19 мая 2010 г.
Мы описываем небольшую молекулу-протокол для дифференциации мышиных эмбриональных стволовых клеток в клетки-предшественники олигодендроцитов (OPC). Этот протокол генерирует Olig2 + + NG2 OPCs с высоким КПД на 30 дней дифференциации. Мы также опишем метод для создания "пики" OPCs, что позволяет вести огонь потенциалов действия.
Общая цель следующего эксперимента — получение предшественников олигодендроцитов из эмбриональных стволовых клеток посредством серии этапов культивирования в течение 30 дней. Это достигается путем первоначального формирования эмбриоидных телец из ЭС-клеток мыши для запуска дифференцировки клеток. На втором этапе эмбриоидные тельца обрабатывают малыми молекулами — ретиноевой кислотой и чистым морфином, которые индуцируют направленную дифференцировку клеток в линию олигодендроцитов.
Предшественники цитов. На третьем этапе, спустя еще 22 дня, тела эмбрионов подвергаются дезагрегации до состояния одиночных клеток. В культуре примерно 80% клеток представляют собой OPC.
Затем OPC, полученные из MESC, трансдуцируют вирусами bao, несущими субъединицу NAV 1.2, для создания спайковых OPC; в результате с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии и электрофизиологических записей подтверждается экспрессия маркера OPC и наличие спайковых свойств у этих полученных из MESC OBC. Здравствуйте, я Понг Чианг из лаборатории доктора Инга на кафедре клеточной биологии и анатомии человека Калифорнийского университета в Дейвисе. Мы также сотрудничаем с Детской больницей Шрайнера в Северной Калифорнии.
Здравствуйте, я Виал Радж, также из лаборатории Денга. Сегодня мы продемонстрируем вам процедуру дифференцировки эмбриональных стволовых клеток мыши в предшественники глии. Мы используем эту процедуру в нашей лаборатории для изучения свойств предшественников олигодендроцитов, полученных из эмбриональных стволовых клеток, с целью создания клеток с более высоким терапевтическим потенциалом.
Итак, приступим. Сегодня мы будем получать клетки-предшественники олигодендроцитов или OPC из линии эмбриональных стволовых клеток мыши OG2-GFP. Эти эмбриональные стволовые клетки необходимо пересевать каждые три дня, чтобы поддерживать их жизнеспособность при оптимальной плотности и предотвращать спонтанную дифференцировку. Пересадка.
Клетки ESS при достижении 70% конфлюэнтности в ламинарном шкафу. Удалите среду с культуры. Промойте PBS и обработайте трипсином, добавив два миллилитра предварительно нагретого раствора.
Перемешивайте одну раз в течение пяти минут при 37 °C. Остановите реакцию и ресуспендируйте клетки в 4 мл среды для клеток MES. Перенесите клетки в коническую пробирку объемом 15 мл и осадите их центрифугированием при 1000 об/мин в течение пяти минут.
Перевзвесьте в чашке с культуральной средой MESL одну десятую часть клеток поверх сплойного слоя облученных фидерных клеток мыши в среде для клеток MES. Через три дня ЭСК достигают примерно 70% конфлюэнтности и готовы к пассированию или суспендированию для формирования эмбриональных телец с целью их индукции и начала дифференцировки. Обработайте колонии ЭСК мыши трипсином, как описано ранее, а затем перевзвесьте клетки в среде с заменителем сыворотки KnockOut или среде KSR. Подсчитате количество клеток с помощью гемоцитометра, затем разбавьте суспензию в KSR.
Расположите среду с концентрацией 15 000 клеток на мл, добавив по 3 мл в каждую лунку 6-луночного планшета с ультранизкой адгезией. Культивируйте суспендированные клетки при 37 °C в течение четырех дней. Полностью заменяйте среду каждые два дня.
Начиная с четвертого дня, ежедневно заменяйте среду; на четвертый день добавьте в KSR 0,2 мкМ ретиноевой кислоты; на пятый день добавьте как ретиноевую кислоту, так и 1 мкМ примоморфамина; на шестой и седьмой дни повторите добавление. Культивируйте эмбриональные тельца в двух средах, дополненных 0,2 мкМ ретиноевой кислоты и 1 мкМ примоморфамина. После восьми дней культивирования большинство эмбриональных тельца экспрессируют GFP и готовы к дизагрегации трипсином; подсчитайте количество клеток, как и раньше.
Затем ресуспендируйте их до концентрации 3,5 × 10⁵ клеток на мл. В среду OPC добавьте три миллилитра суспензии в среде OPC. Используя 60-миллиметровые чашки, покрытые полиорнитином, примерно каждую неделю клетки будут достигать конфлюэнтности и выглядеть следующим образом; проведите пассирование клеток, как и раньше, с трехминутной трипсинизацией.
Через 30 дней после первоначального суспендирования. В среде KSR клетки проявляют характеристики клеток-предшественников олигодендроцитов для генерации спайковых OPC. Используйте OPC, полученные из ESL мыши, при слиянии от 50 до 70%.
Замените среду на XPBS для промывки клеток. Для введения вольтаж-зависимого натриевого канала 1.2, альфа-субъединицы.
Мы используем набор для исследования натриевых каналов back MAM. Смешайте 1 mL компонента A набора back MAM с 4 mL 1X PBS. Удалите промывочный раствор PBS и добавьте разведенный компонент.
Инкубируйте при 37 °C в течение двух часов. Замените агент памяти с обратной связью на среду OPC, дополненную компонентами B и C, согласно описанию в наборе. Инкубируйте еще два часа при 37 °C.
После инкубации замените обогащенную среду на свежую среду для OPC. После еще 24 часов культивирования можно провести анализ полученных из ESL OPC на наличие спайкинга в данной временной точке. EBS не проявляют GFP-флуоресценции.
EBS демонстрируют сильную экспрессию GFP и готовы к культивированию методом дезагрегации примерно через 30 дней после исходного суспендирования. В среде KSR большинство клеток иммуноположительны при окрашивании на NG2, что согласуется с экспрессией GFP. Однако, в отличие от OPC головного мозга, эти OPC, производные от клеток MES, не способны генерировать потенциалы действия даже при деполяризации клеток до 0 мВ.
После введения субъединицы NAV 1.2 посредством вирусной трансдукции эти полученные из клеток MES ОПЦ возбуждаются и генерируют потенциалы действия. Мы только что продемонстрировали вам, как дифференцировать эмбриональные стволовые клетки мыши в ОПЦ и создавать спайковые ОПЦ с помощью вирусной трансдукции. При выполнении данной процедуры важно помнить о правильном хранении ретиноевой кислоты, морфина и FGF 2, всегда использовать свежие аликвоты и утилизировать излишки ретиноевой кислоты после использования.
На этом всё. Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.
В данной статье представлен протокол дифференцировки эмбриональных стволовых клеток мыши в клетки-предшественники олигодендроцитов (OPC) с использованием малых молекул. Данный метод позволяет с высокой эффективностью получать OPC, экспрессирующие Olig2+NG2+, в течение 30 дней, и включает методику получения функционально активных OPC, способных генерировать потенциалы действия.
Эффективная дифференцировка эмбриональных стволовых клеток в клетки-предшественники олигодендроцитов (OPCs) отвечает критической потребности в масштабируемых источниках клеток с определенной линией развития для исследований по регенерации ЦНС. Данный протокол обеспечивает высокопродуктивное получение фенотипически определенных OPCs, что повышает прогностическую достоверность при валидации мишеней на ранних стадиях и в функциональных исследованиях. Такой подход способствует механистическому снижению рисков и приоритизации портфеля стратегий клеточной терапии демиелинизирующих заболеваний.
Данный протокол дифференцировки интегрирован в континуум от открытия мишени до доклинических исследований, что позволяет проводить раннюю валидацию мишеней, разработку методов анализа и трансляционные исследования биологии OPC.