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Methodenartikel

Analyse von Retinsäure-induzierte neuronale Differenzierung von embryonalen Stammzellen der Maus in zwei und drei-dimensionale Embryoidkörpern

8.8K Aufrufe

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DOI:

10.3791/55621

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22. April 2017

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben eine Technik für die zur Erzeugung von zwei- oder dreidimensionalen Embryoidkörpern murinen embryonalen Stammzellen. Wir dann erklären, wie neuronale Differenzierung der Zellen Embryoidkörper von Retinsäure zu induzieren, und wie ihr Zustand der Differenzierung von Vorläuferzellmarker Immunofluoreszenz und Immunoblotting analysiert.

Zusammenfassung

Embryonale Stammzellen der Maus (WSR) von der Innenmasse der Blastozyste isoliert ( in der Regel am Tag E3.5) können für die Untersuchung der frühe Embryonalentwicklung als in - vitro - Modellsystem verwendet werden. In Abwesenheit von Leukämie-Hemmfaktor (LIF), unterscheidet WSR standardmäßig in neuralen Vorläuferzellen. Sie können in einer dreidimensionalen (3D) angehäuft werden, um sphärische Aggregat bezeichnet Embryoidkörperbildung (EB) aufgrund seiner Ähnlichkeit mit dem frühen Stadium Embryo. EBs auf Fibronektin-beschichtete Deckgläser ausgesät werden, wo sie von wachsenden zweidimensionale (2D) Erweiterungen oder implantiert in 3D-Kollagen-Matrices erweitern, wo sie als Sphäroiden weiter wachsen und differenzieren sich in die drei Keimblätter: endodermisches, mesodermalen und ektodermalen. Die 3D - Kollagen Kultur ahmt die in - vivo - Umgebung näher als der 2D - EBs. Die 2D-EB Kultur erleichtert Analyse von Immunfluoreszenz und Immunoblotting Differenzierung zu verfolgen. Wir haben einen zweistufigen neuronalen Differenzierung entwickeltmunikationsprotokoll. Im ersten Schritt wird EBs durch die Hanging-Drop-Technik erzeugt werden, und, gleichzeitig, induziert durch Exposition gegenüber Retinsäure (RA) zu differenzieren. Im zweiten Schritt, neuronalen Differenzierung erfolgt in einem 2D- oder 3D-Format in Abwesenheit von RA.

Einleitung

WSR stammt aus der Blastozyste inneren Zellmasse. Diese Zellen sind pluripotent, dh sie haben die Fähigkeit zur Differenzierung zu jedem Zelltyp des Ursprungsorganismus haben. ESC in vitro Differenzierung von breitem Interesse als experimentelles System für die Entwicklungsweg und Mechanismen zu untersuchen. Es bietet ein starkes und flexibles Modellsystem neue therapeutische Ansätze zur Korrektur von Zell- und Gewebestörungen zu testen. EBs rekapitulieren viele Aspekte der Zelldifferenzierung während der frühen Embryonalentwicklung. Insbesondere kann EBs verwendet werden , wenn embryonale Letalität erschwert es , die zellulären Grundlagen der embry....

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Protokoll

1. Kultur von embryonalen Maus-Fibroblasten (MEF)

  1. Bereiten MEF Medium, nach Dulbecco modifiziertem Eagle-Medium (DMEM, high-glucose), ergänzt mit 15% fötalem Rinderserum (FBS).
  2. Coat 100 mm Zellkulturschalen mit 0,5% Gelatine-Lösung für 30 min bei Raumtemperatur (RT).
  3. Graf MEFs mit einem Durchflusszytometer. Entfernen der Gelatinelösung und sofort gießen MEF Medium vorgewärmt auf 37 ° C. Schnell auftauen Phiolen von Mitomycin C-behandeln MEFs in einem 37 ° C Wasserbad für 2 min, dann 2,8 x 10 6 pro 100 mm MEFs gelatinebeschichteten dish Samens. Passen Sie die Zellzahl entsprechend, wenn Gerichte anderer Größen verwendet. Inkub....

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Ergebnisse

Oct4, Nanog und SOX2 sind die Kerntranskriptionsfaktoren, die ESC Selbsterneuerung und Pluripotenz verleihen. Wir wandten das obige Protokoll , um die neuronale Differenzierung von WSR vom Wildtyp und aus einem Stamm von genetisch veränderten Mäusen , wo Syx, ein Gen , kodierend für das RhoA spezifische exchange factor Syx, gestört zu vergleichen. Wir hatten Syx in 18 Angiogenese beteiligt. Wir bemerkten Unterschiede im Verhalten von EBs von Syx .......

