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Biology

小鼠胚胎生殖细胞的分离和推导

Published: October 22, 2009 doi: 10.3791/1635

Summary

胚胎生殖细胞分化成原始生殖细胞在早期发展阶段的能力,是一个完美的模型,以解决我们的假设,对癌症和不育症。该协议显示了如何从发展中国家性腺的原始生殖细胞中分离出来后10.5-11.5天coitum小鼠胚胎。

Abstract

胚胎生殖细胞的能力(例如),以区分在早期发育阶段,是一个完美的模型,以解决我们的假设,对癌症和不育症的原始生殖细胞(PGCS),后来进入配子。该协议显示了如何在10.5-11.5天coitum(DPC)的小鼠胚胎来自发展中国家性腺的原始生殖细胞分离。发展中国家从小鼠胚胎性腺脊(C57BL6J)分离机械破碎与胶原酶,然后镀上了一个小鼠胚胎成纤维细胞饲养层(MEF - CF1)以前分裂与丝裂霉素C灭活淘汰赛媒体的存在,并辅以白血病抑制,因子(LIF),碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),干细胞因子(SCF)。使用这些优化方法盈科鉴定,隔离,并建立培养条件允许超过40天,EG细胞的长期培养。胚胎生发细胞株显示胚胎的表型多能状态的常用标记和表达。文化的生发细胞的分离和衍生提供了一个工具,以了解体外他们的发展提供了机会,在遗传和表观遗传一级监察累积损伤后接触氧化应激。

Protocol

第1部分:孕鼠剖腹

  1. 使用颈椎脱位,安乐死在10.5-11.5 DPC怀孕C57BL6J雌性小鼠。
  2. 抗菌肥皂与清洁腹部,然后,刮胡子。
  3. 剃须后,用生理盐水溶液冲洗腹部。
  4. 然后,用无菌纱布擦干腹部。
  5. 盖鼠标与一个新的无菌领域。
  6. 制作腹切口,使用镊子和解剖剪刀。
  7. 识别和清除腹腔整个子宫。小鼠胚胎将子宫内可见。
  8. 转移到培养皿中弥漫着的D - PBS的子宫,并保持它在冰上。
  9. 使用无菌手术刀和镊子,取出每个胚胎的胎盘和多余的胚胎组织。
  10. 转移到培养皿填充的D - PBS新鲜菜的胚胎。
  11. 测量长度的小鼠胚胎。我们发现,根据胚胎的年龄大小不同。例如8.5 DPC测量平均为6mm,10.5 DPC测定平均为11mm,平均为16毫米测量和12.5 DPC。
  12. 然后,去除DNA的提取它们的尾巴。

第2部分:性腺岭夹层

在体视显微镜和光源肖特Fostec

  1. 放置在培养皿滤纸。然后,将滤纸上的小鼠胚胎干的胚胎和固定解剖。
  2. 用消毒的手术刀,使以上横向切断脐带来源的小鼠胚胎。
  3. 立体显微镜下,用无菌的罚款钳和无菌罚款戏弄针,去除肠子和肝脏,泌尿系统是可见的。
    在腹腔,肾脏位于横向比较肾脏和膀胱位于内侧和尾鳍。胚胎可以被认定为男性,因为性腺脊位于膀胱两侧。在女性,性腺脊牢固地附着在肾脏尾外侧端。
  4. 剥离性腺脊出它背后的滑动针。削减了支持它的组织的性腺脊被删除。
  5. 性腺脊转移到一个新的充满新鲜的D - PBS的培养皿。
    显微镜下,男性性腺脊应剥离,大和椭圆形。相比之下,女性性腺脊应被发现,有长形和男性性腺脊比较小。

第3部分:性腺岭消化

在体视显微镜:

