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Developmental Biology

Indução direta de Neurais Human células-tronco de sangue periférico células progenitoras hematopoéticas

Published: January 28, 2015 doi: 10.3791/52298

Summary

Foi desenvolvido um método para derivar directamente células estaminais neurais humanos a partir de células progenitoras hematopoiéticas enriquecidas de células do sangue periférico.

Abstract

Culturas neuronais específicos doenças humanas são essenciais para a geração de modelos in vitro para doenças neurológicas humanos. No entanto, a falta de acesso para culturas neuronais adultas humanas primárias coloca desafios. Desenvolvimentos recentes em células-tronco pluripotentes induzidas (IPSC) fornece uma abordagem alternativa para derivar culturas neurais a partir de fibroblastos da pele através de paciente iPSC específico, mas este processo é trabalhoso, exige conhecimentos especiais e grandes quantidades de recursos, e pode levar vários meses. Isso impede que a ampla aplicação desta tecnologia para o estudo de doenças neurológicas. Para superar algumas destas questões, temos desenvolvido um método para obter células-tronco neurais diretamente do sangue periférico humano adulto, ignorando o processo de derivação da IPSC. As células progenitoras hematopoiéticas enriquecidos a partir do sangue periférico humano adulto foram cultivadas in vitro e transfectadas com vectores de vírus Sendai contendo factores de transcrição Sox2, Out3/4, KLF4, e c-Myc. Os resultados de transfecção em alterações morfológicas nas células, que são ainda seleccionadas usando meio progenitora neuronal humana contendo factor de crescimento de fibroblastos básico (bFGF) e factor de crescimento endotelial vascular (VEGF). As células resultantes são caracterizadas pela expressão de marcadores de células estaminais neuronais, tal como a nestina e SOX2. Essas células-tronco neurais pode ser ainda mais diferenciado para os neurônios, astroglia e oligodendrócitos em media diferenciação especificado. Utilizando amostras de sangue periférico humano facilmente acessíveis, este método pode ser utilizado para derivar células estaminais neurais para uma maior diferenciação para células neuronais in vitro de modelagem de desordens neurológicas e pode avançar estudos relacionados com a patogénese e tratamento dessas doenças.

Introduction

In vitro, as culturas neuronais têm sido utilizados como uma ferramenta fundamental para o estudo de doenças neurológicas. Animais primária (principalmente roedor) culturas neurais 1, 2 e linhas celulares neurais humanas derivadas de tumores ou outros gliomas são os mais vulgarmente utilizados em tais estudos. No entanto, tem sido reconhecido que existem diferenças significativas entre os roedores e células humanas. Muitos resultados baseados em roedores não pode ser traduzido para os seres humanos. Além disso, com a rápida evolução da análise de informação de massa genômica ea edição gene relativamente fácil e seqüenciamento do genoma inteiro, a tendência é cada vez mais orientada para a descoberta de genes de doenças propensas e delinear suas funções e papéis em doenças específicas, o que torna os poucos neuronal humana linhas celulares só têm limitado o uso. Teoricamente, as culturas neuronais primárias humanas derivadas a partir de amostras do sistema nervoso do paciente são a melhor escolha, mas eles são impossíveis de se obter; meth, portanto, alternativaods são necessárias. Nos últimos anos, algumas abordagens têm sido perseguidos, com dois sendo o mais distinguíveis. Seguindo o desenvolvimento da técnica de geração de células pluripotentes estaminais induzidas (IPSC) usando o rato e células somáticas humanas 3, 4, células neurais pode ser diferenciado a partir deles 5-7. No entanto, a geração e caracterização iPSC exige mão de obra intensiva, técnicas e tempo de entrada, às vezes até exageradamente. Pouco depois, foi desenvolvido outro método para transformar directamente as células neuronais a partir de células somáticas 8, 9. Como os neurónios resultantes são não-proliferativa, que limita a sua aplicação em estudos intensivos e rastreio de drogas, que requer uma grande quantidade de células. Para tirar vantagens de ambas as técnicas, derivação direta do tronco neurais / células progenitoras de células somáticas foi explorado por vários grupos de 10-12, que ignora o tedioso processo de geração iPSC e caracterização, mas ainda provides um número razoável de células-tronco neurais para diferenciação neural mais tarde. Mostrámos previamente que, após a introdução dos factores de transcrição Yamanaka em células progenitoras hematopoiéticas, células estaminais neurais podem ser gerados directamente utilizando uma célula progenitora neuronal seleccionando meio 13. Aqui, nós relatamos o método em detalhes.

