La qualità di fibroblasti embrionali di topo (MEF) è dettata dal ceppo destro del mouse, ad esempio CF-1. Pluripotenza-solidale MEF e mezzi condizionati (CM) ottenuti da questi dovrebbe contenere le concentrazioni ottimali di Activin A, Gremlin e Tgfβ1 necessari per la Activin / Nodale FGF e percorsi di co-operativamente mantenere il self-renewal e la pluripotenza.
In generale, le cellule staminali embrionali umane (hESC) e umani cellule staminali pluripotenti indotte (hiPSCs) 1 può essere coltivato in condizioni variabili. Tuttavia, non è facile stabilire un sistema efficace per la coltura di tali cellule. Poiché le condizioni di coltura può influenzare l'espressione del gene che conferisce la pluripotenza in hESC e hiPSCs, l'ottimizzazione e la standardizzazione del metodo di cultura è fondamentale.
La creazione di linee di hESC è stato descritto utilizzando MEF come cellule di alimentazione e siero bovino fetale (FBS)-2 contenente terreno di coltura. Successivamente, FBS è stato sostituito con la sostituzione knockout siero (KSR) e FGF2, che aumenta la proliferazione delle hESC 3. Infine, l'alimentatore senza sistemi di coltura permettono alle cellule in coltura Matrigel rivestite con lastre in KSR contenente mezzo condizionato (medium condizionato dal MEF) 4. Successivamente, condizioni di coltura hESC si sono spostati verso alimentatore privo di cultura nel definire chimicamenteEd condizioni 5-7. Inoltre, per evitare il potenziale contaminazione da agenti patogeni e proteine animali metodi di coltura utilizzando xeno-free componenti sono state stabilite 8.
Per ottenere migliori condizioni cellule di alimentazione di topo sono stati sostituiti con linee cellulari umane (ad esempio muscolari fetale e 9 cellule della pelle, cellule adulte 10, fibroblasti prepuzio 11-12, amniotico cellule mesenchimali 13). Tuttavia, l'efficienza di mantenere hESC indifferenziate utilizzando prepuzio fibroblasti umani di derivazione strati di alimentazione non è così elevata come quella di cellule feeder topo a causa del basso livello di secrezione di Activin A 14. Ovviamente, vi è una differenza evidente nella produzione di fattore di crescita di topo e cellule feeder umane.
L'analisi dei trascrittomi di topo e cellule di alimentazione umana ha rivelato differenze significative tra le cellule di sostegno e non di sostegno. Esogena FGF2 è fondamentale per eseguire manutenzioneNing auto-rinnovamento delle hESC e hiPSCs, ed è stato identificato come un fattore chiave regolando l'espressione di Tgfβ1, Activin A e Gremlin (un antagonista BMP) nelle cellule di alimentazione. Activin A ha mostrato di indurre l'espressione di OCT4, SOX2, e Nanog in hESC 15-16.
Per lungo termine cultura, hESC e hiPSCs possono essere coltivate su mitoticamente inattivato MEF o sotto alimentatore senza condizioni MEF-CM (MEF condizionata Medium) su Matrigel rivestite con lastre di mantenere il loro stato indifferenziato. Il successo di entrambe le condizioni di coltura dipende completamente la qualità delle cellule di alimentazione, poiché influenza direttamente la crescita delle hESC.
Qui, presentiamo un metodo ottimizzato per l'isolamento e la coltura di fibroblasti embrionali di topo (MEF), preparazione del terreno condizionato (CM) e enzyme-linked test immunoenzimatico (ELISA) per valutare i livelli di Activin A all'interno dei media.
La procedura di isolamento MEF qui presentata consente la creazione di una condizione di cultura standardizzata per le hESC e hiPSCs. Inoltre il sistema ELISA basato utilizzato per valutare la produzione di citochine da cellule di alimentazione è un utile indicatore della qualità dei mezzi condizionati MEF-derivati. La manutenzione ordinaria del ceppo di topo (CF1) fornendo fibroblasti supporto è necessaria per evitare lotto a lotto variazione di terreni di coltura. Inoltre, si raccomanda di isolare embrioni di topo contemporaneamente per ottenere una qualità costante di cellule. Certo, appena isolato MEF può essere mantenuto congelato a P0 e P1. Inoltre inattivati MEF può essere conservato congelato in aliquote di quantità appropriate a seconda delle esigenze per colture cellulari. Di solito circa 250.000 cellule devono essere seminati in un singolo pozzo di una piastra da 6 pozzetti di hESC cultura e le cellule iPS. Il metodo consolidato e ottimizzato può essere utilizzato di routine per ridurre la variabilità tra diffeaffitto esperimenti.
The authors have nothing to disclose.
Un ringraziamento particolare al Dr. Boris Greber per impostare il Activin Un protocollo ELISA pubblicato in Greber et al. 2007. Siamo particolarmente grati alla signora Monica Shevack per preparare la panoramica grafica. Siamo molto grati al dottor Fuchs Heiko per tutto l'aiuto e preziosi consigli prima e durante le riprese. Vorremmo ringraziare tutti i membri del laboratorio Adjaye, soprattutto Elisabeth Socha per mantenere un costante rifornimento di MEF e CM. Riconosciamo anche i nostri colleghi presso l'impianto di animale della MPIMG per il loro sostegno permanente. Questo lavoro è stato parzialmente finanziato dalla Max Planck Society e il [BMBF; numero di concessione 0315717A], partner del ERASysBio + iniziativa finanziata nell'ambito del EU ERA-NET Plus nel 7 ° PQ.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
DMEM (High Glucose) | Gibco, Invitrogen | 41966-052 | |
FBS | Biochrom | S0115 | |
L-glutamine | Gibco, Invitrogen | 25030-024 | |
Penicillin-streptomycin | Gibco, Invitrogen | 15140-122 | |
Vacuum filter system | Corning | 431097 | 500 ml, 0.22 μm, PAS |
DMSO | Sigma | D2650 | |
Knockout DMEM | Gibco, Invitrogen | 10829-018 | |
Knockout Serum Replacement | Gibco, Invitrogen | 10828-028 | |
Non-Essential Amino Acids | Gibco, Invitrogen | 11140-035 | |
beta-Mercaptoethanol | Sigma | M7522 | |
PBS | Gibco, Invitrogen | 14190-169 | |
DNase I | Sigma | D4527 | |
Mitomycin C | Roche | 10107409001 | |
Basic Fibroblast Growth Factor | PeproTech | 100-18B | |
Biotinylated Anti-human/mouse/rat Activin A Antibody | R&D Systems | BAM3381 | |
Gelatin | Sigma | G9391 | |
Human/Mouse/Rat Activin A MAb | R&D Systems | MAB3381 | |
0.05% Trypsin-EDTA | Gibco, Invitrogen | 25300-054 | |
Extra Thin Iris Scissors | FST | 14088-10 | |
Extra Fine Graefe Forceps | FST | 11150-10 | |
Pierse Fixation Forceps | FST | 18155-13 |