Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Het meten van de samenvloeiing van iPSC's met behulp van een geautomatiseerd beeldvormingssysteem.

Published: June 10, 2020 doi: 10.3791/61225

Summary

Het doel van het protocol is om verschillende extracellulaire matrix (ECM) coatingcondities te vergelijken om te beoordelen hoe differentiële coating de groeisnelheid van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) beïnvloedt. In het bijzonder streven we ernaar om voorwaarden te creëren om een optimale groei van iPSC-culturen te verkrijgen.

Abstract

Deze studie richt zich op het begrijpen hoe het kweken van iPSC's op verschillende ECM-coatingsubstraten de celconfluentie kan beïnvloeden. Er is een protocol opgesteld om iPSC-samenvloeiing in realtime te beoordelen zonder dat cellen in eencellige suspensie hoeven te worden geteld om groeiverstoring te voorkomen. Een high-content beeldanalysesysteem werd gebruikt om de samenvloeiing van iPCS op 4 verschillende ECM's in de loop van de tijd op een geautomatiseerde manier te beoordelen. Verschillende analyse-instellingen werden gebruikt om de celconfluentie van adherente iPSC's te beoordelen en slechts een klein verschil (na 24 en 48 uur met laminine) is waargenomen of een 60, 80 of 100% masker werd toegepast. We laten ook zien dat laminine leidt tot de beste samenvloeiing in vergelijking met Matrigel, vitronectine en fibronectine.

Introduction

Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) worden verkregen uit somatische cellen en kunnen worden gedifferentieerd in verschillende celtypen. Ze worden vaak gebruikt als een systeem om ziektepathogenese te modelleren of geneesmiddelenscreening uit te voeren, en bieden ook het potentieel om te worden gebruikt in de context van gepersonaliseerde geneeskunde. Aangezien iPSC's een groot potentieel hebben, is het belangrijk om ze volledig te karakteriseren voor gebruik als een betrouwbaar modelsysteem. We toonden eerder het belang aan van het kweken van iPSC's in een hypoxische omgeving, omdat deze cellen afhankelijk zijn van glycolyse en een aerobe omgeving redox-onbalans kan veroorzaken1. iPSC's zijn ook kwetsbaar voor andere kweekomstandigheden, met name de extracellulaire omgeving. Optimalisatie van cultuuromstandigheden is een belangrijk probleem om ze gezond en proliferatief te houden. Een gezonde iPSC-cultuur zal leiden tot gezonde gedifferentieerde cellen die over het algemeen het eindpunt zijn van het model dat wordt gebruikt om moleculaire, cellulaire en functionele kenmerken van specifieke menselijke aandoeningen of cellulaire processen te begrijpen.

In deze studie is een eenvoudig protocol gebruikt om de samenvloeiing van iPSC's te testen met behulp van verschillende coatingcondities in afzonderlijke putten. iPSC's hebben een feederlaag van murine embryonale fibroblasten (MEF) nodig om zich goed te hechten, maar de coëxistentie van iPSC's en MEF maakt het moeilijk om analyses zoals RNA of eiwitextractie uit te voeren, omdat er twee populaties cellen aanwezig zijn. Om de feederlaag te vermijden, zijn verschillende eiwitten die behoren tot de extracellulaire matrix (ECM) gebruikt om de natuurlijke celniche te recreëren en om feedervrije iPSC-cultuur te hebben. In het bijzonder is Matrigel een opgelost keldermembraanpreparaat geëxtraheerd uit het Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) muizensarcoom, dat is verrijkt met extracellulaire matrixeiwitten (d.w.z. laminine, collageen IV, heparansulfaatproteoglycanen, entactine / nidogeen en groeifactoren)2,3. De andere gebruikte coatingcondities zijn in plaats daarvan gezuiverde eiwitten met bekende relevantie bij het bouwen van de ECM's: laminine-521 is bekend dat het wordt uitgescheiden door menselijke pluripotente stamcellen (hPSC's) in de binnenste celmassa van het embryo en het is een van de meest voorkomende lamininen in het lichaam na de geboorte 4,5,6,7,8,9, 10,11; vitronectine is een xenovrije celkweekmatrix waarvan bekend is dat het de groei en differentiatie van hPSC 12,13,14,15,16 ondersteunt; fibronectine is een ECM-eiwit dat belangrijk is voor de ontwikkeling van gewervelde dieren en de aanhechting en het onderhoud van embryonale stamcellen in een pluripotente toestand 17,18,19,20,21,22,23,24,25. Omdat er verschillende coatingcondities beschikbaar zijn, vergelijken we ze in termen van hun effect op de samenvloeiing van iPSC's.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Coating 96 putplaten

OPMERKING: Verschillende coatings werden getest in dezelfde plaat, maar afzonderlijke putten (zie aanvullend bestand).

