여기서, 우리는 배아 줄기 세포에서 뉴런으로 빠르고 효율적인 분화를 지시하는 저렴한 비용과 조작하기 쉬운 방법을 설립했습니다. 이 방법은 실험실 간의 대중화에 적합하며 신경 학적 연구를위한 유용한 도구가 될 수 있습니다.
마우스 배아 줄기 세포 (mESC)의 신경 분화는 신경 발생에 관련 되 고 잠재적으로 재생 의학에 도움이 되는 주요 메커니즘을 해명 하기 위한 잠재적인 도구. 여기서 는 편생스크리닝 전략을사용하여 체외에서 mESC로부터 뉴런 분화를 위한 효율적이고 저렴한 비용 방법을 확립했습니다. 여기에 정의된 조건하에서, 2일 배아 체형성 + 6일 망막산 유도 프로토콜은 잘 쌓인 및 중성염과 같은 A2lox 및 129개의 유도체의 형성에 의해 볼 수 있듯이 mESC에서 신경 전구체 세포(NPC)로 빠르고 효율적인 분화를 허용합니다. 배아 체의 건강한 상태와 레티노산(RA)이 적용되는 시점뿐만 아니라 RA 농도는 이 과정에서 매우 중요합니다. NPC에서 뉴런으로 의 후속 분화에서, N2B27 중간 II (신경 물질 매체에 의해 보충) 더 나은 장기 유지 보수 및 신경 세포의 성숙을 지원할 수 있습니다. 제시된 방법은 매우 효율적이고, 비용이 낮으며, 작동이 용이하며, 신경생물학 및 발달 생물학 연구를 위한 강력한 도구가 될 수 있습니다.
배아 줄기 세포 (ESC)는 다능하며 신경 전구체 세포 (NPC)로 분화하고 특정 조건1하에서뉴런으로 분화 할 수 있습니다. ESC 기반 신경 발생은 신경 발생을 모방하는 최고의 플랫폼을 제공하므로 발달 생물학 연구를위한 유용한 도구로 봉사하고 잠재적으로 재생 의학2,3에도움이됩니다. 지난 수십 년 동안, 형질전환법(4)과 같은 배아 신경발생을 유도하기 위한 많은 전략이 보고되었으며, 소분자5를이용하여, 3D 매트릭스 마이크로환경6,공동배양기술7을이용하여 보고되었다. 그러나 이러한 프로토콜의 대부분은 조건이 제한적이거나 작동하기 어렵기 때문에 대부분의 실험실에서 의사용에 적합하지 않습니다.
mESC로부터 효율적인 신경 분화를 달성하기 위한 조작이 용이하고 저렴한 방법을 찾기 위해, 여기에 조합 선별 전략이 사용되었습니다. 도 1에설명된 바와 같이, 배아 신경 발생의 전체 과정은 2단계로 나뉘었다. 1단계는 MESC에서 NPC로의 분화 과정을 말하며, 위상 II는 NPC에서 뉴런으로의 후속 분화와 관련이 있습니다. 간편한 작동, 저렴한 비용, 용이한 재료 및 높은 분화 효율의 원리에 기초하여, 단계 I의 7개의 프로토콜과 단계 II의 3개의 프로토콜은 전통적인 부착단 단층 배양 시스템 또는 배아 체형성 시스템8,9에기초하여 선택되었다. 두 단계에서 프로토콜의 분화 효율은 세포 형태 관찰 및 면역 형광 분석을 사용하여 평가되었다. 각 단계에서 가장 효율적인 프로토콜을 결합하여 mESC에서 신경 분화를 위한 최적화된 방법을 수립했습니다.