  1. 中肾解剖:分开,性腺中肾和使用罚款和尖锐的针脊。
    • 这一点很重要,因为它是一个体组织在PGC的推导过程,将长满删除从性腺嵴中肾。
  2. 性腺岭消化:0.5ul新鲜的D - PBS下​​降收集在一个干净的性腺脊。添加20毫升胶原酶/ Dispase溶液(1mg/ml的最终浓度)。
    • 胚胎应单独处理。每个胚胎应该有自己的独立和标记的培养皿。
  3. 性腺岭切碎:使用消毒针头和无菌细镊子4号,剪切成小块性腺脊。
  4. 孵化:培养皿中转移到孵化器在37 ° 15分钟。
    • 潜伏期的时间可能会有所不同组织之间。
  5. 移液:15分钟后,组织可以通过移液分离。使用直径40 -100毫米之间,突破拉升的玻璃毛细管移液器吹打向上和向下的。这将形成小团块。将团块一个前预热的D - PBS作最后洗的下降0.5毫升。
  6. 洗涤后,转移到Eppendorf管的团块。
    • 不要过分暴露的组织,以胶原酶。
    • 不要做一个单细胞悬液。这是很重要的的集落形成。如果它是一个单细胞悬液,PGCS倾向于分化和迁移。
    • 这个过程应该不会超过20分钟,或你的细胞就会失去生存能力。
  7. 在室温下5分钟在2000转离心。
  8. 离心后,取出上清液,重悬在0.5毫升补充敲了媒体(在37 ° C预热)沉淀。

第4部分:元文化的生殖细胞

“你应该迅速执行下一个步骤,以维护隔离和推导PGCS的可行性。

  1. 24小时之前,这个过程中,你要准备一个分裂灭活MEF - CF1的饲养层,J.等2008张以下的协议。
    • 准备之一孕20菜NT雌性小鼠(6-8胚胎)。
    • MEFs失去的能力是一个饲养层后5-6代(促进经济增长和防止分化)。
    • 不要使用MEFs超过48小时以上。
  2. 电镀前立即PGCS,MEF的介质必须慢慢从MEF饲养层。
  3. 然后,添加0.5毫升/孔的预热补充到MEF饲养层的淘汰赛介质。
    • MEF媒体含有胎牛血清诱导分化的PGCS。
    • 淘汰赛介质必须辅以实物特异性生长因子之前使用,以确保生长因子的活性。
  4. 使用对称的分布在MEF饲养层,板PGCS。
    • 如果这些作品的距离太近,他们往往聚集密集菌落附着不佳或开始区分。
    • 培养皿必须标有胚胎生发细胞系的名称,传代次数,和日期。
  5. 小心地转移到孵化器在37 ° C和5%的CO 2的培养皿。
  6. 每24小时监控的细胞。
  7. 48小时后,取出250毫升的媒体,从文化的最上方,以避免令人不安的殖民地的附件。然后,添加250毫升的新鲜补充淘汰媒体(在37 ° C预热)。
  8. 第7步后,再等待48小时,然后,彻底清除所有媒体和更换新鲜补充淘汰的媒体(在37 ° C预热)。这样做,每2天为8-10天,直到PGC的殖民地形式。

第5部分:胚胎生殖细胞

  1. PGC的隔离10天之后,胚胎生发细胞集落形成。
  2. 胚胎生发细胞株是由手动通道,每8-10天保持活着。他们继续提出的未分化的形态及表达多能性标志物,如alkalyne磷酸,10月4,SSEA - 1,和SOX - 2

注释

  • 无菌/无菌条件下,在文化室至关重要。
  • 推导和文化,PGCS在净化器II级生物安全柜处理。
  • 孵化在加湿37 ° C和5% 二氧化碳培养箱。
  • 被过滤掉所有的媒体和试剂,使用前先在一个0.2微米的过滤器保存在4 ° C,并预热,使用前在37 ° C。
  • 在清扫的步骤,所有的胚胎和组织必须保持在冰上。
  • 所有的试剂瓶中,放置在柜前用乙醇净化。
  • 手套,白大褂和护士帽的使用是强制性的。

结论

我们已经提供了一个视频将告诉您,如何隔离,推导,文化10.5-11.5 DPC小鼠胚胎性腺脊的胚胎生殖细胞。胚胎生发细胞系的重现性隔离和长期的文化,提供了一个研究早期胚胎发育,遗传和表观遗传的生发模式,性腺形成的关键基础,在配子发生在男性和女性胚胎发育过程中,周围脏器的环境影响确定的途径,导致癌症和不育症。

图1

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Disclosures

这项研究后,进行审查和机构动物护理和使用委员会(IACUC)我们的鼠标协议#08030(活性氧物种的ROS在种系发育和肿瘤形成中的作用:控股和繁殖协议)批准在密西西比州立大学。

Acknowledgments

作者想承认了宝贵的帮助:尼尔第一手稿的编辑和Kourtney威尔金森博士;露西信通博士,博士Brigit Willeford和迈克Basett在密歇根州立大学ALAC的认可鼠标设施,培训和动物服务的援助;德韦恩明智博士为他的援助显微镜和图像采集;塞萨尔蒙罗伊,汉娜Swoope,协助他们在密歇根州立大学与视频生产和Bobbie赫德尔斯顿。这项研究是由研究机构和密西西比州立大学生物科学系办公室。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10.5 - 11.5 dpc pregnant C57BL6J female mouse crossed with the same background male mouse.
Mouse Fibroblast MEF-CF1 ATCC SCRC-1040
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (D-PBS) Invitrogen 14190/086
Collagenase /Dispase Solution Roche Group 269638
Gelatin Sigma-Aldrich G1890
Mitomycin C Sigma-Aldrich M4287
Trypsin EDTA Invitrogen 25200-072
MEF Medium: Dulbecco Medium Eagle Modified (D-MEM) GLUTAMAX High glucose Invitrogen 10566024
10% Fetal Bovine Serum Invitrogen 16000/044
1% of antibiotic-antimycotic Invitrogen 15420/096
Knockout Media: 80% knockout D-MEM Invitrogen 10829/018
20% Knockout serum Invitrogen Cat. No. 1028/028, 200mM L-glutamine Invitrogen 25130/081 with β-mercapt–thanol Sigma Catalogue Number: M7522
1X non essential amino acid solution Invitrogen 11140/050
1% antibiotic-antimycotic Invitrogen 15420/096 supplemented with grow factor as 2500 U of Leukemia inhibitory factor (mLIF-ESGRO) Millipore Catalogue Number: ESG1106
40 ng/ml of Recombinant Murine Stem Cell Factor (SCF) ReproTech 250-03
20 ng/ml of Basic Fibroblast Growth factor (bFGF) Invitrogen 13256-029
Corning center well culture dish 60mm Fisher Scientific 07-200-79 1.5 ml eppendorf tube, and 15 ml falcon tubes
Forceps No. 14 and 15, scalpel 35 mm, dissection scissors, surgical fields, antimicrobial soap, saline solution 0.9 %, gauze, ice foam container, razor blade, scalpel 35 mm, fine forceps No. 4 and 5, fine teasing needle with handle, filter paper sheets, and pulled glass pipettes.

Equipment: dissecting stereomicroscope, light source Schott Fostec, inverted microscope, micropipette 10 and 200ul, centrifuge, bio safety Cabinet.


Equipment: dissecting stereomicroscope, light source Schott Fostec, inverted microscope, micropipette 10 and 200ul, centrifuge, bio safety Cabinet.

Equipment: dissecting stereomicroscope, light source Schott Fostec, inverted microscope, micropipette 10 and 200ul, centrifuge, bio safety Cabinet.
Equipment: dissecting stereomicroscope, light source Schott Fostec, inverted microscope, micropipette 10 and 200ul, centrifuge, bio safety Cabinet.

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References

  1. DeFelici, M. Cell Biology: A laboratory Handbook. 1, Second Edition, 73-85 (1998).
  2. Donovan, P. J., De Miguel, M. P. Turning Germ Cells into Stem Cells. Current Opinion in Genetics and Development. 13, 463-471 (2003).
  3. Labosky, P. A., Hogan, B. L. M. Part 12: Mouse Primordial Germ Cells: isolation and in vitro culture. Molecular embryology: methods and protocols. Sharp, P. T., Mason, I. 97, Humana Press. Totowa, NJ. (1999).
  4. Mc Laren, A., Southee, D. Entry of Mouse Embryonic Germ Cells into Meiosis. Developmental Biology. 187, 107-113 (1997).
  5. Yoshimizu, T., Obinata, M., Matsui, Y. Stage-specific tissue and cell interactions play key roles in mouse germ cell specification. Development. 128, 481-490 (2001).
  6. Zhang, J., Hhvorostov, I., Teitell, M. From MEFs to Matrigel I: Passaging hESCs in the Presence of MEFs. J Vis Exp. , (2008).

Tags

发育生物学,第32期,原始生发细胞,胚胎生殖细胞,不孕不育,性腺的形成,胚胎发育
小鼠胚胎生殖细胞的分离和推导
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Moreno-Ortiz, H., Esteban-Perez, C., More

Moreno-Ortiz, H., Esteban-Perez, C., Badran, W., Kent-First, M. Isolation and Derivation of Mouse Embryonic Germinal Cells. J. Vis. Exp. (32), e1635, doi:10.3791/1635 (2009).

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