Summary

Faringeal Arches Ex Vivo Kültür Kalp ve kas atalarıdır ve Bunların Niche Eğitim için

Published: July 20, 2015
doi:

Summary

Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.

Abstract

Gelişmekte olan embriyoların faringeal mezoderm baş ve kalp kaslarının geniş bölgelere katkıda bulunur. Biz (aynı zamanda brankiyal kemerli olarak da bilinir) farenks kemerli baş ve kalp progenitör hücre gelişimini ex vivo çalışma için yeni bir yöntem geliştirdik. Bu yöntemi kullanarak, biz son zamanlarda ikinci faringeal kemer kendini yenileyen kalp atalarıdır içeren ve fare kalp gelişimi sırasında atalarıdır genişletilmesi için bir mikro olarak hizmet ettiğini tarif var. progenitör hücrelerin kemerin içinde farklılaşmamış ve geniş kalır, ancak hızlı bir şekilde kemer dışarı göç gibi fonksiyonel kardiyomiyositler olur. