Поколению прав кардиомиоцитов: Дифференциация Протокол от Ф-свободной человеческой индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Плюрипотентных стволовых клеток, или эмбриональных или индуцированных плюрипотентных стволовых (плюрипотентных), клетки представляют собой ценный источник человеческого дифференцированных клеток, в том числе кардиомиоциты. Здесь мы сосредоточимся на сердечную индукции клеток IPS, показывающий, как использовать их, чтобы получить функциональные человеческие кардиомиоциты через эмбриональные тельца-протоколу.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Di Pasquale, E., Song, B., Condorelli, G. Generation of Human Cardiomyocytes: A Differentiation Protocol from Feeder-free Human Induced Pluripotent Stem Cells. J. Vis. Exp. (76), e50429, doi:10.3791/50429 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Для того, чтобы расследовать события вождения развития сердца и определить молекулярные механизмы, приводящие к инфаркту заболеваний у людей, очень важно для создания первого человека функциональные кардиомиоциты (CMS). Использование этих клеток в лекарств и токсикологических исследований также было бы весьма полезным, позволяя новых фармакологических молекул для лечения нарушений сердечного быть подтверждено предварительно клинически на клетки человеческого происхождения. Из возможных источников КМ, индуцированных плюрипотентных стволовых (плюрипотентных) клетки являются одним из наиболее перспективных, так как они могут быть получены непосредственно из легкодоступных ткани пациента и имеют внутреннюю способность давать начало всем типам клеток тела 1. Некоторые методы были предложены для дифференциации плюрипотентных клеток в КМ, от классического эмбриональных телец (ЕВ) агрегирование подход к определенным химическим протоколы 2,3. В этой статье мы предлагаем ЭТ-протоколу и показать, как это метод может быть использована для эффективной генерации функциональных CM-подобные клетки из без фидерного слоя плюрипотентных клеток.

Introduction

Исторически сложилось, что исследование генетических и молекулярных механизмов вождения человеческого развития и болезни было основано на поколение генетически модифицированных животных моделях. Тем не менее, многочисленные человеческие фенотипы не могут быть успешно воспроизведена в мышах, в основном из-за биологических различий, существующих между двумя видами. С другой стороны, доступ к ткани человека может быть ограничен и зачастую не обеспечивают достаточное количество материала должно быть получено для углубленных экспериментальных исследований. Области сердечно-сосудистой биологии и страдает от этих ограничений: физиология человеческого сердца значительно отличается от мыши, и значительное количество ткани сердца доступна только посмертные или во время операции на сердце. Поиск оптимального источника для разграничения функциональных человека КМ Таким образом, становится центральной темой в сердечно-сосудистой биологии и много усилий было сделано для решения этой проблемы. Различные типы клетки были предложены, яncluding скелетных миобластами, местные сердечных стволовых клеток, мононуклеарных клеток костного мозга, эндотелиальные предшественники, и мезенхимальных стволовых клеток. Однако данные, полученные с использованием этих клеток не была последовательной 4.

Вывод человеческих эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) первые 5 и новаторские открытия индуцированных плюрипотентных стволовых (плюрипотентных) клеток Яманака и Thomson 6,7 позже, видимо, обеспечивает решения: эти клетки обладают способностью расти бесконечно, и потенциал, чтобы дать подняться на все клетки производные трех зародышевых листков, в том числе КМ. Применение плюрипотентных клетках предлагает дополнительные преимущества: были построены на основе аутологичных клеток взрослой, они обладают таким же генома человека или пациента, из которых они получены. Поэтому они позволяют развитие в пробирке моделей, способ исследования человеческих генетических заболеваний и механизмы развития. В силу этой особенности плюрипотентных клеток также может Øvercome проблемы, связанные с иммунным отторжением и этические вопросы 8. По этим причинам, хотя ЭСК все еще представляют собой золотой стандарт в области биологии стволовых клеток, исследователи по всему миру в настоящее время переход к более клеточной технологии IP-адресов.

плюрипотентных клеток в настоящее время используются для моделирования болезней человека в пробирке при различных условиях, включая врожденные сердечно-сосудистых расстройств 9,10. В последнее время применение плюрипотентных моделирования заболевании клетки была выполнена для моногенных расстройств сердечного (то есть задолго синдрома QT, катехоламинергическая полиморфная желудочковая тахикардия) и патологий, в котором пороки сердца являются частью сложного фенотипа (т.е. Leopard и Тимоти синдромов, дилатационная кардиомиопатия). Эти отчеты подтвердили, что пациент-специфические плюрипотентных клеток, которые дифференцируются в КМ экран как фенотипические и функциональные характеристики, как и болезнь в естественных условиях.

