Yöntem makalesi

İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücrelerin Beyin Mikrovasküler Endotel Hücrelerine Farklılaşması

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Pong, S. et al., İnsan Kaynaklı Pluripotent Kök Hücrelerden Beyin Mikrovasküler Endotel Hücrelerinin Türetilmesi, Genişletilmesi, Kriyoprezervasyonu ve Karakterizasyonu. J. Vis. Uzm. (2020)

Bu video, insan iPSC'lerini beyin mikrovasküler endotel hücrelerine ayırmak için çok adımlı bir süreci göstermektedir. Elde edilen farklılaşmış hücreler, sıkı bağlantılarla karakterize edilen beyin mikrovasküler endotel hücrelerini yakından taklit eder ve bu da onları beyin hastalıkları üzerine araştırmalar için ideal hale getirir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Numune toplama ile ilgili tüm prosedürler enstitünün IRB yönergelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.

>NOT: Kısaca fibroblastlar, mRNA tabanlı genetik yeniden programlama yoluyla iPSC'ye yeniden programlandı. iPSC'ler kök hücre ortamında (SCM) tutuldu (malzeme listesine bakınız) ve 1 mL SCM, rho ile ilişkili protein kinaz inhibitörü (ROCKi) Y-27632 ile 10 μM ve %10 (h/h) dimetil sülfür (DMSO) ile ~ 1.2 x 102 hücre / mL yoğunlukta saklandı. Aşağıdaki prosedürlerin tümü, aksi belirtilmedikçe bir biyogüvenlik kabininde gerçekleştirilir.

1. Bazal membran matris seyreltme ve plaka kaplama

  1. Fenol kırmızısı içermeyen Dulbecco'nun Modifiye Eagle Medium'unda (DMEM) Engelbreth-Holm-Swarm tümöründen saflaştırılan seyreltik (1:50) büyüme faktörü azaltılmış bazal membran matrisi.
  2. Hücre kültürü plakalarını uygun miktarda seyreltilmiş bazal membran matrisi ile kaplayın (yani, 6 oyuklu plaka = 1 mL, 12 oyuklu plaka = 0.5 mL) ve bu plakaları 37 ° C'de en az 1 saat inkübe edin.

2. İndüklenmiş pluripotent kök hücrelerin (iPSC) bakımı

NOT: 6 oyuklu düz tabanlı bir plakada kuyucuk başına maksimum birleşme ~1,2 x 106 hücredir.

  1. Dondurularak saklanmış iPSC'leri 10 μM Y-27632 ile SCM'ye çözün ve seyreltilmiş büyüme faktörü azaltılmış bazal membran matrisi ile kaplanmış 6 oyuklu bir plaka üzerine plakalayın.
  2. Çözüldükten sonraki ilk 24 saat boyunca 10 μM Y-27632 ile SCM'de iPSC'leri koruyun. 24 saat sonra taze ortama geçin.
  3. Hücreler geçmeden önce %80-90 birleşmeye ulaşana kadar iPSC'leri SCM'de tutun.
    1. Farklılaşma için istenen yoğunluğu (15.600 hücre/cm2) kuyunun yüzey alanıyla çarparak farklılaşma için kaç iPSC'ye ihtiyaç duyulacağını hesaplayın. 6 oyuklu düz tabanlı bir plaka için, 15.600 hücre/cm2 ile 9.6cm2'yi çarparak toplam 149.760 hücre/kuyu elde edin.
  4. Geçmek için hücreleri Hanks'in Dengeli Tuz Çözeltisi (HBBS) ile yıkayın. Ardından, hücreleri enzimatik olmayan etilendiamintetraasetik asit (EDTA) (malzeme listesine bakın) ile 37 ° C'de 5 dakika inkübe edin.
    1. Hücreleri nazikçe kaldırmak için bir hücre kazıyıcı kullanın. Hücreleri taze SCM'de toplayın.
    2. Hücreleri seyreltilmiş SCM ile kaplanmış hücre kültürü plakaları üzerine plakalayın ve hücreleri adım 2.3'te tarif edildiği gibi koruyun veya bunları 1 mL SCM, 10 μM Y-27632 ve %10 DMSO'da ~ 1.2 x10 6 hücre / mL'de saklayın (h/h) -160 °C sıcaklıkta sıvı nitrojen içinde dondurularak saklanmış şişelerde.

3. iPSC'lerin BMEC'lere farklılaşması

NOT: Enzimatik olmayan EDTA, hücreleri kümelere ayırır. Enzimatik EDTA (Malzeme Tablosuna bakınız) hücreleri tek hücre süspansiyonuna ayırır. Retinoik asit (RA) ışıktan korunmalıdır.

  1. iPSC'leri Dulbecco'nun Fosfat Tampon Tuzlu Suyu (DPBS) ile bir kez yıkayın. Tek hücreli bir süspansiyon elde etmek için 37 ° C'de yaklaşık 5 dakika boyunca enzimatik EDTA (6 oyuklu plaka için 1 mL, 12 oyuklu plaka için 0.5 mL ve 24 oyuklu plaka için 0.25 mL) ile inkübe edin.
  2. Hücreleri toplayın ve oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 300 x g'da (bağıl merkezkaç kuvveti) santrifüjleyin. 10 μM Y-27632 içeren SCM'de hücre peletlerini yeniden süspanse edin.
  3. Tripan Blue ve otomatik hücre sayacı veya bir hemositometre cihazı kullanarak hücre yoğunluğunu belirleyin. 24 saat boyunca 10 μM Y-27632 içeren SCM'de 6 oyuklu düz tabanlı bir plakanın (9.6 cm2/kuyucuk yüzey alanına sahip) 15.600 hücre/cm2 veya 149.760 hücre/kuyu yoğunluğunda plaka hücreleri.
  4. SCM'yi E6 ortamına değiştirerek 24 saat sonra farklılaşmayı başlatın. Önümüzdeki 4 gün boyunca E6 ortamını günlük olarak değiştirin.
  5. Farklılaşmanın 4. gününde, E6 ortamını seyreltilmiş (1:200) B27 takviyesi, 20 ng / mL bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF) ve 10 μM RA ile takviye edilmiş insan endotelyal serumsuz ortam (hESFM) ile değiştirin. Önümüzdeki 48 saat boyunca bu ortamı değiştirmeyin.
  6. Seyreltilmiş (1:200) B27 ile 200 mL hESFM hazırlayın, 1 mL 50x konsantre B27 takviyesini 199 mL hESFM ile karıştırın.
  7. 200 μg/mL stok çözeltisi yapmak için 250 μL Tris tamponunda (5 mM Tris, pH 7.6, 150 mMsodyum klorür, NaCl) 50 μg bFGF'yi sulandırarak 20 ng/mL bFGF hazırlayın. 20 μL 200 μg/mL bFGF'yi 200 mL hESFM ile karıştırarak 20 ng/mL bFGF içeren 200 mL hESFM hazırlayın.
  8. Önce 100 mg RA tozuna 2.5 mL DMSO ekleyerek 40 mg / mL RA stok çözeltisi yaparak 10 μM RA hazırlayın. 10 mM'lik bir stok çözeltisi yapmak için bu konsantrasyonu 3 mg / mL'ye seyreltin. 200 μL 10μM RA'yı 200 mL hESFM'de karıştırarak 10 μM RA içeren 200 mL hESFM hazırlayın.

>4. iPSC'den türetilmiş BMEC'in saflaştırılması için kollajen IV (COL4) ve fibronektin (FN) matrisinin kaplanması

  1. 1 mg / mL FN stok çözeltisi yapmak için 2 mg FN'ye 2 mL steril su ekleyin. 1 mg / mL COL4 stok çözeltisi yapmak için 5 mg COL4'e 5 mL steril su ekleyin.
    1. FN'nin 37 °C'de en az 30 dakika çözünmesine ve COL4'ün oda sıcaklığında çözünmesine izin verin.
  2. FN stok çözeltisini steril suda 100 μg/mL'lik nihai konsantrasyona ve COL4 stok çözeltisini 400 μg/mL'lik nihai konsantrasyona seyreltin.
  3. İstenilen plakaları (6 oyuklu plaka = 1 mL COL4 / FN çözeltisi, 12 oyuklu plaka = 0.5 mL, 24 oyuklu plaka = 0.25 mL ve 12 oyuklu filtrelenmiş plaka = 0.25 mL) 400 μg / mL COL4 ve 100 μg / mL FN karışımı ile kaplayın.
  4. Plakaları en az 2 saat veya gece boyunca 37 ° C'de inkübe edin; Transwell filtreli plakalar için en az 4 saat önerilir.

5. iPSC'den Türetilmiş BMEC'lerin alt kültürü ve saflaştırılması

NOT: Enzimatik EDTA ile inkübasyon, farklılaşmanın 6. gününde hücrelerin birleşmesine bağlı olarak 15 dakikadan uzun sürebilir.

  1. Farklılaşmanın 6. gününde, hücreleri DPBS ile iki kez yıkayın. Tek hücreli bir süspansiyon elde edilene kadar 37 ° C'de en az 15 dakika boyunca 1 mL enzimatik EDTA ile inkübe edin.
  2. Hücreleri oda sıcaklığında 5 dakika boyunca 300 x g'da santrifüjleme yoluyla toplayın. Seyreltilmiş (1:200) B27 takviyesi, 20 ng/mL bFGF ve 10 μM RA ile taze hESFM ile hücre peletlerini yeniden süspanse edin.
  3. 400 μg/mL COL4 ve 100 μg/mL FN karışımı ile kaplanmış plakalar üzerine tohum hücreleri. 6 oyuklu bir plakanın 1 oyuğuna 12 oyuklu bir plakanın 3 oyuğuna, 12 oyuklu filtrelenmiş bir plakanın 3 oyuğuna veya 24 oyuklu bir plakanın 6 oyuğuna oran kullanan tohum hücreleri.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AktatazSigma AldrichA6964-100 milyon
B27 TakviyesiThermo Fisher Bilimsel17504044
İnsan plasentasından kollajen IVSigma AldrichC5533-5mg
Corning 2 mL İçten Dişli Polipropilen Kriyojenik FlakonCorning8670
Corning Costar Düz Tabanlı Hücre Kültürü Plakaları (6 kuyulu)Corning353046
DMEM/F12 (fenol kırmızısı olmadan)Thermo Fisher BilimselA1413202
DMSO (Türkçe)Sigma AldrichD2438-50 milyon
DPBS (+/+)Gibco/Thermo Fisher Bilimsel14040-117
Esansiyel 6 Orta (Thermo Fisher)Thermo Fisher BilimselA1516401
FibronektinSigma AldrichF2006-2mg
Geltrex LDEV-İçermeyen İndirgenmiş Büyüme Faktörü Temel Membran MatrisiThermo Fisher BilimselA1413202
Hanks'in Kalsiyum ve magnezyum içeren Denge Tuzu ÇözeltisiThermo Fisher Bilimsel24020-117
İnsan endotelyal serumsuz ortamThermo Fisher Bilimsel11111044
Invitrogen Kontes Otomatik Hücre SayacıThermo Fisher BilimselYok
Retinoik asitSigma AldrichR2625-100MG
Y-27632 dihidroklorür (ROCK inhibitörü)Tocris / Termo Balıkçı Bilimsel1254
Kontes Otomatik Hücre Sayacı ile kullanım için Tripan Mavi Leke (% 0.4)Thermo Fisher BilimselT10282
· · adet · · · Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

nsan iPSC leriDiferansiyasyon OrtamFibroblast B y me Fakt rRetinoik AsitROCK nhibit rKollajen KaplamaH cre AdezyonuS k Ba lant larEndotelyal Serumsuz Ortam

İlgili makaleler