Протокол, предложенный здесь описывается создание трехмерных кластеров сократительных мышечных волокон (myospheres) непосредственно из ЭСК. Стратегия, предложенная имеет беспрецедентный и огромный потенциал для производства мини мышцы в суспензии, которые могут быть пригодны в качестве "болезни в посудомоечной» модели для обеих скрининга и исследований в области развития. Кроме того, метод для генерации myospheres от ЭСК проста и не требует никаких шагов FACS сортировки во время дифференциации, которая обычно оказывает негативное воздействие на выход клеток, выделенных. Кроме того, сортировка процедура при дифференциации будет мешать агрегации, так как это подразумевает диссоциацию ИС на отдельные клетки.
Предложенный метод основан на эпигенетической перепрограммирования из ЭСК с конкретными факторами, MyoD и BaAF60C, которые не выражены в плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток. MyoD и BAF60C обеспечить «ядро» белковый комплекс йна знаки геномная локусов, из которых транскрипция протекает активировать скелетных миогенную программу. Эти два фактора доставляются в клетки посредством лентивирусных инфекций и поэтому решающее значение для получения высокой эффективности инфекции обоих факторов во всех клетках. Это может быть достигнуто с использованием высоких вирусы или вирусы титр наделенные маркеров селекции. Условия культивирования, также играют важную роль в оптимизации степень миогенной дифференцировки. Мы предлагаем протокол дифференциации сыворотки на основе для дифференциации MyoD/BAF60C выражающей ЭСК в кластеры миогенных прекурсоров, а затем инкубации в бессывороточной среде (содержащей инсулин трансферрин - ИТС) для достижения преобразования миогенных прекурсоров в скелетных мышечных трубках. Тем не менее, вполне возможно, что другие средах определенного состава может достичь такой же или лучший миогенный дифференциации. Один ограничение тока протокола является то, что она опирается на использование эмбриональной телячьей сыворотки, которая, к тому же содержатING много животных белков и веществ, показывает много-к-много вариаций. Это может привести к снижению эффективности или неоднородности миогенной преобразования в myospheres. Следует отметить, что не все EB-как структуры, полученные из BAF60/MyoD-expressing ЭСК являются myospheres; а именно, некоторые агрегаты EB-подобные полностью состоит из мышечных волокон. Количество myospheres обычно полученных из ЭСК, экспрессирующих BAF60C и MyoD может варьироваться от 30 до 60% по оценкам иммунного окрашивания на EB секций, выполненных в конце протокола (см. результаты). Потенциальный подход для обогащения культуры блюдо для всего myospheres бы использовать миогенную репортер. Это будет способствовать отбрасывая частично или не дифференцированные EB-как кластеры и выбрав только myospheres.
И наконец, лучшее понимание механизмов, лежащих в основе временных требований факторов, введенных бы полезно улучшить метод доставки. Например, если BAF60C и MyoD требуются только для шорт время "удар" клеток в правильном направлении, методы, основанные на модифицированной доставки мРНК могут быть применены. Напротив, если факторы необходимы для более длительного времени, прежде чем клетки эксплуатировать свои внутренние белки, эписомными подход был бы рекомендован для устранения изменчивости и неконтролируемых последствий в связи с интеграцией в геноме. Наконец, отметим, что он является обязательным, чтобы выразить BAF60C до или в то же время, как MyoD (никогда после) в целях достижения преобразование чЭСК в скелетных мышцах. Требование предварительного выражения BAF60C предположительно зависит от его роли в предварительной настройки эпигенетическую ландшафт для правильного распределения MyoD хроматина через генома 6,15. Таким образом, будущие протоколы могут быть улучшены за счет соединений или других манипуляций, которые способствуют BAF60C выражение в ЭСК.