Однако существуетпо-прежнему много проблем для повышения эффективности индукции плюрипотентных клеток в сердечной линии. Спонтанное возникновение сервера почтовых ящиков из ЭСК человека через образование агрегатов называют эмбриональные тельца (ЭТ) оказались успешными 17. После этого открытия, многие другие методы были предложены. Многие группы значительно повысить эффективность дифференциации протокола и перешли к определенным химическим и животных, свободных от произведений культуры реагентов (см. лицедейство, К., и др.., Circulation исследований (2012) для всеобъемлющего обзора всех существующих методов 3 ).

Тем не менее, классический метод, основанный на EB агрегации еще представляет чаще всего используются для выполнения функциональных исследований и исследования механизмов болезни. Предлагаемый протокол основан на агрегацию клеток плюрипотентных в ЭТ и культуры в присутствии сыворотки и аскорбиновая кислота, которая была показана для повышения сердечной процесс дифференциации и роsitively повлиять на созревание этих клеток 18,19. В этой статье мы рассмотрим эту методику в деталях и покажет, как использовать без фидерного слоя линий плюрипотентных ячейки для создания конкретного пациента полученных ИПС-CMS.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Без фидерного слоя Техническое обслуживание и пассажи клеток человека плюрипотентных Линии

  1. Подготовьте Матригель покрытием блюд. Оттепели один флакон человека ESC-квалифицированный матрицы на льду в течение одного часа и разбавить его в 25 мл среды DMEM-F12 среду. Добавить 1 мл до 35 мм каждая пластина (или эквивалентное количество на единицу площади поверхности, если других блюд используются), сохраняя все на льду и обеспечение того, чтобы все плиты и трубы предварительно охлажденные. Накладки с алюминиевой фольгой.

Примечание: Концентрации Матригель акции различаются в зависимости от партии. Разведение инструкции указаны в техническом паспорте.

  1. Держите пластины на льду в течение ночи и удалить из льда на следующий день. Плиты можно хранить в холодильнике до одной недели перед использованием.
  2. Подготовьте mTESR1 полной среде (или размораживание флаконе средне Nutristem) и H-ESM (человека средних ESC) в соответствии с приведенной ниже таблицей.
    HESM- Конечная концентрация За 500 мл
    Нокаут Serum Replacement (КСР) 20% 100 мл
    GlutaMAX 100X 2 мМ 5 мл
    MEM несущественных аминокислот 0,1 мМ 5 мл
    Пенициллин-стрептомицина 100 ед / мл - 0,1 мг / мл 5 мл
    2-меркаптоэтанол 0,1 мМ 900 мкл
    Дополнение B27 - без Vitamina 1% 10 мл
    Дополнение N2 1% 5 мл
    Нокаут DMEM - 370 мл

    Со средним можно хранить при температуре 4 ° С в течение не более 2 недель. Для подготовки полного среднего роста, основной FGF добавляется только ДОэлектронной кормления в конечной концентрации 20 нг / мл.

Примечание: Полное H-ЕСМ обусловлено эмбриональных фибробластов мыши могут быть использованы вместо mTESR1 или Nutristem для плюрипотентных клетках.

  1. Поместите планшеты, покрытые в инкубаторе при 37 ° С в течение 30 мин до 2 ч до пассирования.
  2. Клетки должны быть пассировать примерно каждые 5 дней, даже если они еще не достигли слияния. Колонии не должны соприкасаться.
  3. Заменить питательной среде с 1 мл диспаза (1 мг / мл, растворить с концентрацией 10 мг / мл исходного в PBS).
  4. Удалить дифференциации районов с вытащил стеклянные пипетки Пастера. Областей, которые должны быть удалены: кратер типа или кистозный структур в центре колонии, и все области, где клетки стали отделены от колоний и плоскими и, кажется, мигрирующие наружу.
  5. Инкубировать при 37 ° С в культуре капот, пока колонии границы не становится ярче и начинают отделяться (обычно около 5-7 мин). DiscarD диспазы. Промыть 1 мл H-ESM и выбросить.
  6. В 1 мл H-ESM, использовать мобильный подъемник (шпателем, как скребок) для сбора урожая колоний и собрать в 15 мл трубки Эппендорф. Промыть 1 мл H-ESM и добавить к трубе. Спиновые при 1000 RCF в течение 4 минут и удалить супернатант.
  7. Ресуспендируют осадок в 1 мл предварительно нагретой среде роста (или mTESR1 или Nutristem). Не должно быть разрывов комков слишком много - пипетку вверх и вниз менее 6-8x. Определите, сколько клетки должны быть покрытием и удалить ненужные клетки (обычно 1:04 или 1:5 разведение), например, для 2 пластины в 1:05, удалите 600 мкл, затем добавьте 1,6 мл свежей среды.
  8. Удалить Матригель из плит. Место клетки по капле, распределяя равномерно на тарелку. Избегайте встряхивания пробки чрезмерно, так как это вызовет клетки двигаться в сторону центра.
  9. Вымойте трубка с 1 мл среды и разделите между пластинами. Конечный объем в каждой пластины должна быть 1,5 -2 мл.
  10. Изменение средних каждый день, за исключением дня после пассажей. Хотя этоидеальная Для изменения носителя каждый день, это может быть иногда изменена с частотой раз в два дня, если не более 2-3 дней прошло с момента последнего прохода, не затрагивая плюрипотентностью или дифференциацию потенциал.
  11. Если клеточной линии должны быть заморожены, вновь приостановить, а не в 1-2 мл среды замораживания mFreSR использованием 2 мл пипетки и место 1 мл / криопробирку. Место флаконов в cryobox при -80 ° С и передачи в жидком азоте в течение 3-4 дней.

Примечание: Руководство микродиссекции плюрипотентных клеток должны быть выполнены под стереомикроскопом. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) рабочей станции (например, ЭКО рабочих станций из KSystem) интегрирован с стереомикроскоп Возможность управления клеток в стерильных условиях в то время как они хранятся на нагретой поверхности. Если это не доступен, стереомикроскопа может быть перемещен при регулярном ламинарном боксе.

2. Эмбриональные тельца агрегации и кардиохирургии InductioN

  1. Подготовка EBM-20 среды согласно приведенной ниже таблице.
    EBM-20 Конечная концентрация За 500 мл
    Фетальной бычьей сывороткой (происхождение Южной Америки) 20% 100 мл
    MEM несущественных аминокислот 0,1 мМ 5 мл
    Пенициллин - стрептомицин 100U/ml - 0,1 мг / мл 5 мл
    GlutaMAX 100X 0,1 мМ 5 мл
    2-меркаптоэтанол 50 мкм 450 мкл
    DMEM/F12 - 385 мл

    Использование FBS происхождения Южной Америки имеет решающее значение для определения эффективности дифференциации: занятость других видов сыворотки могут повлиятьпроцесс дифференциации. Чтобы подготовить полный EBM-20, добавить аскорбиновую кислоту (АА) до конечной концентрации 50 мкг / мл. Полная среда роста можно хранить при температуре 4 ° С не более чем на одну неделю.
  2. Урожай плюрипотентных колонии, как описано выше (шаги 1.6 до 1.9).
  3. Ресуспендируйте аккуратно в 1 мл EBM-20 с 2 мл пипетки. Избежать разрушения сгустков слишком много - в пипетку вверх и вниз, не более 2-3х, проверка размера колоний под стереомикроскопа. Пластины на сверхнизких крепежных пластин в соотношении 1:1 (например, для 35 мм блюдо, используйте 1 лунку 6-луночный планшет). Промойте трубку с 1 мл ДМ-20 и добавить в тарелку.

Примечание: Размер колоний влияет на процесс дифференциации, контроль эффективности и сроков сердечной индукции. Агрегация гомогенного размера ЭТ было показано, снижает изменчивость наблюдается при дифференцировке.

  1. На 3 день изменить EBM-20 один раз с помощью микроскопа, чтобы избежать повторногоСнятие ЭТ. Держите пипетку близко к краю пластины и снимите среды.
  2. На 7 день переключателя ЭТ на планшетах, покрытых 0,1% желатином и ранее при 37 ° С в течение 30 мин. Если необходимо, желатин может быть удален и тарелки, оставленные под капот культуре клеток O / N. Добавить 35-40 ЭТ в 35 мм блюдо.
  3. Проверьте ЭТ за избиение региона и меняться EBM-20 два раза в неделю. Отметьте, где биение участки расположены на верхней части тарелки крышкой, чтобы облегчить их локализации под стереомикроскопа. Договаривающиеся области должны появиться примерно через 10-20 дней.
  4. Когда районах с самопроизвольное сокращение появляются, переключитесь средних ДМ-2 (подготовьтесь EBM-20, с 2% FBS вместо этого) и изолировать их, как описано ниже в разделе 3.
  5. Продолжайте проверять другие области за избиение и изменить среду два раза в неделю до избиения областей не необходимы для дальнейших экспериментов.

Примечание: Эффективность процесса дифференцировки в значительной степени зависитнескольких факторов, наиболее важным из которых являются конкретные клеточные линии и партию сыворотки используется, чтобы вызвать сердечный дифференциации. Чтобы получить максимальную эффективность, тест клеточных линий для cardiomyogenic потенциал и различных партий сыворотки.

3. Избиение районов Выделение и культивирование

  1. Coat 12-луночные планшеты (4 см 2) или пластин интерес с 5 мкг / см 2 фибронектин, разведенного в PBS, чтобы достаточный объем, чтобы покрыть всю поверхность полностью (300 мкл общего на лунку в 12-луночных планшетах). Держите обнаружены в клеточных капот культуре и дать высохнуть. Пластины могут быть обернуты и хранили при 4 ° CO / N.
  2. Удалить биение область с помощью стеклянной вытащили пипетки Пастера и скальпель, по мере необходимости. Трансфер в фибронектина покрытием пластин с 1 мл пипетки.
  3. Добавить 1 мл ДМ-2.
  4. Вычеркните пластины для указания области, где клетки удаляли и изменить среду. Плиты можно хранить до 1 месяца, в других областях может начаться Bедят позже.

Примечание: Если меньше избиении сгустки необходимы, пипетка эксплантированной области вверх и вниз несколько раз под стереомикроскоп, пока он не распадается на более мелкие куски. Это приведет к кластеры несколько клеток избиение (см. фильм 3).

  1. не изменят средне два раза в неделю, пока готовы для анализа.

Примечание: кардиомиоциты, полученные из этого протокола обладают плода, как морфологические и функциональные характеристики; созревание к взрослым фенотип может быть получен путем увеличения времени в культуре к дальнейшей дифференциации этих клеток.

4. Одноместный Избиение Клетки выделения и анализа

  1. Coat 2-камерные слайдов (4 см 2) или других соответствующих опорах с 5 мкг / см 2 фибронектина разводили в PBS достаточным, чтобы покрыть всю поверхность культуры. Если стеклянной подложки используется, пальто с ламинин и фибронектин (5 мкг / см <вир> 2 каждый).
  2. Удалить биение области с пипетки Пастера / скальпель из пластин из раздела 3.
  3. С помощью 1 мл пипетки, передача клетки в 15 мл пробирку, содержащую 500 мкл коллагеназы II (480 ЕД / мл в PBS с Mg и Са) и инкубируют 15 мин при 37 ° С, встряхивая трубка один раз в течение инкубации.
  4. Внесите вверх и вниз с 200 мкл пипетки. Если остаются сгустки, трансфер в свежем коллагеназы II и повторите шаг 4.3.
  5. Повторите шаг 4,4 до исчезновения крупных комков не осталось.
  6. Деактивировать коллагеназы 3 мл ДМ-2 (без AA). Трубка может быть оставил под капотом в горячую стойку, пока другие трубы не готовы. Центрифуга при 1000 RCF в течение 4 мин.
  7. Ресуспендируют осадок в 1 мл 0,25% трипсина / EDTA (разбавленный от 0,5% акции в 1X PBS) и инкубировали при 37 ° С в течение 5 мин. Объединение фракций переваривание из того же исходного образца.
  8. Деактивировать трипсина с 4 мл ДМ-2 (без AA). Передайте клетки через 18G иглу на шприц 2,5 мл не более тХан 7x. Центрифуга при 1000 RCF в течение 4 мин.
  9. Ресуспендируют осадок клеток в 1 мл EBM-2 на лунку и пластины. Клетки могут быть использованы для функционального и морфологического анализа 2-3 дня после посева.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В наших исследованиях мы сгенерировали КМ от нескольких линий плюрипотентных ячейки. Эти строки были изначально формируется на слое подачи MEF, но были немедленно помещены на матригеле использованием определенной среде (либо mTESR1 или Nutristem). Различные анализы были использованы для проверки содержания морфологическими свойствами, экспрессия маркеров типичный плюрипотентных клеток (OCT-4, SSEA4 и TRA1-60) и их геном устойчивости (рис. 1).

Индукционный в сердечной линии было вызвано агрегации плюрипотентных клеток в ЭТ и культуре в присутствии определенного типа сыворотки и AA (фиг.2А и 2В). Договаривающиеся области представлена ​​20-35% от общего объема, в зависимости от клеточной линии использовали (фиг.2С и фильм 1). Договаривающиеся КМ изолированы от этих регионах ферментативного расщепления (Фильм 2) выразил типичные структурные белки кардиомиоцитов (сердечного тропонина, и Альф; саркомерные-актин, миозин тяжелых цепей α и β), белков щелевых контактов (коннексином-43), а также основные ионные каналы (рис. 2D-2F). Электрофизиологический анализ этих клеток показало гетерогенной популяции содержащая клетки с узловыми, предсердия, желудочка и профилей (данные не приводятся, Priori, С. и соавт., J. Clin. Invest., В печати, 14,15,20).

Рисунок 1
Рисунок 1. Без фидерного слоя плюрипотентных клеток обслуживания не влияет плюрипотентностью. AB) плюрипотентных колоний, выросших на матригеле сохраняют свое человеческое ESC морфологией, с фазовым яркие края и заметные ядрышки. CD) Иммунофлуоресценция анализа для показа плюрипотентных клеток правильно выражающей транскрипционного фактора Oct-4 (C)и TRA1-60 поверхностный антиген (масштабной линейки 50 мкм). (D), (E) цитофлуориметрического анализ подтвердил выражение типичный поверхность плюрипотентности антигенов (SSEA-4, TRA1-60). Управляющие стратегии показана левая разброс. (F) представитель кариотипа плюрипотентных клеток, выращенных на Матригель. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Рисунок 2
Рисунок 2. Дифференциация функциональных ИПС-полученный CMS.) Схематическое изображение дифференциации протокола. B) эмбриональные тельца, собранные из плюрипотентных клеток.) ​​Представление области сокращения. D) RT-PCR шоуING экспрессии некоторых сердечных конкретных ионных каналов на IPS-полученный избиении сгустки (CACNA1A - кальциевых каналов, зависящих от напряжения, альфа-субъединицы 1А; SCN5A - натриевых каналов, напряжения закрытого типа В, альфа-субъединицы; KCNQ1 - калий напряжения закрытый канал, KQT как подсемейство, элемент 1), и обе формы тяжелой цепи миозина (МНС-и MHC-б). Нет выражение не обнаруживаемые в клетках плюрипотентных, тогда как кДНК из клеток плода сердце использовался в качестве положительного контроля. ГГФТ был использован в качестве гена домашнего хозяйства. EF) Иммунофлуоресцентное окрашивание показывает один полученные из плюрипотентных КМ выражающие структурный белок α-саркомерный актин, сердечный тропонин I (TNNI) и сердечно-специфический узел коннексина 43 (Cnx-43). Масштабные линейки: 50 мкм. Изображения были получены с помощью AxioVision Zeiss флуоресценции инвертированный микроскоп и проанализированы с помощью ImageJ. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

<STRONG> Фильм 1. Договаривающиеся области клетки, полученные из IP-адресов. Нажмите здесь для просмотра фильма.

Фильм 2. Одноместный Договаривающиеся ИПС-МС полученные, полученный от ферментативного расщепления договаривающегося области. Нажмите здесь для просмотра фильма.

Фильм 3. Небольшие кластеры контрактов, полученные частичной механической рассечение. Нажмите здесь для просмотра фильма.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Плюрипотентных стволовых клеток есть потенциал, чтобы дифференцировать спонтанно в КМ, хотя и с низкой эффективностью и высокой вариабельности линий. Разработку новых методов индукции сконцентрировала свое внимание на повышении эффективности процесса и движется в сторону более определенным протоколам. Однако большинство из этих новых методов дифференциации довольно сложной, требующей сложных условиях культивирования, точный контроль времени и концентрации реагентов и лечение с дорогой цитокины и факторы роста. Кроме того, различие в эндогенной продукции цитокинов сигнализации уровня различных клетки плюрипотентных линии делают его трудно стандартизировать концентрации цитокинов, которые часто должны быть приведены в соответствующих уровнях для каждой клеточной линии.