  1. Verdun de Matrigel 1:100 in DMEM. Voeg 100 μL per put toe aan de 96 putplaten en incubeer gedurende 1 uur bij kamertemperatuur. Verwijder hierna de oplossing en was de putjes tweemaal met 100 μL DMEM.
  2. Verdun laminine (20 μg/ml, LN-521) in PBS (met calcium en magnesium). Voeg 100 μL toe aan de put en incubeer bij 4 °C een nacht. Voer de volgende dag twee wasbeurten uit met DMEM voordat u de cellen zaait.
  3. Verdun vitronectine (10 μg/ml) in verdunningsbuffer. Voeg 100 μL per put toe aan de 96 putplaat en incubeer gedurende 1 uur bij kamertemperatuur. Was de putjes met PBS (zonder calcium en magnesium) voordat u de cellen platlegt.
  4. Verdun HU-Fibronectine (30 μg/ml) in ddH2O. Voeg 100 μL toe aan de putjes en incubeer bij kamertemperatuur gedurende 45 minuten. Was hierna de putten met het medium voordat u de cellen zaait.

2. Onderhoud van iPSC's in cultuur

OPMERKING: iPSC's werden commercieel gekocht. De iPSC's zijn afgeleid van gezonde menselijke fibroblasten en geherprogrammeerd met behulp van episomale technologie.

  1. Ontdooi de gecryreserveerde iPSC's in een waterbad van -80 °C of vloeibare stikstof. Reinig de injectieflacon met de cellen met 70% ethanol voordat u deze in de biologische veiligheidskast plaatst.
  2. Voeg de celsuspensie druppelsgewijs toe aan 5 ml voorverwarmde celkweekmedia (bijv. mTeSR1) met een pipet van 1000 μL in een steriele conische buis van 15 ml.
  3. Centrifugeer de cellen bij 304 x g gedurende 5 minuten bij kamertemperatuur (RT).
  4. Verwijder de media en resuspendeer de celkorrel in 4 ml celkweekmedium.
  5. Plaats de celsuspensie in twee putten van de 6 putplaten (105 iPSC's per 6-well celkweekschaal), waar de muis embryonale fibroblasten (MEFs) eerder zijn verguld. Zaad MEFs twee dagen voor het plating van iPSC's met een dichtheid van 2,4 x 104/cm2 in DMEM (met 10% foetaal runderserum, 1% L-glutamine en 1% penicilline-streptomycine).
  6. Vul na het zaaien de celmedia aan met 10 μM ROCK-remmer Y-27632.
  7. Laat de iPSC's de eerste 4-5 weken groeien op MEF's en vervolgens in feedervrije toestand (MEF-vrije toestand), met behulp van een van de interessante coating (zie stap 1 en tabel 1) in mTeSR1.
  8. Wanneer de iPSC's 70-80% confluent zijn, passage 1:4 met behulp van 0,5 mM EDTA-behandeling gedurende 3-5 minuten bij RT. Voeg 1 ml 0,5 mM EDTA toe voor een 6-putplaat (of proportionele hoeveelheden voor andere soorten platen). Breng over naar nieuwe putten in feedervrije omstandigheden en incubeer bij 37 °C, 5% CO2, 20% O2.
  9. Verander de media met verse mTeSR1 elke dag en splits de cellen om de 2 dagen.

3. Karakterisering van celconfluence

  1. Gebruik 96 putplaten voor de experimenten.
  2. Zaad 10.000 cellen per put na ten minste 1 maand kweken in feedervrije toestand om er zeker van te zijn dat de MEF's niet werden doorgegeven. Gebruik wegwerptelglaasjes om de cellen te tellen met de optische microscoop.
  3. Voer de experimenten in drievoud uit. Test daarom elke zaaiconditie in drie putten.
  4. Voer geautomatiseerde beeldacquisitie uit vanaf dag 1 na het zaaien met behulp van een cytometer in de bright-field-modus. Voer gedurende 5 dagen elke 24 uur geautomatiseerde beeldacquisitie uit. Voor gedetailleerde informatie over de experimentele parameters raadpleegt u het aanvullend bestand.
  5. Gebruik automatisch contrast en automatische belichting om cellen beter te visualiseren.
  6. Stel de analyse-instelling (zie Aanvullend bestand) voor confluentieanalyse in om een masker van 60%, 80% en 100% per put toe te passen, om de veranderingen in focus als gevolg van de lichtbreking aan de rand van de putten te evalueren. Gebruik de hierboven genoemde instelling voor maskeranalyse om de celconfluentie op elk tijdstip te analyseren.

4. Statistische analyses

  1. Rapporteer kwantitatieve resultaten als middel ± standaardfout van het gemiddelde (SEM).
  2. Voor het vergelijken van algemene verschillen van de verschillende coatingcondities, verkrijgt u gegevens met dezelfde monsters en voert u de t-test van de student uit. P-waarden kleiner dan 0,05 worden als statistisch significant beschouwd en alle gerapporteerde p-waarden zijn tweezijdig.

5. Karakterisering van de cytoskeletale microfilamenten

  1. Fix cellen met 4% paraformaldehyde (4% PFA) in PBS gedurende 10 minuten bij RT, gevolgd door twee wasbeurten in PBS (10 min totaal).
  2. Voeg 100 μL blokkeringsoplossing (samengesteld uit 5% BSA, 0,1% Triton in PBS) toe aan elk putje gedurende 1 uur bij RT.
  3. Verwijder de blokkeeroplossing en was de monsters tweemaal met PBS gedurende 10 minuten.
  4. Voeg 100 μL van de falloïdine-geconjugeerde werkoplossing per monster toe en incubeer gedurende 1 uur bij RT.
  5. Wascellen twee keer met PBS (10 min bij RT).
  6. Vlekkernen met Hoechst 33342 verdund 1:10000 in PBS gedurende 10 minuten bij RT.
  7. Verwijder de Hoechst-oplossing en was de cellen twee keer met PBS gedurende 10 minuten per keer.
  8. Was het monster met H2O en laat drogen onder een chemische kap.
  9. Voeg 100 μL montagemedia (d.w.z. PBS:glycerol, 1:1) toe om de cellen te bedekken en de fluorescentie van monsters te behouden.
  10. Observeer de cel bij Ex/Em 493/517 nm op een laserscanconfiscale microscoop uitgerust met een witlichtlaser (WLL) en een 405 nm diodelaser. Verkrijg opeenvolgende confocale beelden met behulp van een HC PLAPO 40x olie-immersie objectief. Gebruik hetzelfde laservermogen, bundelsplitsers, filterinstellingen, gaatjesdiameters en scanmodus voor alle onderzochte monsters.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

In deze studie onderzochten we de samenvloeiing van iPSC's wanneer ze op verschillende coatingomstandigheden worden gekweekt. Met behulp van een cytometer waren we in staat om gemakkelijk informatieve resultaten te verkrijgen in drievoud in 5 dagen. Omdat iPSC's zich nauwelijks hechten aan plastic vaten en een coating nodig is om hun proliferatie te ondersteunen, hebben we besloten om de samenvloeiing van menselijke iPSC's te monitoren, omdat dit indicatief is voor de gezondheid van de celcultuur en het kan reflecteren op hun differentiatiepotentieel. Na in vitro expansie hebben we de iPSC's op verschillende ECM-substraten gezaaid en cellen geanalyseerd door observatie van de monsterbeelden verkregen in bright-field en met behulp van falloidin-kleuring (gebruikt voor het kleuren van actinefilamenten, ook bekend als F-actine) om hun hechting aan de bloedvaten te begrijpen (figuur 1). In feite maakt phalloidinekleuring visualisatie mogelijk van de mate van celhechting aan het oppervlak van het vat en dus aan de specifieke coating die voor het vat wordt gebruikt. Cellen die aan de coating hechten, vertoonden duidelijk zichtbare cytoskeletale microfilamenten in plaats van ingeklapte microfilamenten. De waarneming van het brightfield in combinatie met falloidinekleuring documenteert een goede hechting van de iPSC's aan het gecoate oppervlak.

