Этот протокол описан новый механический способ измельчения, что позволяет расширение сферических нервных стволовых и клеток-предшественников агрегатов без диссоциации к суспензии отдельных клеток. Поддержание клеток / клеток контакт позволяет быстро и стабильный рост на протяжении более 40 пассажей.
Методика расширения ячейки, чтобы накопить большое количество клеток из одного образца для научных экспериментов и клинических испытаний значительно обогатило бы стволовых клеток сообщество. Многие методы текущие расширения являются трудоемкими и дорогостоящими, и тех, которые связаны полной диссоциации может вызвать несколько стволовые и клеток-предшественников типы пройти дифференциации или рано старение. Для преодоления этих проблем, мы разработали автоматизированную механическую метод пассажей называют "рубить", что является простым и недорогим. Этот метод позволяет избежать химической или ферментативной диссоциации на отдельные клетки и вместо этого позволяет масштабного расширения взвешенных, сфероидных культур, которые поддерживают постоянный контакт клеток / клеток. Способ измельчения имеет в основном были использованы для мозга плода, полученных нейронных клеток-предшественников или нейросферах, и недавно был опубликован для использования с нервных стволовых клеток, полученных из эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Процедура увлеченностиэс посева нейросферы на культуре ткани чашки Петри, а затем передавая резкий, стерильный нож через клетки эффективно автоматизировать утомительный процесс вручную механически диссоциации каждую сферу. Приостановка клеток в культуре создает благоприятную соотношении между площадью поверхности к объему; как более 500000 клетки могут быть выращены в пределах одного нейросфера менее 0,5 мм в диаметре. В одном T175 колбу, более 50 миллионов клетки могут расти в суспензионных культур по сравнению с только 15 миллионов в прикрепленных культур. Важно отметить, что рубить процедура использовалась в соответствии с действующим надлежащей производственной практики (цГМФ), что позволяет массовое производство количество продуктов клинико-класса клеток.
Существует долгая история расширения грызунов нервные стволовые клетки в культуре или как монослоя 1-3 или совокупных нейросферы 4-7. Кроме того, человека нервные клетки-предшественники (hNPCs), выделенные из различных регионов развивающегося центральной нервной системы 8-17 были расширены в пробирке. Эти клетки являются би-мощным, способны дифференцироваться в обоих астроцитов и нейронов и были очень полезный инструмент в изучении развития нервной системы 18,19 и болезни механизм 20,21. hNPCs также пересадить в различных животных моделях заболеваний центральной нервной системы с различными уровнями интеграции, выживание и функциональных эффектов 22-24.
Традиционно, грызун или фетальных НПС человека подвергаются воздействию факторов роста – часто эпидермальный фактор роста (EGF) и / или фактор роста фибробластов-2 (FGF-2) 25-28 – и как липкое, так и 29 три-Мерные системы сферические, как правило, пассировать с помощью ферментативной диссоциации в одной клеточной суспензии 30-34. Стандартный метод расширить клетки для исследований или клинического применения является как приверженец монослоя из-за легкого манипулирования. Тем не менее, мы показали, что пассажи однослойные и нейросфера hNPCs с ферментативных или химических растворов привело в начале старения 35. Кроме того, ферментативной диссоциации может привести к повышению уровня дифференцировки и кариотипа аномалий на основе данных продемонстрированы с эмбриональными стволовыми клетками 36-38. Хотя стандартный метод пассажей hNPCs выпустил текущий надлежащей производственной практики (цГМФ) класса продуктов, которые прошли в фазе 1 клинических испытаний (стволовые клетки Inc, Neuralstem Инк), метод разрешается только несколько раундов амплификации клетки, ограничивая банковские потенциал.
Очевидно, что крупные научно-исследовательские эксперименты и будущие клинические испытания могут воспользоваться возможностьюраспространяются клеток в натуральном и с задержкой старения, способствующих росту масштабную и сотовый банкинга. Чтобы удовлетворить эту потребность, мы разработали новый и автоматизированный способ механически пассажей неповрежденных нейросферы по "рубить" их в малых кластеров поддерживать клетки к клетке контакт. Этот метод значительно увеличить их срок службы 39 и суспензионной культуры позволяет более эффективно использовать пространство инкубатора по сравнению с однослойных культур, как видно с альтернативным методом 3D биореактор культуры 40. При условии, протокол измельчения позволяет для производства крупномасштабных банков от одного плода образца больше, чем канал 10, маловероятного подвиг, используя стандартные методы пассажей. Хотя этот метод для пассажи hNPCs является нетрадиционным, она растет в популярности, и был недавно, опубликованные с другими типами клеток, таких как нервные стволовые клетки, полученные из человеческих эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, что позволяет крупномасштабных расширение для различных приложений, включая возможность в версииИтро моделирование болезнь 41-46. Важно отметить, что цГМФ-класс hNPC банк клеток уже производится с помощью метода разделочную, демонстрируя, что метод может быть применен к будущим клинического применения.
Рисунок 6. Разделочные Схематическое. Расширение клетки сфероид стволовых / предшественники в культуре с использованием метода механической разделочную.
Критические шаги </p…
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарим доктора Soshana Свендсен для критического анализа и редактирования этого отчета. Эта работа была способствовало по NIH / NINDS 1U24NS078370-01 и CIRM DR2A-05320.
Beaker, 50 mL | Fisherbrand | FB-100-50 | multiple manufacturers/suppliers |
Bio-Safety Cabinet, class II | Baker | SG-603A | 4 ft. or 6 ft. model. 6 ft. model recommended; multiple manufacturers/suppliers |
Blades, Double-edge Prep | Personna | 74-0002 | multiple manufacturers/suppliers. CAUTION: Sharp |
Cell Freezing Media | Sigma-Aldrich | C6295-50ML | DMSO, serum-free |
Centrifuge, swing-bucket with 15 mL inserts | Eppendorf | 5810 R | multiple manufacturers/suppliers |
Conical Tubes, 15 mL | Fisherbrand | S50712 | multiple manufacturers/suppliers |
Conical Tubes, 50 mL | BD Falcon | 352074 | multiple manufacturers/suppliers |
Controlled Rate Freezer | Planer | Kryo 750 | multiple manufacturers/suppliers |
Cryovials, 2 mL | Corning | 430488 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T12.5 | BD Falcon | 353107 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T25 | BD Falcon | 353081 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T175 | BD Falcon | 353045 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T75 | BD Falcon | 353110 | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 1 L | Millipore | SCGPU11RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 150 mL | Millipore | SCGVU01RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 500 mL | Millipore | SCGPU05RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 50 mL | Millipore | SCGP00525 | multiple manufacturers/suppliers |
Filter Paper, 8.5 cm circles | Whatman/GE | 1001-085 | |
Forceps, Standard Pattern – Serrated/Curved/18 cm | Fine Science Tools | 11001-18 | |
Freezing Chamber, Isopropyl Alcohol | Nalgene | 5100-0001 | "Mr. Frosty" |
Incubator, 37°C/5% CO2 | Forma | 370 series | multiple manufacturers/suppliers |
Hemacytometer, Phase | Hausser Scientific | 1475 | multiple manufacturers/suppliers |
McIlwain Tissue Chopper | Lafayette Instruments | TC752-PD | Petri dish modification required. CAUTION: Moving, sharp blade. |
Micropipettor, 1 – 10 μL | Gilson | F144562 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 100 – 1000 μL (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 2 – 20 μL (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 20 – 200 μL (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Nutdriver, Autoclavable, 5/16" | Steritool | 10302 | |
Pasteur Pipets, cotton-plugged | Fisherbrand | 13-678-8B | multiple manufacturers/suppliers |
Petri Dish, Glass, Autoclavable | Corning | 3160-100 | |
Pipet Aid | Drummond | 4-000-101 | multiple manufacturers/suppliers |
Shim disc | McMaster-Carr | VARIABLE | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 10 μL | AvantGuard | AV10R-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 1000 μL | AvantGuard | AV1000 | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 20 μL | AvantGuard | AV20-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 200 μL | AvantGuard | AV200-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 10 mL | Fisherbrand | 13-676-10J | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 2 mL | Fisherbrand | 13-675-3C | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 25 mL | Fisherbrand | 13-676-10K | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 5 mL | Fisherbrand | 13-676-10H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterilization Pouches, 19 x 33 cm | Crosstex | SCL | multiple manufacturers/suppliers |
Strainer, 40 µm | BD Falcon | 352340 | |
Tissue Culture Dishes, 60 mm | BD Falcon | 351007 | |
Tube Racks, Interlocking Four-Way | Fisherbrand | 03-448-17 | |
Water Bath | Fisherbrand | S52602Q | multiple manufacturers/suppliers |
Neural Progenitor Cell-Specific Processing Reagents | |||
Neural Stem Cell Expansion Medium (Stemline) | Sigma-Aldrich | S3194-500ML | Important to use the Stemline brand |
Recombinant Human Epidermal Growth Factor (EGF) | Millipore | GF316 | multiple manufacturers/suppliers |
Recombinant Human Leukemia Inhibitory Factor (LIF) | Millipore | LIF1010 | multiple manufacturers/suppliers |
Trypan Blue (0.4%) | Sigma-Aldrich | T8154-100ML | multiple manufacturers/suppliers |
TrypLE Select (1X) | Life Technologies | 12563-011 |