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Protocol

1. O enriquecimento de células progenitoras hematopoiéticas a partir de Sangue Total Adulto

NOTA: progenitoras hematopoéticas ou células CD34 + podem ser purificados a partir de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) derivadas a partir de uma variedade de fontes, incluindo o sangue do cordão umbilical, material de leucoferese e sangue total usando métodos baseados em gradiente de densidade de centrifugação. O método está aqui usa sangue total como um exemplo.

  1. Isolamento de PBMC a partir de Sangue Total:
    1. Adicionar 4,5 ml de meio de separação de linfócitos para o tubo SepMate pipetando-o através do orifício central do inserto.
    2. Dilui-se a amostra de sangue com um volume igual de DPBS estéril contendo 2% de soro humano (v / v). Por exemplo, dilui-se 5 ml da amostra com 5 ml de DPBS + 2% de soro humano.
    3. Adicionar a amostra diluída pipetando-o para o lado do tubo. Tome cuidado para não derramar a amostra diretamente através do orifício central.
    4. Centrifugar a 1.200 xg durante 10 min à temperatura ambiente.
    5. Remova cuidadosamente o sobrenadante acima da camada de PMBC.
    6. Recolher a camada de PBMC (turva) para um novo tubo.
    7. Adicionar 15 ml de fosfato de Dulbecco tamponado com solução salina (DPBS) contendo 2% de soro humano no tubo e centrifugar a 150 xg durante 10 min à temperatura ambiente com o freio.
    8. Descartar o sobrenadante e ressuspender o sedimento em 15 ml de DPBS contendo 2% de soro humano. Contar o número de células.
    9. Centrifugar a 690 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Remover todo o sobrenadante do tubo.
    10. Ressuspender as células em 1 x 10 7 células por 15 ml de Dulbecco modificado por Iscove, meio (IMDM) contendo 1% antibióticos (v / v) e 10% de soro humano (v / v).
    11. Incubar as células S / N a 37 ° C em 5% de CO2, antes do isolamento de células CD34 +.
  2. Selecção positiva de células CD34 + a partir de PBMC utilizando CD34 Multisort Kit:
    NOTA: Trabalhe rápido e usar soluções pré-arrefecido a tornar as células frio e evitar tamparde anticorpos na superfície da célula e rotulagem de células não-específica por o de instruções do kit.
    1. Recolhe todos os PMBC em um tubo de 50 ml e contar o número de células totais no meio.
    2. Centrifuga-se as células a 300 xg durante 10 min. Remova todo o sobrenadante completamente.
    3. Ressuspender 8 até 10 células por 300 uL de tampão de talão (DPBS contendo 0,5% de soro humano (v / v) e EDTA 2 mM).
    4. Adicionar 100 ul de reagente de bloqueio FcR e adicionar 100 ul de MultiSortMicroBeads CD34.
    5. Misturar bem e incubar durante 30 min no frigorífico (2 - 8 ° C).
    6. Lavar as células por adição de 2 ml de tampão de talão 10 por 8 células e centrifugar a 300 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Remover o sobrenadante completamente.
    7. Ressuspender 8 até 10 células em 500 ul de tampão.
    8. Coloque coluna MACS LS no campo magnético de um separador MACS e preparar a coluna por lavagem com 3 ml de tampão de grânulo.
    9. Aplicar a suspensão de células para center da coluna. Células não marcadas fluirá através do qual podem ser recolhidos, se preferir.
    10. Lavar a coluna três vezes com 3 ml de tampão de grânulo.
    11. Remova a coluna do separador e colocá-lo em um tubo de 15 ml.
    12. Adicionar 5 ml de tampão de talão para a coluna e lave imediatamente as células magneticamente marcadas, empurrando o êmbolo para dentro da coluna.
    13. Adicionar 20 ul de Reagente de lançamento Multisort por 1 ml de suspensão de células. Misturar bem e incubar durante 10 min no frigorífico (2 - 8 ° C).
    14. Adicionar 1 - 2 ml de tampão de talão por 10 7 células e centrifugar as células a 300 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Remover o sobrenadante completamente.
    15. Ressuspender as células em 50 ul de tampão de talão por 10 7 células.
    16. Adicionar 30 ul de reagente de parada Multisort por 10 7 células e incubar durante 15 min no microondas.
    17. Adicionar 5 ml de tampão de grânulo e centrifugar as células a 300 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Descartar o sobrenadante.

2. Determinação dos Induced Neurais células-tronco de células CD34 +

  1. As células CD34 + cultura:
    NOTA: medium recentemente preparado deve ser utilizado no prazo de 7 dias, quando armazenados na geladeira. Perda significativa de células CD34 pode ser observada após 24 h, mas a proliferação significativa de células deve ser perceptível, especialmente após o dia 5. Se o número de células diminui continuamente ou não existe proliferação, implica qualquer má qualidade de células médias ou CD34 e as células não deve ser utilizado no passo seguinte.
    1. Ressuspender as células e cultura de CD34 + em células CD34 mantendo médio (meio StemSpan SFEM contendo trombopoietina humana (TPO, 100 ng / ml), semelhante a fms tirosina quinase 3 (Flt-3) ligando (100 ng / mL) e factor de células estaminais (SCF, 100 ng / ml), interleucina-6 (IL-6, 20 ng / ml) e interleucina-7 (IL-7, 20 ng / ml)) em uma placa de 24 poços (de até 3 x 10 5 / po em 1 ml de meio por poço), a 37 ° C em 5% de CO2.
    2. After 24 horas, recolher as células flutuantes e centrifugar as células a 110 xg à temperatura ambiente para se livrar de todas as células unidas e os resíduos celulares. Descartar o sobrenadante e ressuspender as células em 1 ml de meio fresco mantendo CD34 e sementes de uma nova placa de 24 poços (1 x 10 5 / po) a 37 ° C em 5% de CO2 durante 5 dias adicionais.
    3. Substituir metade do meio todos os outros dias por aspiração cuidadosamente a metade superior de sobrenadante enquanto as células CD34 + são flutuante sobre o fundo das cavidades (Figura 1A).
  2. Transfecção Sendai virus:
    1. No dia 5, as células CD34 recolher e centrifugar as células a 170 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Descartar o sobrenadante.
    2. Ressuspender as células em meio fresco a 1 x 10 5 / poço numa placa de 24 poços em 1 ml de meio.
    3. Descongelar um kit de reprogramação cytotune-iPS Sendai por primeira imersão das partes inferiores dos tubos num banho de água a 37 ° C durante 10 segundos e, em seguida, descongelar completamente umt RT. Resumidamente centrifugar os tubos e colocá-los no gelo. Prepare a mistura de vírus Sendai, misturando o volume recomendado de cada vírus listados no Certificado de Análise (COA) para o lote correspondente. MOI 15 é recomendado.
    4. Adicionar mistura de vírus Sendai a cada poço de células CD34. Misture os poços agitando suavemente. Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    5. Observe a eficiência de transfecção após 24 horas. Note-se que a formação de agregados de células e esferas são indicadores para a transfecção bem sucedida (Figura 1B).
    6. Mudar metade do meio por transferência cuidadosamente a metade superior do meio de outro poço. Se existem esferas de células da nova cavidade, adicionar a mesma quantidade de meio fresco.
    7. Alterar meio cada outro dia repetindo o passo 2.2.6.
  3. Indução de células-tronco neurais:
    NOTA: Dependendo das condições de celulares, cerca de 5 ou 7 dias após a transfecção, as células aderentes monocamada chegará a 30 -50% de confluência (Figura 1C).
    1. Remove-se os sobrenadantes contendo células flutuantes e esferas e, em seguida, adicionar 1 ml de meio de células progenitoras neurais (Dulbecco Modified Eagle Médium: Mistura Nutriente F-12 (DMEM / F12), contendo suplemento 1x N2, 0,1% (w / v) de albumina de soro bovino ( BSA), 1% (v / v) antibióticos, 20 ng / ml de factor de crescimento de fibroblastos básico (bFGF), e 20 ng / ml de factor de crescimento epidérmico (EGF)) para as células aderentes.
    2. Opcionalmente, dissociar as esferas de células por pipetagem suave e centrifugar as células a 170 xg durante 10 min. Remover o sobrenadante e ressuspender as células em 1 ml de meio de células progenitoras neurais numa nova placa de 24 poços revestida com matrigel por instrução como back-up.
    3. Mudar a forma todos os outros dias, até as células chegar a 60 - 80% confluentes, geralmente após 1 semana.
    4. Desprezar o sobrenadante e adicionar em 1 ml de meio-tronco neurais de células (meio sem soro, NSC SFM). Dissociar as células usando um raspador de células seguidopor pipetagem muito gentil.
    5. Remover as células e semear todos eles para um poço de uma placa de 6 poços. Adicionar mais 1 ml de meio de células estaminais neurais para fazer 2 ml de meio para cada poço. Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    6. Alterar meio cada outro dia.
    7. Quando as células atingiram 60% de confluência, dissociar e replate as células na proporção de 1: 3 seguindo os passos em 2.3.4 e 2.3.6.
  4. Congelamento de células-tronco neurais:
    1. Prepare célula estaminal neural meio de congelação pela adição de 20% de dimetilsulfóxido (DMSO) para o meio de células estaminais neurais. Mantenha o meio de congelamento no gelo.
    2. Dissociar as células em uma placa de 6 poços, usando o raspador de células, seguido por pipetagem suave. Contar as células. Centrifuga-se as células a 170 xg durante 10 min à temperatura ambiente. Descartar o sobrenadante.
    3. Ressuspender as células em meio de células estaminais neurais a 1 x 10 6 / ml. Adicionar o mesmo volume de meio de congelação de células.
    4. Adicionar 1 ml (5 x 15 0 número total de células) de células num frasco de congelação. Congelar as células utilizando um recipiente de congelamento Sr. Froster seguindo as instruções.

3. Neural Diferenciação Celular

  1. Células neuronais diferenciação:
    1. Quando as células-tronco neurais chegar a 80% de confluência, retire as células-tronco neurais usando um policial de borracha e depois dissociar pipetando suavemente.
    2. Contar as células e ajustar a concentração de 1 x 10 5 / ml em meio de células estaminais neurais.
    3. Para a diferenciação neuronal, as células na placa com poli-D-lisina / laminina lamelas revestidas em placas de 24 poços a 1 x 10 5 / poço. Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    4. Substituir o meio com meio de diferenciação neuronal (DMEM / F12 contendo 1x suplemento N2, 1x suplemento de B27, 300 ng / ml de cAMP, 0,2 mM de vitamina C, 10 ng ml cérebro / factor neurotrófico derivado (BDNF) e 10 ng / ml de derivado de células gliais factor neurotrófico (GDNF)) after 24 h. Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    5. Mudar meio de diferenciação neuronal, duas vezes por semana durante 2 semanas.
  2. Diferenciação astrogliais:
    1. Dissociar as células-tronco neurais por pipetagem.
    2. Contar as células e ajustar a concentração de células a 5 x 10 4 células / ml. Semente as células em placas de 24 poços. Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    3. Substituir o meio com DMEM / F12 com 10% de soro fetal bovino (FBS) e incuba-se as células a 37 ° C em 5% de CO 2 incubadora.
    4. Mudar meio duas vezes por semana durante 2 semanas. Se as células atingem confluência antes de 2 semanas, replate as células seguintes passos 3.2.1 e 3.2.2.
  3. Oligodendrocyte diferenciação:
    1. Dissociar as células-tronco neurais por pipetagem.
    2. Contar as células e sementes de 1 x 10 5 células em revestidas placas de 24 poços poli-L-Ornitina em 1 ml de oligodendrócitos diferenciaramção que consiste de meio DMEM / F12 contendo suplemento N2, 10 ng / ml de factor de crescimento derivado das plaquetas-AA (FCDP-AA), 2 ng / ml de neurotrofina-3 (NT-3), 2 ng / ml de sonic hedgehog ( Shh), e 3 nM de tri-iodotironina (T3). Incubar as células a 37 ° C em 5% de CO2.
    3. Mudar meio duas vezes por semana durante 2 semanas.
    4. Substituir o meio com DMEM / F12 com suplemento 1xN2 e 3 nM de T3 e da cultura das células durante uma semana adicional para a produção de proteína básica de mielina (MBP).

4. Imunofluorescência Coloração

  1. Substituir mídia com paraformaldeído 4% (PFA). Incubar durante 10 minutos à temperatura ambiente.
  2. Descartar PFA e lavar com PBS contendo 0,1% de Triton X-100 (PBS-T), 3 vezes, 5 min cada vez.
  3. Permeabilizar as células com PBS contendo 0,5% de Triton X-100 durante 10 min à TA.
  4. Bloquear as células com PBS-T contendo 4% de soro de cabra durante 20 min à TA.
  5. Incubar as células com Antibo primária correspondentemorre diluído em PBS-T contendo 0,1% de BSA durante 2 horas à temperatura ambiente ou O / N na sala fria.
  6. Lavam-se as células por três vezes com PBS-T, a 5 minutos de cada vez. Incubar as células com os correspondentes anticorpos secundários acoplados com um fluorocromo utilizando 1: 400 em PBS-T contendo 0,1% de BSA durante 1 hora num agitador no escuro.
  7. Lavam-se as células com PBS-T contendo 4 ', 6-diamidino-2-fenilindole (DAPI) durante 10 min à TA.
  8. Lavam-se as células mais duas vezes com PBS-T, durante 5 minutos cada à temperatura ambiente.
  9. Observar as células marcadas utilizando um microscópio e tirar fotos (Figura 3).

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Representative Results

A qualidade das células CD34 é crítica para o sucesso da transdução de células estaminais neurais. As células CD34 alta qualidade proliferam durante o primeiro par de dias de cultura e aparecem como não aderentes, as células homogeneamente redondas, flutuando pouco acima do fundo de recipientes de cultura (Figura 1A). Os resultados de sucesso de infecção em agregados de células, que se expande ao longo do tempo (Figura 1B), enquanto os agregados de células não específicas podem ocorrer durante a cultura de células, que se expandem e as associações estão soltos. As células aderentes geralmente aparecem em torno de três a cinco dias após a transfecção; eles são principalmente bipolar e proliferam para fazer monocamadas (Figura 1C). Depois de uma selecção com meio de células progenitoras neurais a maior parte das células aderentes são nestina e SOX2 positivo mas OCT4 negativa (Figura 2). As células estaminais neuronais induzidas pode ser diferenciado para os neurónios e células da glia (Figura 3).

ent "fo: manter-together.within-page =" always "> Figura 1
Figura 1. As mudanças morfológicas de células CD34 depois da transfecção do vírus Sendai (A). Um número significativo de células CD34 pode ser observado no momento da transfecção. (B) Esfera como agregados celulares pode ser observado 24 horas após a transfecção do vírus Sendai, que se expande durante o tempo. (C) As células aderentes Principalmente bipolares apareceu após 5 dias de transfecção. (D e E) morfologias típicos de células estaminais neurais são mostrados após a indução com o meio de células progenitoras neurais e expansão. Barra de escala:. 200 mm para (A) e (B), 400 mm para os outros Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.


Figura 2. Induzida células-tronco neurais expressam marcadores de células-tronco neurais. Células-tronco neurais expressar nestin e SOX2 mas não OCT4. Barra de escala:. 200 mm Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3
Figura 3. Neural diferenciação de células estaminais. As células estaminais neurais podem ser diferenciadas de células com marcador neuronal (A), astroglial GFAP marcador (B), e marcadores de oligodendrócitos O4 (C). Barra de escala:. 100 mm Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Um protocolo detalhado para gerar directamente células estaminais neurais a partir de células progenitoras hematopoiéticas periféricas é fornecido.

Em comparação com células de fibroblasto, de sangue periférico humano é mais acessível. Usando o protocolo apresentado, mais do que 1 x 10 5 células progenitoras hematopoiéticas ou células positivas CD34, podem ser enriquecidos a partir de 10 ml de sangue total. Embora a contaminação com plaquetas normalmente não é prevenida, pode ser facilmente reduzido por centrifugação a velocidade baixa e que não interfere com a geração de células estaminais neurais. No entanto, a qualidade e quantidade de células CD34 irá determinar a produção final de células estaminais neurais. A qualidade das células CD34 pode ser grosseiramente avaliado pela sua resposta ao meio de cultura de células CD34. Uma resposta positiva, ou seja, a proliferação rápida das células CD34 com o meio, é crítico para o sucesso da transformação posterior. Se as células CD34 não conseguiram proliferar, ou mesmo submeter a perda significativa de células, em seguida, o transformação vai tornar-se difícil, resultando em menos células proliferativas. Assim, sugere-se para iniciar a transformação apenas com células CD34 de boa qualidade. Embora 1 x 10 5 células CD34 são suficientes para um investigador experiente, 3 x 10 5 células podem ser usadas para começar.

Usando vírus Sendai fornece um não-integração, altamente eficiente e conveniente para introduzir fatores de transcrição nas células alvo 14, 15. Originalmente utilizada para gerar CIPS, Yamanaka factores também foram utilizados com sucesso para gerar células estaminais neurais directamente a partir de fibroblastos 11. Num relatório anterior, utilizando o protocolo apresentado, vírus Sendai contendo factores Yamanaka também poderia ser usado para gerar células estaminais neurais a partir de sangue do cordão umbilical ou células do sangue periférico hematopoiéticas adultas. Em comparação com o uso de biópsia da pele para a cultura de fibroblastos, o sangue é mais acessível e conveniente para chegar. Além disso, é relatado que células progenitoras hematopoiéticasAs células também expressam certos marcadores específicos neurais 16, tornando-se uma escolha melhor para a geração de células-tronco neurais. De facto, após infecção pelo vírus Sendai, a maioria das células em monocamada nestina expressa em anexo, um marcador de células estaminais neuronais, excepto as colónias mais agregados compactos, alguns dos quais podem dar origem à IPSC em um ponto de tempo posterior. Assim, a monocamada de células em anexo são recolhidos e incubados em meio de células progenitoras neurais, que tem sido amplamente utilizada em cultura de células progenitora neuronal primária, a fim de facilitar o destino da célula estaminal neuronal das células.

Existe um equilíbrio delicado em manter as células estaminais neurais. Por um lado, é preferível que as células têm a capacidade de proliferação e melhor para ser passadas tantas vezes quanto possível. Por outro lado, a facilidade de diferenciá-las para os neurónios também é crítico. Dois meios diferentes são usados ​​para alcançar este equilíbrio. O meio de células progenitoras neurais amplamente utilizado é escolhido para o nEURAL identidade da célula estaminal indução / selecção, é que o processo crítico em primeiro lugar. Ele também pode ser usado em passagens posteriores para reforçar as capacidades de diferenciação neuronal. No entanto, as células estaminais neurais são muito frágeis e sensíveis a fim de que a exposição prolongada ao meio de células progenitoras neurais podem inibir grandemente a proliferação celular e diferenciação resultar em excessiva. Assim meio de células estaminais neurais são utilizados para ajudar na recuperação das células e para facilitar a expansão das células. O meio progenitor neural é usado para indução neural na passagem 1, quando as células se tornam confluentes. Se a inibição da proliferação celular excessiva e toxicidade é observado, é necessário substituir o meio de início com as células estaminais neurais médias. No entanto, a meio de células-tronco neurais é menos eficaz na seleção neural; assim, ao longo do tempo, especialmente com over-confluente neural células-tronco ou passaging atrasada, a contaminação com células não-neuronais ou falta de diferenciação neural poderia ocorrer. Assim, as células precisaser passadas regularmente, quando menos de 60% confluentes e pelo menos uma vez por semana. Seleção Neural com meio de células progenitoras neurais é possível em passagens posteriores para restabelecer a identidade neural. Outro factor que afecta a stemness das células estaminais neurais é o revestimento das placas de cultura de tecidos. Revestimento com matrigel ou poli-D-lisina pode ajudar a fixação de células à primeira no caso de as células são de difícil aderência durante replating. Mas a exposição a longo prazo para os resultados de revestimento em menos números de passagem. Isto é porque o revestimento melhora o processo de diferenciação celular, e pode resultar em maiores danos às células durante dissociação.

