °C и 5% CO2.
    ПРИМЕЧАНИЕ: LIF получают из супернатанта клеток Cos, продуцирующих Lif-1C-альфа (COS LIF), которые собирают партиями и замораживают при -80 °C.
    1. Культивируйте клетки на планшетах, которые предварительно инкубировали в течение 1 - 3 ч с 0,1% желатином в 1x фосфатно-солевом буфере (PBS), с последующей промывкой 1x PBS. Смену среды проводите ежедневно, пассируйте клетки каждые 2 - 3 дня в зависимости от их плотности.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Морфологически колонии эмбриональных стволовых клеток (ES) должны быть маленькими, округлыми и четко отделенными друг от друга.
  2. За 1 день до инфицирования перенесите mESC в 12-луночный планшет (100 000 клеток на лунку).
    1. Подсчитайте количество клеток с помощью гемоцитометра. Для клеток, выращенных в 10-см планшетах, удалите старую среду, добавьте 5 mL 1x PBS, удалите PBS и добавьте 1 mL 0,25% трипсина. Инкубируйте клетки в трипсине в течение 8 мин при 37 °C, осторожно покачивая и постукивая по планшету в середине периода инкубации. Целью данного этапа является получение суспензии одиночных клеток.
  3. Через 48 ч после смены среды в клетках эмбриональной почки человека (HEK) 293T в 15-см планшете удалите супернатант и перенесите его в коническую пробирку объемом 50 mL.
  4. Центрифугируйте супернатант при 300 x g в течение 5 мин для осаждения клеточного дебриса.
  5. Профильтруйте супернатант через мембрану с размером пор 0,45 µm.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно используйте мембраны из ацетата целлюлозы без ПАВ (SFCA), так как другие материалы могут удерживать вирус, что существенно снизит выход.
  6. Концентрируйте вирус методом ультрацентрифугирования, используя центрифугу с ротором SW32, при 20 000 об/мин (~72 000 x g) в течение 2,5 ч при 4 °C.
  7. Пока вирус концентрируется в ультрацентрифуге, обработайте CiA mESC в 12-луночном планшете свежей средой для ES, содержащей 5 µg/mL полибрена.
  8. После завершения концентрирования вируса осторожно удалите супернатант и ресуспендируйте вирусный осадок в 100 µL 1x PBS (избегайте образования избыточных пузырьков).
  9. Перенесите вирус и 1x PBS в микроцентрифужную пробирку объемом 1,5 mL. Перемешайте содержимое на вортексе или встряхните при 300 x g (или на минимальном режиме), чтобы полностью суспендировать вирус. Центрифугируйте пробирку в мини-центрифуге в течение 5 - 10 с для удаления пузырьков.
  10. Добавьте по 30 µL вируса в каждую лунку 12-луночного планшета. Равномерно перемешайте содержимое лунок круговыми движениями, затем центрифугируйте планшет при 1 000 x g в течение 20 мин.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Количество добавляемого вируса может варьироваться в зависимости от титра вируса, который обратно пропорционален размеру конструкции доставки.
    1. В качестве альтернативы вирус можно подвергнуть мгновенной заморозке в жидком азоте и хранить при -80 °C. Однако замораживание снижает титр вируса.
  11. Поместите 12-луночный планшет обратно в инкубатор при 37 °C и на следующее утро (~через 16 ч) замените среду на свежую среду для ES.
  12. Через 48 ч после инфицирования проведите селекцию клеток, интегрировавших вирусную плазмиду, добавив соответствующий антибиотик (например, 1,5 µg/mL пуромицина, 10 µg/mL бластицидина и т. д.). Меняйте среду ежедневно и промывайте клетки 1x PBS, если большинство клеток плавают или погибли. Выдержите клетки в селекционной среде в течение 72 - 96 ч в инкубаторе при 37 °C и 5% CO2.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
DMEMCorning10-013CV 
NEAAGibco11140-050 
HEPES (для культивирования тканей)Corning25-060-Cl 
FBSAtlantic BiologicalsS11550Отдельные лоты проверены на качество
Центрифужные пробирки для вирусовBeckman Coulter344058 
Фильтрующая мембрана для вирусовCorning431220 
ПолибренSanta Cruz BiotechnologySC134220 
0.25 % ТрипсинGibco25200-056с ЭДТА
0.05 % ТрипсинGibco25400-054с ЭДТА
ПуромицинInvivoGenant-pr 
УльтрацентрифугаOptimaXPN-80 
Ротор центрифуги SW-32Beckman Coulter14U4354 
Стаканы центрифуги SW-32 TiBeckman Coulter130.2 
LentiX 293 клетки эмбриональной почки человекаClontech632180 
PBSCorning46-013-CM 
CiA:Oct4 mESCЛюбезно предоставлено G. Crabtree  
COS-клетки, продуцирующие Lif-1C-alphaЛюбезно предоставлено J. Wysocka  

Теги

Лентивирусная трансдукциялентивирусное заражениеселекция антибиотикамигеномная интеграцияультрацентрифугированиеобработка полибреномподсчет клеток с помощью гемоцитометрапассирование клеток12-луночный планшет