Созревание полученных ИПС-МС полученных также представляет собой важный аспект необходимо учитывать при попытке сердечной дифференциации плюрипотентных клеток для моделирования болезни и приложения лекарственных препаратов. Differentiatион ЭСК человека плюрипотентных клеток и обычно приводит к КМ с фенотипа плода т.е. без полностью зрелой структурой. Это особенно верно, когда монослой подходы, в результате чего они больше подходят для генерации, усиления, и выделения специфических сердечных популяции предшественников 2,3.

В этом случае «классического» ЭТ агрегации метод, который все еще широко используется в профилактических целях моделирования, кажется, чтобы лучше соответствовать потребностям экспериментальных. Этот метод является простым, экономичным, легко осуществимо, и подходит для всех линий. Там нет необходимости в дополнительных факторов роста или цитокины, или одноклеточные пищеварения, которые часто не очень хорошо переносимой клетками плюрипотентных; кроме того, они требуют дополнительных обработок ROCK ингибиторов 21. Кроме того, агрегирование в EBS напоминает естественный процесс развития плюрипотентные клетки, с ЭТ обеспечивая 3-мерной среды и параCrine сигналы, которые больше похожи на физиологических условиях. Кроме того, добавление АА было показано последовательно для повышения сердечной дифференцировки клеток плюрипотентных, а также улучшить их структурные и функциональные созревание 18,19. Выбор плюрипотентных клеточных линий, на основе их кардиогенный потенциал, а также выбор наиболее подходящей партии сыворотки, могут дополнительно улучшить эффективность CM поколения.

Наконец, метод, предложенный здесь имеет также то преимущество, что не требует мыши питающие клетки, что исключает возможность загрязнения с клетками мыши, а также еще более упрощает технические процедуры для ОЭС клетки пассажей и формирования ЭТ. Этот метод дает многочисленные преимущества и является значительным улучшением по сравнению с известными способами, открывая путь для будущих сердечно-сосудистых применений регенеративной медицины.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет финансовых интересах раскрывать.

Acknowledgements

BS при поддержке Университета Милан-Бикокка летних студенческих программ обучения исследований; Работа выполнена при поддержке из средств Министерства здравоохранения Италии и итальянским министерством образования, университетов и исследований и Фонд Хуманитас ГХ; Мы благодарим Майкла В.Г. Латронико в критическом чтении рукописи.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Media and Reagents
Human ESC-qualified Matrix BD Biosciences 354277 Thaw the 5 ml bottle at 4 °C on ice O/N, aliquot in pre-chilled cryo-tubes on ice, according to the data sheet dilution instructions and store at -20 °C .
Fibronectin, from human plasma, 0.1% solution Sigma F0896-2MG Working concentration: 5 μg/cm2
Laminin Sigma L2020-1MG Working concentration: 5 μg/cm2
PBS (no Mg and Ca), 10X Lonza BE17-515F
PBS (with Mg and Ca), 10X Bio Sera XC-S2067/500
Dispase II, neutral protease, grade II Roche 4942078001 Stock: 10 mg/ml in DMEM-F12 at -20 °C, working solution: 1 mg/ml in PBS (no Mg/Ca)
Trypsin/EDTA, 0.5% Sigma T3924
Collagenase type 2 Worthington 4176 Dilute to 480 U/ml (e.g. 1.6 mg/ml) in PBS with Mg and Ca
DMEM-F12 Life Technologies 21331-020
Knockout DMEM Life Technologies 10829-018
Knockout Serum Replacement (KSR) Life Technologies 10828-028 Thaw at 4 °C, aliquot and store at -20 °C
F–tal Bovine Serum (origin South America) Invitrogen 10270-106 Batches should be tested for their cardiogenic potential. Thaw at 4 °C, heat-inactivate at 56 °C for 30 min, aliquot and store at -20 °C
PenStrep, penicillin-Streptomycin, 100X Life Technologies 15140-122
GlutaMAX, 100X Life Technologies 35050-038
MEM NEAA, 100X Invitrogen 11140-135
N2 supplement, 100X Life Technologies 17502-048
B27 supplement, 50X Life Technologies 12587-010
2-mercapt–thanol Invitrogen 31350-010
Gelatin, from porcine skin Sigma G1890-100G Make stock at 1% in water, store at -20 °C. Dilute to 0.1% in PBS and keep at 4 °C
mTeSR1 Stem Cell Technologies 5850 Combine Supplement 5X with the basic medium, aliquot and store at -20 °C. Do not keep complete medium at 4 °C for more than 1 week
Nutristem hESC XF Stemgent from Biological Industries 05-100-1A Thaw at 4 °C O/N, aliquot and store at -20 °C until use. Aliquots may be kept at 4 °C for no more than a week.
mFreSR Stem Cell Technologies 5853
Ascorbic acid Sigma A4544-25G Prepare stocks at 10 mg/ml in water. Store aliquots at -20 °C in the dark. Add to EBM at the final concentration (500X)
Plasticware
35 mm culture dishes Becton Dickinson 353001
Cell scraper Corning Incorporated 3008
12-well plates Becton Dickinson 353043
Permanox 2-well chamber slides Thermo Fisher Scientific 177437
Glass 2-well chamber slides Thermo Fisher Scientific 177380
6-well plates, ultra-low-attachment surface Corning Incorporated 3471
18G needle Becton Dickinson 304622
Glass pasteur pipettes, 230 mm VWR International 612-1702
2.5 ml syringe Becton Dickinson 300188
Equipments
IVF Workstation KSystem, by Nikon
Nikon SMZ1500 Stereomicroscope Nikon

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Di Pasquale, E., Latronico, M. V., Jotti, G. S., Condorelli, G. Lentiviral vectors and cardiovascular diseases: a genetic tool for manipulating cardiomyocyte differentiation and function. Gene Therapy. 19, 642-648 (2012).
  2. Laflamme, M. A., Murry, C. E. Heart regeneration. Nature. 473, 326-335 (2011).
  3. Mummery, C. L., et al. Differentiation of human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells to cardiomyocytes: a methods overview. Circulation Research. 111, 344-358 (2012).
  4. Wu, S. M., Chien, K. R., Mummery, C. Origins and fates of cardiovascular progenitor cells. Cell. 132, 537-543 (2008).
  5. Thomson, J. A., et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 282, 1145-1147 (1998).
  6. Takahashi, K., et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 131, 861-872 (2007).
  7. Yu, J., et al. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science. 318, 1917-1920 (2007).
  8. Yamanaka, S. A fresh look at iPS cells. Cell. 137, 13-17 (2009).
  9. Josowitz, R., Carvajal-Vergara, X., Lemischka, I. R., Gelb, B. D. Induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes as models for genetic cardiovascular disorders. Curr. Opin. Cardiol. 26, 223-229 (2011).
  10. Park, I. H., et al. Disease-specific induced pluripotent stem cells. Cell. 134, 877-886 (2008).
  11. Carvajal-Vergara, X., et al. Patient-specific induced pluripotent stem-cell-derived models of LEOPARD syndrome. Nature. 465, 808-812 (2012).
  12. Moretti, A., et al. Patient-specific induced pluripotent stem-cell models for long-QT syndrome. N. Engl. J. Med. 363, 1397-1409 (2010).
  13. Yazawa, M., et al. Using induced pluripotent stem cells to investigate cardiac phenotypes in Timothy syndrome. Nature. 471, 230-234 (2011).
  14. Itzhaki, I., et al. Modeling of catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia with patient-specific human-induced pluripotent stem cells. Journal of the American College of Cardiology. 60, 990-1000 (2012).
  15. Jung, C. B., et al. Dantrolene rescues arrhythmogenic RYR2 defect in a patient-specific stem cell model of catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. EMBO Molecular Medicine. 4, 180-191 (2012).
  16. Sun, N., et al. Patient-specific induced pluripotent stem cells as a model for familial dilated cardiomyopathy. Science Translational Medicine. 4, 130ra147 (2012).
  17. Kehat, I., et al. Human embryonic stem cells can differentiate into myocytes with structural and functional properties of cardiomyocytes. The Journal of Clinical Investigation. 108, 407-414 (2001).
  18. Cao, N., et al. Ascorbic acid enhances the cardiac differentiation of induced pluripotent stem cells through promoting the proliferation of cardiac progenitor cells. Cell Research. 22, 219-236 (2012).
  19. Takahashi, T., et al. Ascorbic acid enhances differentiation of embryonic stem cells into cardiac myocytes. Circulation. 107, 1912-1916 (2003).
  20. Moretti, A., et al. Patient-specific induced pluripotent stem-cell models for long-QT syndrome. N. Engl. J. Med. 363, 1397-1409 (2011).
  21. Watanabe, K., et al. A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells. Nature Biotechnology. 25, 681-686 (2007).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics