Bu çalışma, bir nöral ile insan pluripotent kök hücreleri pigmentli olgun melanosit üretilmesi ve besleyici içermeyen, 25 günlük protokolünü kullanarak ara madde aşama melanoblast için bir in vitro farklılaşma protokolü tarif eder.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu çalışma, bir nöral ile insan pluripotent kök hücreleri pigmentli olgun melanosit üretilmesi ve besleyici içermeyen, 25 günlük protokolünü kullanarak ara madde aşama melanoblast için bir in vitro farklılaşma protokolü tarif eder.
İnsan pluripotent kök hücreleri (hPSC'ler), hem normal hem de hastalık koşulları altında insan gelişimini in vitro olarak incelemek için bir platformu temsil eder. Araştırmacılar, gelişim sırasında görülen sinyalleri özetlemek için kültür koşullarını manipüle ederek hPSC'lerin farklılaşmasını ilgilenilen hücre tipine yönlendirebilirler. Böyle bir hücre tipi, cildi UV ışınlarına karşı korumaktan sorumlu, nöral krest (NC) kökenli pigment üreten bir hücre olan melanosittir. Bu protokol, NC'yi tamamen pigmentli melanositlere daha da farklılaştırmak için hPSC'lerden şu anda mevcut olan in vitro Nöral Krest farklılaşma protokolünün bir uzantısını sunar. Melanosit öncüleri, çift SMAD inhibisyon koşulları altında WNT, BMP ve EDN3 sinyalleme aktivatörlerine zamanlanmış maruz kalma yoluyla Neural Crest protokolünden zenginleştirilebilir. Elde edilen melanosit öncüleri daha sonra saflaştırılır ve seçici bir ortamda kültür yoluyla tamamen pigmentli melanositlere olgunlaştırılır. Elde edilen melanositler tamamen pigmentlidir ve olgun melanositlerin karakteristik proteinleri için uygun şekilde boyanır.
Insan pluripotent kök hücreler (hPSCs) hastalığı modelleme, ilaç tarama ve hücre replasman tedavileri 1-6 için ölçeklenebilir bir şekilde normal farklılaşma taklit etmek bir platform sağlar. Özellikle ilgi çekici, hPSCs izole etmek zor veya hasta numunelerinin kıt nadir / geçici hücre tipleri çalışmak için yollar açmak. Ayrıca, uyarılmış pluripotent kök hücreler (iPSCs) benzersiz mekanizmaları 1,2,7-11 çözülmeye hasta belirli bir şekilde gelişmesini ve hastalık modelleme incelemek için araştırmacılar sağlar. HPSCs gelen melanosit farklılaşması için önce yayınlanan bir protokolün farklılaşmalar 6 haftaya kadar gerekmektedir ve L-Wnt3a hücreleri 12 kıvamlandırılmış ortamı ile kültür hücreleri içerir. Protokol ilk Mika ve arkadaşları tarafından sunulan. Ve tarif burada üç hafta içinde pigmentli hücreler üretir ve belirsizlik ve koşullandırılmış ortam ile ilişkili tutarsızlıkları ortadan kaldırır.
melanosit arnöral, omurgalılar özgü hücrelerin göç nüfusu türetilen e. nöral krest gastrulasyon sırasında tanımlanan ve nöral ve nöral olmayan ektoderm arasında sınırındaki nöral plaka kenarında hücre popülasyonu temsil etmektedir. Nörülasyon sırasında, sinir dokusu nöral tüp 13,14 sonuçlanan dorsal orta hat yakınsama sinir kıvrımlar oluşturmak için bir nöral plaka gelişir.
nöral krest hücreleri Notokordun karşısında, nöral tüpün çatı plakası ortaya ve farklılaşmış hücrelerin çeşitli bir nüfusa yol vermek için uzağa göç önce mezenkimal geçiş bir epitel uğrar. tepe hücreleri kaderi embriyo gövde ekseni boyunca tavan plakasının anatomik bölgeye kısmen tanımlanır. Nöral tepe hücresi türevleri, hem mezoderm karakteristik soy (düz kas hücreleri, osteoblastlar, adipositler, kondrositler) ve ektoderm hücrelerini içerir (melanosit Schwann Cıarşın, nöronlar) 14. Sinir tepe kök hücreler transkripsiyon faktörü SOX10 upregülasyon yapabileceğini ve p75 ve HNK1 antikorlar ile sıralama floresans ile aktive edilmiş hücre ile izole edilebilir.
Melanosit bir melanoblast aşamadan geçmesi ve 6,21 MITF melanosit gelişim ana düzenleyicisidir ve bir transkripsiyon faktörü melanosit gelişiminin çok kontrol sorumludur KIT ve MITF (mikroftalmi ilişkili transkripsiyon faktörü) upregüle olmaya mahkum nöral krest hücreleri 22- 24. İnsan Melanoblastlardan onlar saç şişkinliği veya Epidermisin keratinositlerin çevrili olgun, pigmentli melanosit için öncüleri olarak hizmet vermeye (pigmentasyon birimleri oluşturan) ya ikamet epidermisin bazal tabakasındaki göç. pigmentli melanosit içine Melanoblastlardan farklılaşması ve olgunlaşması saç ampul kolonizasyon ve ifade melanin üretimi yolunun (TYRP1, TYR, OKA2'den ve ile birlikte oluşurPMEL) 25,26.
Hastaların insan melanosit ve Melanoblastlardan Ayırma, pahalı zor ve miktar sınırlayıcı olduğunu. Bu protokol hücre sıralama olmadan iyi tanımlanmış, hızlı, tekrarlanabilir, ölçeklenebilir ve ucuz bir yöntem melanosit veya melanosit öncüleri içine hPSCs (isteğe bağlı veya embriyonik) ayırt etmek araştırmacılar sağlar. protokol pigmentasyon bozukluğu olan hastaların iPSCs ayırt zaman hastalığa özgü kusurları tespit etmek, daha önce kullanıldı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: Burada özetlenen melanosit protokolü ilk Mika ve arkadaşları tarafından gösterilmiştir.
1. Kültür Orta hazırlanması, Kaplamalı Züccaciye ve hPSCs Bakım
Farklılaşma için hPSCs 2. Kaplama
Not: farklılaşma durumları 10 cm'lik kaplar için tarif edilmiştir.
Sinir Farklılaşma 3. İndüksiyon
Not: hPSCs% 80 konfluent olduğunda, farklılaşma (gün 0) başlatılmalıdır. Hücreler HESC-ortamı ile günlük olarak beslenebilirfarklılaşma başlayan dek 10 uM Y-27632 dihidroklorür içeren.
NC Şartname damlacıklar 4. şarjı
5. Melanosit atalarıdır Genişleyen
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, bir in vitro besleyici içermeyen, düşük maliyetli, ve tekrarlanabilir bir şekilde hPSCs tamamen pigmentli olgun melanosit türetilmesi için bir yöntem temin etmektedir. HPSC türetilmiş melanosit için daha önce oluşturulan Fang ve diğerleri. Protokolünün aksine, ana hatları çizilen protokol, koşullu ortam gerektirir ve zaman gereksinimi azaltır etmez. Fang ve diğerleri. Protokol WNT3A üreten fare hücre hattı kıvamlandırılmış ortam kullanılab...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
hPSCs gelen melanosit başarılı farklılaşması için aşağıdaki önerileri dikkate alınmalıdır. İlk ve en önemlisi, her zaman steril kültür koşulları altında çalışmak için gereklidir. Buna ek olarak, pluripotent tam farklılaşmamış hPSCs ile başlamak için önemlidir; Başlangıç nüfus farklılaşmış hücreleri içeriyorsa verimi kaçınılmaz kirletici melanosit yönelik edilemez ve hatta daha düzgün ayırt hücreleri bozabilir olarak düşecek.
Hücreler pluripotent kök hücre bakım için köklü kurallara uymak i...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa etmek çatışan çıkarları yok yok.