Em resumo, este protocolo usado vírus Sendai contendo factores Yamanaka para derivar directamente células estaminais neurais humanos dentro de 3 - 4 semanas a partir de células progenitoras hematopoiéticas adultas obtidos a partir de amostras de sangue periférico acessíveis. As células-tronco neurais pode ser diferenciado para os neurônios e células da glia. Este método evitaos processos de geração de longas e complicadas IPSC actualmente utilizadas e podem ser utilizados para modelar in vitro de cultura de células para várias perturbações neurológicas, as quais podem representar melhor as diferenças genéticas em distúrbios específicos, especialmente a partir de amostras individuais de cada paciente.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Lymphocyte separation medium Lonza 17-829E 1x
SepMate Stemcell Technologies 15415 15 ml
Human serum Invitrogen 34005-100
Antibiotics Gibco 15240-062 1%
CD34 MultiSort Kit Miltenyi Biotec 130-056-701
EDTA Cellgro 46-034-Cl 2 mM
MACS LS column Miltenyi Biotec 130-042-401
StemSpan SFEM medium Stemcell Technologies 9650 1x
IMDM Quality Biologicals 112-035-101 1x
TPO Peprotech 300-18 100 ng/ml
Flt-3 Peprotech 300-19 100 ng/ml
SCF Peprotech 300-07 100 ng/ml
IL-6 Peprotech 200-06 20 ng/ml
IL-7 Peprotech 200-07 20 ng/ml
IPS Sendai Reprogramming Kit Life Technologies A1378001
Cell scraper Sarstedt 83.183
DMSO Sigma D2650
CryoTube vials Thermo 368632
Mr. Frosty container Thermo 5100-0001
DMEM/F12 Life Technologies 12400-024 1x
N2 supplement Life Technologies 17502-048 1x
Bovine serum albumin Sigma A2934 0.1% (w/v)
bFGF Peprotech 100-18B 20 ng/ml
EGF Peprotech AF-100-15
B27 supplement Life Technologies 17504-044 1x
NSC serum free medium Life Technologies A1050901 1x
Poly-D-lysine/laminin coated cover slips BD Bioscences 354087
cAMP Sigma A9501 300 ng/ml
Vitamin C Sigma A0278 0.2 mM
BDNF Peprotech 450-02 10 ng/ml
GDNF Peprotech 450-10 10 ng/ml
Poly-L-ornithine Sigma P4957 1x
PDGF-AA Peprotech 100-13A 10 ng/ml
NT-3 Peprotech 450-03 2 ng/ml
Shh Peprotech 1314-SH/CF 2 ng/ml
T3 Sigma T6397 3 nM
PFA Sigma P6148 4%
PBS Quality Biological 119-069-101 1x
Goat serum Sigma G9023 4%
TritonX-100 Sigma T9284
Mouse monoclonal anti-Nestin Millipore AB5922 1:1,000 dilution
Anti-SOX2 antibody Applied Stemcell ASA0120 Ready to use
Mouse anti-βIII-tubulin antibody Promega G712A 1:1,000 dilution
Rabbit anti-GFAP antibody Sigma G4546 1:100 dilution
Anti-O4 antibody R&D Systems MAB1326 IgM; 1 ng/ml
Alexa Fluor 594 goat anti-rabbit antibody Life techniologies A11012 1:400 dilution
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse antibody Life techniologies A11001 1:400 dilution
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgM antibody Life techniologies A21042 1:250 dilution
DAPI Sigma D9542 1 μg/ml

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References

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Indução direta de Neurais Human células-tronco de sangue periférico células progenitoras hematopoéticas
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Wang, T., Choi, E., Monaco, M. C.More

Wang, T., Choi, E., Monaco, M. C. G., Major, E. O., Medynets, M., Nath, A. Direct Induction of Human Neural Stem Cells from Peripheral Blood Hematopoietic Progenitor Cells. J. Vis. Exp. (95), e52298, doi:10.3791/52298 (2015).

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