본 연구에서는, 우리는 mESC에서 신경 분화를 위한 간단하고 효과적인 방법을 설치했습니다, 저렴한 비용과 쉽게 얻을 수 있는 물질. 이 방법에서, RA 유도6일 뒤에 배아체 형성의 2일은 효과적으로 NPC로 mESC의 분화를 촉진할 수 있다 (단계 I-프로토콜 3). 상 II 분화의 경우, N2B27 배지 II(Phase II-프로토콜 3)는 NPC로부터 뉴런으로의 분화를 가장 효과적으로 유도한다. 성공을 보장하기 위해 몇 가지 중요한…
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 중국 국립 자연과학 재단(31501099호)과 중국 후베이성 교육부중장기 및 영(No. 20191104년). 그리고, 우리는 마우스 배아 줄기 세포주 A2lox를 제공하는 우한 과학 기술 대학의 웬성 덩 교수에게 감사드립니다.
Anti-Nestin antibody [Rat-401] | Abcam | Ab11306 | stored at -80 °C, avoid repeated freezing and thawing |
Anti-β-Tubulin III antibody produced in rabbit | Sigma Aldrich | T2200 | stored at -80 °C, avoid repeated freezing and thawing |
Alexa Fluor 488-Labeled Goat Anti-Mouse IgG | Beyotime | A0428 | stored at -20 °C and protect from light |
B-27 Supplement (50X), serum free | Gibco | 17504044 | stored at -20 °C, and protect from light |
CHIR-99021 (CT99021) | Selleck | S1263 | stored at -20 °C |
Coverslips | NEST | 801007 | |
Cy3-Labeled Goat Anti-Rabbit IgG | Beyotime | A0516 | stored at -20 °C and protect from light |
DME/F-12 1:1 (1x) | HyClone | SH30023.01B | stored at 4 °C |
Fetal bovine serum | HyClone | SH30084.03 | stored at -20 °C, avoid repeated freezing and thawing |
Fluorescence microscopy | Olympus | CKX53 | |
Gelatin | Gibco | CM0635B | stored at room temperature |
GlutaMAX Supplement | Gibco | 35050061 | stored at 4 °C |
Immunol Staining Primary Antibody dilution Buffer | Beyotime | P0103 | stored at 4 °C |
KnockOut DMEM/F-12 | Gibco | 12660012 | stored at 4 °C |
KnockOut Serum Replacement | Gibco | 10828028 | stored at -20 °C, avoid repeated freezing and thawing |
Leukemia Inhibitory Factor human | Sigma | L5283 | stored at -20 °C |
Mounting Medium With DAPI – Aqueous, Fluoroshield | Abcam | ab104139 | stored at 4 °C and protect from light |
MEM Non-essential amino acids solution | Gibco | 11140076 | stored at 4 °C |
N-2 Supplement (100X) | Gibco | 17502048 | stored at -20 °C and protect from light |
Normal goat serum | Jackson | 005-000-121 | stored at -20 °C |
Neurobasal Medium | Gibco | 21103049 | stored at 4 °C |
Nonadhesive bacterial dish | Corning | 3262 | |
Phosphate Buffered Saline (1X) | HyClone | SH30256.01B | stored at 4 °C |
Penicillin/ Streptomycin Solution | HyClone | SV30010 | stored at 4 °C |
PD0325901(Mirdametinib) | Selleck | S1036 | stored at -20 °C |
Retinoic acid | Sigma | R2625 | stored at -80 °C and protect from light |
Strain 129 Mouse Embryonic Stem Cells | Cyagen | MUAES-01001 | Maintained in feeder-free culture system |
Stem-Cellbanker (DMSO free) | ZENOAQ | stem cellbanker DMSO free | stored at -20 °C, avoid repeated freezing and thawing |
Trypsin 0.25% (1X) Solution | HyClone | SH30042.01 | stored at 4 °C |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | |
2-Mercaptoethanol | Gibco | 21985023 | stored at 4 °C and protect from light |
4% paraformaldehyde | Beyotime | P0098 | stored at -20 °C |
6 – well plate | Corning | 3516 | |
60 mm cell culture dish | Corning | 430166 | |
15 ml centrifuge tube | NUNC | 339650 |