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Diskussion

In diesem Protokoll stellen wir eine relativ einfache und zugängliche Methode neuronale Differenzierung von murinen WSR zu studieren. In vorangegangenen Protokollen wurde RA auf das Medium am Tag 2 oder Tag hinzugefügt 4 des EB hängenden Tropfen 8 oder durch Suspensionskultur bzw. 7, oder unmittelbar nach der Tropfenaggregation EB 21 hängt. In dem Protokoll wir erdacht wurde RA früher gegeben. Trotz der früheren Einführung von RA zu EBs durch Suspen.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, sie haben keine konkurrierenden oder finanziellen Interessen

Danksagungen

Diese Studie wurde von NIH Zuschusses R01 HL119984 zu AH unterstützt

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Materials
MEFsEMD MilliporePMEF-CFESC Feeder layer
ESCEMD MilliporeCMTI-2
Zellkulturschale (60 mm)Eppendorf30701119Zellkultur
Zellkulturschale (100 mm)Falcon353003Zellkultur-Petrischale
(100 mm) mm)Corning351029Hängende Tropfen
24-Well-PlatteGreiner Bio-One6621602D EBs
6-Well-PlatteEppendorf30720113Transfection
Dark 1,5 mL ZentrifugenröhrchenCelltreat Scientific Products229437RA-Stammlösung
Mikroskop-DeckglasFisherbrand12-545-80Rund, 12 mm Durchmesser
Superfrost-plus ObjektträgerFisherbrand12-550-15
3D-Kollagenkultur-KitEMD MilliporeECM6753D-Kultur
Effecten-TransfektionsreagenzQiagen301427Stammzell-Transfektion
Microcon  Zentrifugalfilter (10 kDa)EMD MilliporeMRCPRT010Proteinkonzentration
Name  Company>KatalognummerKommentare
Reagenzien
DMEMLonza12-709FMEFs Kultur
IMDMGibco12440-046ESCs Kultur
Fötales Rinderserum (FBS)EMD MilliporeES-009-BESCs Kultur
GelatineSigma-AldrichG2625Schalenbeschichtung
LIFR& D Systems8878-LF-025Zur Aufrechterhaltung der ESC-Pluripotenz
MEM-Lösungen für nicht-essentielle AminosäurenGibco11140050Zellkultur
2-MercaptoethanolGibco21985023Zellkultur
Penicillin-StreptomycinGibco15140122Zellkultur
GentamicinGibco15750060Zellkultur
MycoZap Plus-PRLonzaVZA-2022Zellkultur
0,25 % Trypsin-EDTAGibco25200-072Zellkultur
DMSOSigma-AldrichD2650
All-trans-RetinsäureSigma-AldrichR2625-50MGInduktion der neuralen Differenzierung
RinderserumalbuminSigma-AldrichA7030-50GBlockierung und Antikörperverdünnung 
Triton X-100Sigma-AldrichT8787-100MLZellmembran-Permeabilisierung
ZellsiebCorning352360
Prolong Gold Anti-Fade-Reagenz mit DAPILife Tech.P36931Eindeckreagenz
16% Paraformaldehyd Elektronenmikroskopie Wissenschaften15710Zellfixierung
FibronektinR& D Systems1030-FNSchalenbeschichtung
PBSGibco10010049
Kollagenase Typ IWorthington Biochem. CorpLS004196EB Dissoziation
Name  UnternehmenKatalognummer<strong>Kommentare
Primärantikörper
Nestin (Rat-401)Santa Cruz Biotechsc-33677Nachweis der neuronalen
Differenzierung Okt4Santa Cruz Biotechsc-5279Nachweis von Neuronale Differenzierung
NanogBethyl LaboratoriesA300-398ANachweis der neuronalen Differenzierung
Sox2-Zell-Signalwege3579Nachweis der neuronalen Differenzierung
Tubulin b3 (AA10)Santa Cruz Biotechsc-80016Nachweis der neuronalen Differenzierung
Name  UnternehmenKatalognummerKommentare
Sekundäre Antikörper
Donkey Anti-Maus-Alexa555Life Tech.A31570Immunfluoreszenz-Esel
Anti-Maus-Alexa488 Lebenstechnik.A21202Immunfluoreszenz
Name  Company>KatalognummerComments
Instruments
WeitfeldmikroskopNikonEclipse TS100Zellkultur-Bildgebung
Konfokales MikroskopNikonC2Immunfluoreszenz-Bildgebung

Referenzen

  1. Hopfl, G., Gassmann, M., Desbaillets, I. Differentiating embryonic stem cells into embryoid bodies. Methods Mol Biol. 254, 79-98 (2004).
  2. Itskovitz-Eldor, J., et al. Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies compromis....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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