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방법 논문

두와 입체 배아 체에서 마우스 배아 줄기 세포의 레티노 산에 의한 신경 분화 분석

8.9K 조회수

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DOI:

10.3791/55621

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2017년 4월 22일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

우리는 두 개 또는 세 개의 차원 배양체를 발생시키기위한 뮤린 배아 줄기 세포를 사용하는 기술을 설명한다. 우리는 다음 전구 세포 마커 면역과 면역에 의해 분화의 상태를 분석하기 위해 레티노 산, 방법에 의한 배아 신체 세포의 신경 분화를 유도하는 방법을 설명합니다.

초록

배반포 (일반적으로 일 E3.5에서)의 내부 물질로부터 격리 마우스 배아 줄기 세포 (는 ESC)는 초기 배아 발달을 연구하기위한 체외 모델 시스템으로 사용할 수 있습니다. 백혈병 억제 인자 (LIF)가 없을는 ESC를 신경 전구 세포로 분화 기본적. 이들은 인해 초기 단계 배아의 유사성 구형 집합체 배아 체 (EB)을 지칭 삼차원 (3D)에 축적 될 수있다. 교환 사채는 두 가지 차원 (2D) 확장을 성장으로 확장 곳, 피브로넥틴 코팅 커버 슬립에 시드, 또는 그들이 회전 타원체로 성장을 계속하고 3 개 개의 배엽으로 분화 3D 콜라겐 매트릭스에 이식 할 수 있습니다 내배엽, 중배엽과 외배엽. 3 차원 콜라겐 문화는 2D 사채보다 더 밀접하게 생체 내 환경을 모방. 2 차원 EB 문화는 면역과 차별화를 추적하기 위해 면역 블에 의해 분석을 용이하게합니다. 우리는 두 단계 신경 differentia을 개발했다기 프로토콜입니다. 첫 번째 단계에서, 사채 동시에, 레티노 산 (RA)에 대한 노출에 의해 분화 유도되고, 상기 걸이 드롭 방법에 의해 발생하고있다. 두 번째 단계에서, RA의 부재 2D 또는 3D 포맷에서 신경 분화를 진행한다.

서론

는 ESC는 배반포의 내부 세포 덩어리로부터 유래. 그들이 기원의 유기체의 모든 세포 유형으로 분화 할 수있는 능력을 가지고 즉,이 세포는 만능이다. ESC 체외 분화 발달 경로와 메커니즘을 조사하는 실험적인 시스템으로 폭 넓은 관심이다. 그것은 세포와 조직 기능 장애의 교정을위한 새로운 치료 방법을 테스트 할 수있는 강력하고 유연한 모델 시스템을 제공합니다. 교환 사채는 초기 배 발생 동안 세포 분화의 여러 측면을 요점을 되풀이. 배아 치사가 어려운 배아 결함 (1, 2)의 셀룰러 기반을 결정하게 될 때 특히 EB를 사용할 수있다. 사채가 매달려 드롭 또는 액체 현탁액 기술 (3) 중 어느 하나를 형성 할 수있다. 전자의 이점은, 따라서 실험 재현성을 용이 일관된 크기 및 밀도 사채를 생성하는 능력이다.

세포 외 기질 (ECM) 접착 단백질과의 상호 작용이 부착 세포의 운동성 및 생존에 영향을 미칠 수있다. 2 차원 배양 시스템에있어서, 피브로넥틴은 종종 기판과 세포 접착을 증가인가된다. 피브로넥틴은 이종 4 인테그린

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프로토콜

마우스 배아 섬유 아 세포의 (1) 문화 (MEFs에)

  1. MEF 매체를 준비, 15 % 소 태아 혈청 (FBS)으로 보충 된 둘 베코 변성 이글 배지 (DMEM, 고 글루코스).
  2. 실온에서 30 분 (RT) 0.5 % 젤라틴 용액 코트 100mm 세포 배양 접시.
  3. 세포 계측기를 사용하여 MEFs에를 계산합니다. 젤라틴 용액을 제거하고 즉시 MEF 매체는 37 ° C로 미리 예열 붓는다. 급속 다음, 2 분 동안 37 ° C의 물 배스에서 마이 토마 이신 C 처리 된 MEFs의 바이알을 해동 100mm 젤라틴 코팅 접시 당 2.8 × 106 MEFs에 시드. 다른 크기의 접시를 사용하는 경우 그에 따라 세포 수를 조정합니다. 밤새 37 ° C, 5 % CO 2에서 MEFs에 부화.
  4. 다음날 매체를 변경합니다. MEF의 계층까지 2-3 일 동안은 문화 합류한다.

2. 마우스 ESC 문화

  1. ESC 매체를 준비 Iscove 개변 둘 베코 배지 (IMDM)를 15 % FBS가 보충 된 103 U / ㎖ 백혈병 억제 인자 (LIF), 0.1 mM 비 필수 아미노산, 55 mM의 2- 머 캅토 에탄올, 페니실린 (10....

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결과

Oct4는, Nanog를, 및 SOX2는 ESC 자기 갱신과 다 능성을 부여하는 핵심 전사 인자이다. 우리는 야생형과 SYX 상기에서 RhoA 특정 과거 SYX 인자를 코딩하는 유전자가 파괴되어 유전자 변형 마우스의 균주는 ESC의 신경 분화를 비교하기 위해 상기 프로토콜을 적용 하였다. 우리는 혈관 신생 18 SYX을 내포했다. - / -는 ESC를하고 SYX의 신경 분화 경우 테스트 진행 - / -는 ESC가 SYX + / + 대응의보다 빠른 우리는 사채의 행동에 차이가 SYX + / + 및 SYX에서 집계 나타났습니다.

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토론

이 프로토콜에서 우리는 생쥐는 ESC의 신경 분화를 연구하는 비교적 간단한 접근 방법을 제시한다. 이전의 프로토콜에서는, RA가 제 2 일 또는 EB 매달려 드롭 (8)의 제 4 일 또는 현탁 배양 물 (7)을 배지에 첨가하고, EB 드롭 집합 (21)에 걸려 각각 또는 직후. 우리가 고안 한 프로토콜에서, RA는 이전 하였다. 현탁 배양에 의해 형성 사채 RA의 초기 도입에도 불구하고,이 프로토콜은 신경 분화 마커 (8)의 더 높은 발현을 일으켰다.

여기, 우리는 RA를 적용하고 매달려 드롭 문화의 시작 부분에 신경 분화를 유도 선호. 그들은 단일 세포 현탁액 여전히 때 변형 EB 응집 전에는 ESC 동일한 RA 노출을 허용한다. RA가 집계 사채에 첨가 될 때, 내부 질량 EB 세포를 RA의 concen.......

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공개 사항

저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계가없는 선언

감사의 글

이 연구는 AH에 NIH 보조금 R01 HL119984에 의해 지원되었다

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Materials
MEFsEMD MilliporePMEF-CFESC 피더층
ESCEMD MilliporeCMTI-2
Cell culture dish (60 mm)Eppendorf30701119Cell culture
Cell culture dish (100 mm)Falcon353003Cell culture
Petri dish (100 mm) mm)Corning351029Hanging drops
24웰 플레이트Greiner Bio-One6621602D EB
6웰 플레이트Eppendorf30720113Transfection
Dark 1.5 mL 원심분리기 튜브Celltreat Scientific Products229437RA 스톡 솔루션
현미경 커버 유리Fisherbrand12-545-80원형, 직경 12 mm
Superfrost-plus 현미경 슬라이드Fisherbrand12-550-15
3D 콜라겐 배양 키트EMD MilliporeECM6753D 배양
Effectene Transfection 시약Qiagen301427줄기세포 Transfection
Microcon  원심분리 필터 (10 kDa)EMD MilliporeMRCPRT010단백질 농도
Name  Company카탈로그 번호Comments
>Reagents
DMEMLonza12-709FMEFs culture
IMDMGibco12440-046ESC 배양
소 태아 혈청 (FBS)EMD MilliporeES-009-BESC 문화
젤라틴시그마-알드리치G2625접시 코팅
LIFR& D Systems8878-LF-025ESC 다능성
MEM 비필수 아미노산 솔루션을Gibco11140050세포 배양
2-메르캅토에탄올Gibco21985023세포 배양
페니실린-스트렙토마이신Gibco 15140122세포 배양
GentamicinGibco15750060세포 배양
MycoZap Plus-PRLonzaVZA-2022세포 배양
0.25% 트립신-EDTAGibco25200-072세포 배양
DMSO시그마-알드리치D2650
모든 트랜스 레티노산시그마-알드리치R2625-50MG신경 분화 유도
소 혈청 알부민시그마-알드리치A7030-50G차단 및 항체 희석 
Triton X-100Sigma-AldrichT8787-100ML세포막 투과화
세포 여과기Corning352360
DAPI Life Tech로 금 퇴색 방지 시약을 연장합니다.P36931마운팅 시약
16% 파라포름알데히드 전자 현미경 과학15710세포 고정
FibronectinR& D Systems1030-FN접시 코팅
PBSGibco 10010049
콜라겐 분해 효소 유형 IWorthington Biochem. CorpLS004196EB 해리
Name  Company카탈로그 번호Comments
>Primary Antibodies
Nestin (Rat-401)Santa Cruz Biotechsc-33677신경 분화 검출
Oct4Santa Cruz Biotechsc-5279Detection of 신경 분화
NanogBethyl LaboratoriesA300-398A신경 분화 감지
Sox2세포 신호3579신경 분화 감지
Tubulin b3 (AA10)Santa Cruz Biotechsc-80016신경 분화 감지
Name  Company카탈로그 번호코멘트
>2차 항체
Donkey 안티 마우스-Alexa555Life Tech.A31570면역형광
당나귀 안티-마우스-Alexa488 라이프 테크.A21202Immunofluorescence
Name  Company카탈로그 번호코멘트
Instruments
Wide-field microscopeNikonEclipse TS100Cell culture imaging
컨포칼 현미경NikonC2Immunofluorescence imaging
유지하기 위해

참고문헌

  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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