Om de samenvloeiing te onderzoeken, hebben we de iPSC's gezaaid met Matrigel, LN-521, vitronectine en Hu-fibronectine in drievoud en het experiment drie keer uitgevoerd. Om de lichtbreking als gevolg van de rand van de put te voorkomen, pasten we drie soorten analyse-instellingen toe met een masker van 60, 80 en 100%, en merkten we op dat ze vergelijkbaar zijn bij het kiezen van de cellen en het vermijden van de achtergrond (figuur 2). De verkregen resultaten tonen aan dat iPSC's gezaaid op LN-521 een hoge snelheid van celproliferatie vertonen op een lineaire manier in de tijd, in vergelijking met de andere coatings en dat deze verschillen statistisch significant zijn (sterretjes in figuur 3A-C). Cellen gezaaid op Matrigel, Vitronectin of Hu-Fibronectin vertonen een lineaire proliferatiesnelheid in de eerste 96 uur, maar ze vertonen ook een verhoogde helling van de samenvloeiingscurve in de laatste 24 uur (onafhankelijk van het gebruikte masker, 60%, 80% of 100%, figuur 3A-C). Omdat het aanvankelijke verschil na 24 uur voor de verschillende coatings te wijten kan zijn aan verschillen in celaanhechting, is de celgroei genormaliseerd tot de 24 uur voor de latere tijdstippen (van 48 tot 120 uur) (figuur 3D-F). De grafieken verkregen met behulp van het 60, 80 en 100% masker laten zien dat er geen verschillen bestaan in termen van samenvloeiing tussen de verschillende coatings en dat de waargenomen verschillen met LN-521 hoogstwaarschijnlijk te wijten zijn aan een verhoogd vermogen van de iPSC's om zich aan deze coating te hechten wanneer ze worden gepasseerd.

Figure 1
Figuur 1. Representatieve bright-field beelden en Phalloidin kleuring van iPSC's gezaaid op verschillende ECM coatings na 3 dagen. Bright-field beelden die laten zien dat de cellen gezond zijn op de gebruikte coating en dat ze goed aan de vaten zijn bevestigd, zoals gedocumenteerd door de falloidinekleuring met duidelijk zichtbare cytoskeletale microfilamenten. Schaalbalk: 25 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 2
Figuur 2. Representatieve bright-field beelden met drie verschillende analyses instelling voor de maskers die worden gebruikt om confluence analyses uit te voeren. Mozaïek verkregen met een cytometer met behulp van bright-field beelden (16 beelden/put uit een 96 putplaat). In het groen geeft de analysesegmentatie duidelijk het verschillende masker weer dat is aangebracht (60, 80 100%) om de ronde rand van de put te vermijden of op te nemen. Schaalbalk: 500 μm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 3
Figuur 3. Celconfluentieanalyse van iPSC's gezaaid op verschillend gecoate vaten. Grafiek die de celconfluentie weergeeft van iPSC's die op verschillend gecoate vaten zijn gezaaid. Gegevens werden geanalyseerd na acquisitie met de juiste software met behulp van een (A) 60% masker (B) 80% (C) 100% gedurende 5 dagen (120 h). Normalisatie van de samenvloeiing van de 48 h tot 120 h tijdpunten naar het eerste tijdstip (24 h) wordt weergegeven in (D, E, F). De gegevens werden verkregen uit drie onafhankelijke experimenten. De gegevens worden weergegeven als gemiddelde ± SEM. n= 3 * p<0,05. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Coating compound Initiële concentratie Eindconcentratie
HU-Fibronectine 1 mg/ml 10 μg/cm2
Laminine 521 100 μg/ml 20 μg/ml
Matrigel * 0.111111111
Vitronectine XF 250 μg/ml 10 μg/ml

Tabel 1. Lijst van coatingverbindingen die worden gebruikt om de samenvloeiing te analyseren. De naam, initiële en uiteindelijke concentratie van verschillende gebruikte coatings worden gerapporteerd. * De initiële concentratie van Matrigel is variabel, afhankelijk van de batch.

Aanvullend bestand. Klik hier om dit bestand te downloaden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het gebruik van iPSC's voor ziektemodellering en toekomstige geneesmiddelenscreening, samen met hun mogelijke toepassing in precisiegeneeskunde, maakt het een technologie van groot belang en om deze reden zijn wij van mening dat het noodzakelijk is om de in vitro kweekconditie duidelijk te begrijpen die beter lijkt op de fysiologische situatie van embryonale stamcellen. In deze context hebben we verschillende ECM-coatings getest met behulp van wild type iPSC's om de omstandigheden te begrijpen die de cellen in staat stellen om in een gezonde en ongedifferentieerde toestand te blijven. Daarnaast is een kritiek punt het kweken van iPSC's in xenogene componenten van MEFs en Matrigel die de experimentele variabiliteit tussen drievoudigen kunnen verklaren en dit belemmert het vermogen om mechanistische studies uit te voeren26.

In deze studie hebben we de samenvloeiing van de iPSC's getest op xenogene-vrije substraten (d.w.z. LN-521, Vitronectin, Hu-Fibronectin) met behulp van een high-content beeldanalysator cytometer. De reden voor het gebruik van het geautomatiseerde beeldanalysesysteem is te wijten aan het feit dat het tellen van cellen, met behulp van de Trypan blue exclusion-methode, noodzakelijk zou zijn om eencellige suspensies te maken en dit wordt niet aanbevolen bij het manipuleren van iPSC's, omdat ze in celclusters moeten worden verspreid om celdood te voorkomen. De gegevens die worden verkregen met de high-content beeldanalyse stellen ons in staat om celconfluentie te volgen zonder cellen te verstoren, omdat ze eenvoudigweg elke dag gedurende 5 dagen in beeld worden gebracht. Deze technologie kan worden beschouwd als de verkiezingsmethode om iPSC-lijnen te karakteriseren en kan worden opgenomen om kwaliteitscontrolepanelen van menselijke iPSC's uit te voeren. Hoewel we een commercieel softwarepakket hebben gebruikt, kan de hier beschreven methodologie met succes worden gebruikt door middel van gelijkwaardige high-content / high-throughput beeldanalyseplatforms en vergelijkbare analytische softwarepakketten. De verkregen gegevens tonen aan dat de iPSC's gezaaid op LN-521 gedurende 5 dagen een lineaire samenvloeiing vertonen in cultuur zonder de cellen te splitsen en daarom het beste xenogene-vrije substraat is dat in deze studie is getest. Een beperking van dit protocol is dat de verkregen resultaten moeten worden genormaliseerd tot het eerste tijdstip om rekening te houden met verschillen in iPSC-bevestiging aan verschillende substraten. Interessant is dat de verkregen gegevens hoogstwaarschijnlijk worden aangedreven door een verhoogde celaanhechtingssnelheid van iPSC's aan LN-521. In feite wordt bij het normaliseren van de resultaten voor het eerste keerpunt geen verschil waargenomen tussen de verschillende substraten.

Op basis van de resultaten verkregen met de studie, zou het interessant zijn om de biologie van pluripotente stamcellen beter te begrijpen in termen van het kennen van de belangrijkste celoppervlakreceptoren die cel-ECM-contacten bemiddelen en die verantwoordelijk kunnen zijn voor het behoud van hun zelfvernieuwingsvermogen in plaats van spontane differentiatie in specifieke celtypen. Interessant is dat er studies zijn die aantonen dat de matrixelasticiteit van het kweekoppervlak de differentiatie naar verschillende celtypen beïnvloedde en dit is waarschijnlijk afhankelijk van de cel-ECM-interacties die een intracellulaire celsignaleringsroute activeerden die relevant is voor celtypespecifieke differentiatie27. Daarnaast onderzochten Vigilante et al.28 de genetische bijdrage aan veranderingen in iPSC-gedrag, door computationele benaderingen te combineren met genexpressie en celbiologische datasets. Het werk van Vigilante et al.28 is daarom een belangrijke vooruitgang in een poging om genetische variatie in kaart te brengen voor fenotypische variatie. Deze studies kunnen leiden tot de ontwikkeling van gestandaardiseerde methodologieën die kunnen worden gebruikt om iPSC-experimenten uit te voeren in het licht van hun toekomstige mogelijke gebruik in klinieken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De studie werd ondersteund door subsidies van de Fondazione Bambino Gesù en Ricerca Corrente (Italiaans ministerie van Volksgezondheid) aan C.C.  We willen graag Dr. Enrico Bertini (Afdeling Neurowetenschappen, Eenheid Neuromusculaire en Neurodegeneratieve Ziekten, Laboratorium voor Moleculaire Geneeskunde, Bambino Gesù Children's Research Hospital), Dr Stefania Petrini (Confocale Microscopie Core Facility, Onderzoekslaboratoria, Bambino Gesù Children's Research Hospital), Giulia Pericoli (Afdeling Onco-hematologie, Gen- en Celtherapie, Kinderonderzoeksziekenhuis Bambino Gesù) bedanken. en Roberta Ferretti (afdeling Onco-hematologie, Gen- en Celtherapie, Children's Research Hospital Bambino Gesù) voor wetenschappelijke discussies en technische hulp. Maria Vinci is ontvanger van een "Children with Cancer UK fellowship".

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10 mL Stripette Serological Pipets, Polystyrene, Individually Paper/Plastic Wrapped, Sterile Corning 4488 Tool
15 mL high-clarity polypropylene (PP) conical centrifuge tubes Falcon 352097 Tool
1x PBS (With Ca2+; Mg2+) Thermofisher 14040133 Medium
1x PBS (without Ca2+; Mg2+) Euroclone ECB4004L Medium
5 mL Stripette Serological Pipets, Polystyrene, Individually Paper/Plastic Wrapped, Sterile Corning 4487 Tool
Cell culture microplate, 96 WELL, PS, F-Bottom Greiner Bio One 655090 Support
Cell culture plate, 6 well Costar 3516 Support
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium- high glucose) Sigma D5671 Medium
EDTA Sigma ED4SS-500g Reagent
Epi Episomal iPSC Reprogramming Kit Invitrogen A15960 Reagent
FAST - READ 102 Biosigma BVS100 Tool
Fetal Bovine Serum (FBS) Gibco 10270106 Medium
Fibronectin Merck FC010 Coating
Glycerol Sigma G5516 Reagent
H2O MILLIQ
Hoechst Thermofisher 33342 Reagent
Laminin 521 Stem Cell Technologies 77003 Coating
L-Glutamine (200 mM) Gibco LS25030081 Reagent
Matrigel Corning Matrigel hESC-Qualified Matrix 354277 Coating
Mouse embryonic fibroblasts (MEF) Life Technologies A24903 Coating
MTESR1 Medium Stem Cell Technologies 85851 Medium
MTESR1 Supplement Stem Cell Technologies 85852 Medium
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) Gibco 15140122 Reagent
Phalloidin Sigma P1951 Reagent
Vitronectin Stem Cell Technologies 7180 Coating
Y-27632 Sigma Y0503 Reagent

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Masotti, A., et al. Aged iPSCs display an uncommon mitochondrial appearance and fail to undergo in vitro neurogenesis. Aging (Albany NY). 6 (12), 1094-1108 (2014).
  2. Xu, C., et al. Feeder-free growth of undifferentiated human embryonic stem cells. Nature Biotechnology. 19, 971-974 (2001).
  3. Kleinman, H. K., et al. Isolation and characterization of type IV procollagen, laminin, and heparan sulfate proteoglycan from the EHS sarcoma. Biochemistry. 21 (24), 6188-6193 (1982).
  4. Rodin, S., et al. Clonal culturing of human embryonic stem cells on laminin-521/E-cadherin matrix in defined and xeno-free environment. Nature Communications. 5, 3195 (2014).
  5. Rodin, S., Antonsson, L., Hovatta, O., Tryggvason, K. Monolayer culturing and cloning of human pluripotent stem cells on laminin-521 based matrices under xeno-free and chemically defined conditions. Nature Protocols. 9 (10), 2354-2368 (2014).
  6. Laperle, A., et al. α-5 Laminin Synthesized by Human Pluripotent Stem Cells Promotes Self-Renewal. Stem Cell Reports. 5 (2), 195-206 (2015).
  7. Albalushi, H., et al. Laminin 521 stabilizes the pluripotency expression pattern of human embryonic stem cells initially derived on feeder cells. Stem Cell International. 2018, 7127042 (2018).
  8. Zhang, D., et al. Niche-derived laminin-511 promotes midbrain dopaminergic neuron survival and differentiation through YAP. Science Signaling. 10 (493), (2017).
  9. Lu, H. F., et al. A defined xeno-free and feeder-free culture system for the derivation, expansion and direct differentiation of transgene-free patient-specific induced pluripotent stem cells. Biomaterials. 35 (9), 2816-2826 (2015).
  10. Miyazaki, T., Nakatsuji, N., Suemori, H. Optimization of slow cooling cryopreservation for human pluripotent stem cells. Genesis. 52 (1), 49-55 (2014).
  11. Bergström, R., Ström, S., Holm, F., Feki, A., Hovatta, O. Xeno-free culture of human pluripotent stem cells. Methods in Molecular Biology. 767, 125-136 (2011).
  12. Braam, S. R., et al. Recombinant vitronectin is a functionally defined substrate that supports human embryonic stem cell self-renewal via alphavbeta5 integrin. Stem Cells. 26 (9), 2257-2265 (2008).
  13. Chen, G., et al. Chemically defined conditions for human iPSC derivation and culture. Nature Methods. 8 (5), 424-429 (2008).
  14. Li, J., et al. Impact of vitronectin concentration and surface properties on the stable propagation of human embryonic stem cells. Biointerphases. 5 (3), 132-142 (2010).
  15. Prowse, A. B., et al. Long-term culture of human embryonic stem cells on recombinant vitronectin in ascorbate free media. Biomaterials. 31 (32), 8281-8288 (2010).
  16. Rowland, T. J., et al. Roles of integrins in human induced pluripotent stem cell growth on Matrigel and vitronectin. Stem Cells and Development. 19 (8), 1231-1240 (2010).
  17. Ruoslahti, E., Engvall, E., Hayman, E. G., Spiro, R. G. Comparative studies on amniotic fluid and plasma fibronectins. Biochemistry. 193 (1), 295-299 (1981).
  18. Ni, H., Li, A., Simonsen, N., Wilkins, J. A. Integrin activation by dithiothreitol or Mn2+ induces a ligand-occupied conformation and exposure of a novel NH2-terminal regulatory site on the beta1 integrin chain. Biological Chemistry. 273 (14), 7981-7987 (1998).
  19. Seltana, A., Basora, N., Beaulieu, J. F. Intestinal epithelial wound healing assay in an epithelial-mesenchymal co-culture system. Wound Repair & Regeneration. 18 (1), 114-122 (2010).
  20. Amit, M., Shariki, C., Margulets, V., Itskovitz-Eldor, J. Feeder layer-and serum-free culture of human embryonic stem cells. Biology of Reproduction. 70 (3), 837-845 (2004).
  21. Vaheri, A., Mosher, D. F. High molecular weight, cell surface-associated glyco-protein (fibronectin) lost in malignant transformation. Biochimica et Biophysica Acta. 516 (1), 1-25 (1978).
  22. Mao, Y., Schwarzbauer, J. E. Fibronectin fibrillogenesis, a cell-mediated matrix assembly process. Matrix Biology. 24 (6), 389-399 (2005).
  23. Polyak, K., Weinberg, R. A. Transitions between epithelial and mesenchymal states: acquisition of malignant and stem cell traits. Nature Reviews Cancer. 9 (4), 265-273 (2009).
  24. Kadler, K. E., Hill, A., Canty-Laird, E. G. Collagen fibrillogenesis: fibronectin, integrins, and minor collagens as organizers and nucleators. Current Opinion in Cell Biology. 20 (5), 495-501 (2008).
  25. Hunt, G. C., Schwarzbauer, J. E. Tightening the connections between cadherins and fibronectin matrix. Developmental Cell. 16 (3), 327-328 (2009).
  26. Villa-Diaz, L. G., Ross, A. M., Lahann, J., Krebsbach, P. H. Concise review: The evolution of human pluripotent stem cell culture: from feeder cells to synthetic coatings. Stem Cells. 31 (1), 1-7 (2013).
  27. Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. Matrix elasticity directs stem cell lineage specification. Cell. 126 (4), 677-689 (2006).
  28. Vigilante, A., et al. Identifying Extrinsic versus Intrinsic Drivers of Variation in Cell Behavior in Human iPSC Lines from Healthy Donors. Cell Reports. 26 (8), 2078-2087 (2019).

Tags

Biologie Nummer 160 Stamcelbiologie cellulaire biologie geïnduceerde pluripotente stamcellen samenvloeiing coating
Het meten van de samenvloeiing van iPSC's met behulp van een geautomatiseerd beeldvormingssysteem.
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Magliocca, V., Vinci, M.,More

Magliocca, V., Vinci, M., Persichini, T., Locatelli, F., Tartaglia, M., Compagnucci, C. Measuring the Confluence of iPSCs Using an Automated Imaging System. J. Vis. Exp. (160), e61225, doi:10.3791/61225 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter