Методическая статья

Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток человека в нейронных предшественников

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Jeon, K. et al., Эффективная нейронная дифференцировка с использованием одноклеточной культуры эмбриональных стволовых клеток человека. J. Vis. Exp.(2020)

Это видео демонстрирует дифференцировку человеческих эмбриональных стволовых клеток, или hESCs, непосредственно в нейронные клетки-предшественники без использования фидерных клеток или каких-либо промежуточных этапов. Селективное ингибирование костного морфогенетического белка или BMP и трансформирующего фактора роста-бета, или TGF-β, сигнальных путей приводит к дифференцировке hESCs в нейральные клетки-предшественники, или NPC.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Получение пластин с покрытием из матрицы базальной мембраны, отвечающих требованиям эмбриональных стволовых клеток человека (hESC)

  1. Медленно размораживайте квалифицированный hESC раствор матрицы базальной мембраны (см. Таблицу материалов) при температуре 4 °C в течение не менее 2–3 часов или в течение ночи, чтобы избежать образования геля.
  2. Для приготовления пластин с матричным покрытием базальной мембраны разбавьте матрицу в холодной модифицированной среде Dulbecco Modified Eagle с F12 (DMEM+F12) до конечной концентрации 2%. Хорошо перемешайте и покройте каждую лунку 6-луночного планшета 1 мл разбавленного матричного раствора.
  3. Планшеты с матричным покрытием базальной мембраны инкубировать при комнатной температуре (RT) в течение не менее 3 ч или при 4 °C в течение ночи.
    заметка: Планшеты с матрицей базальной мембраны можно хранить при температуре 4 °C в течение 1 недели до удаления раствора матрицы и использования пластин.

2. Адаптация hESCs колонийного типа к культуре hESC одиночных клеток

  1. Для прохождения беспитательных культур колонии типа H9 (WA09) hESCs, выращенных на матрице базальной мембраны, отсасывают среду из лунок (рис. 1А).
  2. Умойтесь 1x с 1 мл DPBS. Добавьте 1 мл раствора диспазы (1 Ед/мл) в лунку и инкубируйте при 37 °C в течение 20 минут.
  3. Удалите диспай, аккуратно промойте ячейки 1 раз 2 мл DMEM/F12, удалите среду и добавьте по 2 мл DMEM/F12 на каждую пластину.
  4. Аккуратно отделите колонии с помощью осторожного пипетирования вверх и вниз и переложите в пробирку объемом 15 мл.
  5. Центрифугируйте гранулы в течение 2 минут при давлении 370 x g и отсасывайте среду.
  6. Чтобы диссоциировать клеточные гранулы на отдельные клетки, добавьте 2 мл раствора для отделения клеток (1x концентрация, см. Таблицу материалов) и инкубируйте при 37 °C в течение 10 минут.
  7. Центрифугируйте ячейки в течение 2 мин при 370 x g и удалите раствор для отслоения.
  8. Добавьте свежую среду mTeSR1 для человека и диссоциируйте клетки на отдельные клетки путем осторожного пипетирования вверх и вниз.
  9. Чтобы адаптировать hESCs колонийного типа к культуре одноклеточного типа, поместите приблизительно 1,5–2,0 x 106 hESCs в каждую лунку 6-луночного планшета, покрытого базальной мембраной, в 2 мл mTeSR1, содержащего 10 μM ингибитора ROCK, в течение 24 ч (рис. 1A).
  10. Через 24 ч замените среду hESC свежим mTeSR1 без ингибитора ROCK и дайте hESCs расти как одноклеточный тип в течение 3 дней. Меняйте среду ежедневно.
  11. На 4-й день, когда культуры достигнут почти 100% конфлюенции, диссоциируйте клетки в растворе для отслойки, затем перепланируйте клетки, как описано в шаге 2.6.
    заметка: Ингибитор ROCK улучшает выживаемость клеток в течение начальных 24 ч культивирования hESC одноклеточного типа.

3. Дифференцировка одноклеточного типа hESCs в NPC (Рисунок 2)

  1. Чтобы индуцировать дифференцировку NPC, диссоциировать hESCs одноклеточного типа с 1 мл раствора отслойки (1x) и инкубировать в течение 10 мин при 37 °C.
  2. Центрифугируйте клетки в течение 2 мин при 370 х г и удалите надосадочную жидкость из раствора отслойки. Добавьте 1 мл DMEM/F12 и ресуспендируйте клетки с помощью щадящего пипетирования.
  3. Пластинчатые ячейки на базальной мембране покрыты матричным покрытием из 6-луночного планшета плотностью 2 x 10 5 клеток/лунка в 2 мл mTeSR1, содержащего 10 мкМ ингибитора ROCK.
  4. Через 24 ч питательную среду заменить средой для нервной индукции (DMEM с 1% B27 минус витамином A) с добавлением 1 мкМ дорсоморфина и 5 мкМ SB431542.
  5. Меняйте среду через день в течение первых 4 дней нейронной индукции, затем каждый день до достижения слияния на 7-й день (рисунок 2B).
    ПРИМЕЧАНИЕ: (1) Дорсоморфин ингибирует путь BMP, нацеливаясь на рецепторы ALK2,3,6, а также ингибирует AMPK; SB431542 является ингибитором пути TGFβ/Activin, нацеливаясь на ALK5,7. (2) Тот же протокол был протестирован с другой линией ESC (WA01), которая дала результаты, аналогичные WA09. (3) Мы обычно использовали Matrigel для матрицы базальной мембраны; тем не менее, клетки могут быть культивированы на Geltrex и затем дифференцированы в NPC с очень похожими результатами, о чем свидетельствует экспрессия нескольких маркеров NPC (рисунок 3D, E). Обращайтесь с Geltrex так же, как и с Matrigel (см. раздел 1).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1: Адаптация hESCs колонийского типа к культуре одноклеточного типа.(A) Репрезентативные фазово-контрастные изображения одноклеточных культур H9 hESCs в разное время после нанесения на чашки, покрытые 2% базальной мембраной. Низкое (левое) и большое (правое) увеличение. Верхняя панель: репрезентативное изображение hESCs колонийного типа. На других панелях представлены репрезе...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
6-луночные планшетыКорнингNo 3516
АккутазаИнновационные клеточные технологииАТ104-500Решение для отслойки клеток
Активин АСистема исследований и разработок338-АС-050
Добавка B27 (-Vit A)Термо Фишер12587010
центрифугаДЭЙМОН/ЛЕД428-6759 (Английский)
CO2-инкубаторТермо Фишер4110
Qulified Matrix от Corning hESC (Magrigel)Корнинг354277Матрица базальной мембраны (используется для большей части протокола здесь)
ДиспайзТехнологии стволовых клеток7923
DMEMТермо Фишер10569-010
DMEM/F12Термо Фишер10565-018
ДорсоморфинТокрисNo 3093
Фетальная бычья сывороткаНаучный центр ФишераSH3007003HI
Матрица GeltrexТермо ФишерA1569601Матрица базальной мембраны
ГлутаМаксТермо Фишер35050061Добавка глютамина, 100X
H9 (WA09) линия эмбриональных стволовых клеток человекаWiCellВА09
ЛамининСигма ОлдричЛ2020
МТеСР1Технологии стволовых клеток85850Питательная среда hESC
NEAAТермо Фишер11140050
Ингибитор ROCKТокрис1254
SB431542Токрис1614
г. г.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

BMPTGF betaROCKSB431542

Похожие статьи