Bu çalışma Joanna M. Nicolay Vakfı melanom araştırmacılar için bir burs ile ve Ruth L. Kirschstein Ulusal Araştırma Hizmet Ödülü F31 altında Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir. Bu çalışma ayrıca NYSTEM ve Tri-kurumsal kök hücre girişimi (Starr Vakfı) hibe yoluyla destek verdi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Accutase | Yenilikçi Hücre Teknolojileri | AT104 | |
| apo insan transferrin | Sigma | T1147 | |
| Askorbik Asit (L-AA) | Sigma | A4034 | 100 mM |
| B27 (B27 Takviyesi) | İnvitrojen | 17504044 | |
| β-Merkaptoetanol | Gibco-Life Technologies | 21985-023 | 10 mg/ml |
| BMP4 | Ar-Ge D Systems | 314-bp | |
| CHIR99021 | Tocris-R& D Sistemleri | 4423 6 | mM |
| Kolera toksini | Sigma | C8052 | 50 mg / ml |
| cAMP (siklikAMP) | Sigma | D0627 | 100 |
| mM Deksametazon | Sigma | D2915-100MG | 50 & mu; M |
| DMEM - Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı | Gibco-Life Teknolojileri | 11985-092 | |
| DMEM/F12 - Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı: Besin Karışımı F-12 | Gibco-Life | 1133--032 | |
| DMEM/F12 tozu | Invitrogen | 12500-096 | |
| EDN3 (Endotelin-3, insan) | American Peptide Company | 88-5-10B | 100 & mu; M |
| Fibronektin | BD Biyolojik Bilimler | 356008 | 200 & mu; g/ml |
| jelatin (Mg/Ca'sız PBS) | evde | PBS | |
| Glikoz | Sigma | G7021 | |
| İnsan insülini | Sigma | I2643 | |
| ITS + Evrensel Kültür Takviyesi Premiks | BD Biosciences | 354352 | |
| KSR (Nakavt Serum Replasmanı) | Gibco-Life Technologies | 10828-028 | |
| Nakavt DMEM | Gibco-Life Teknolojileri | 10829-018 | |
| L-Glutamin | Gibco-Life Teknolojileri | 25030-081 | |
| LDN193189 | Stemgent | 04-0074 | 100 mM |
| Düşük glikoz DMEM | Invitrogen | 11885-084 | |
| Matrigel matrisi | BD Biosciences | 354234 | DMEM/F12 MCDB201 Orta Sigma'da 1:20 çözün |
| M6770 | |||
| MEM minimum esansiyel amino asit çözeltisi | Gibco-Life Technologies | 11140-080 | |
| Fare embriyonik fibroblastları (7 milyon hücre/flakon) | GlobalStem | GSC-8105M | |
| Fare Laminin-I | Ar-Ge D Sistemleri | 3400-010-01 | 1 mg / ml |
| Nörobazal ortam | Invitrogen | 21103049 | |
| Penisilin / Streptomisin | Gibco-Life Technologies | 15140-122 | 10.000 U / ml |
| Poli-L Ominin hidrobromür | Sigma | P3655 | 15 mg / ml / nbsp; |
| Progesteron | Sigma | P8783 | 100 ml içinde 0.032 g %100 etanol |
| Putresin dihidroklorür | Sigma | P5780 | |
| FGF2 (Rekombinant insan FGF bazik) | R& D Sistemleri | 233-FB-001MG/CF | 10 mg/ml |
| SB431542 | Tocris-R& D Systems | 1814 | 10 mM |
| Selenit | Sigma | S5261 | |
| Sodyum Bikarbonat | Sigma | S5761 | |
| SCF (Kök Hücre Faktörü, Rekombinant İnsan) | Peprotech A.Ş. | 300-07 | 50 μ g/ml |
| TYRP1 (G-17) Antikoru | Santa Cruz | 10443 | 1:200 |
| TYRP2 Antikoru | Abcam | 74073 | 1:200 |
| Tripsin-EDTA (%0.05) | Gibco-Life Technologies | 25300-054 | |
| Y-27632 dihidroklorür | Tocris-R& D Sistemleri | 1254 | 10 mM |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.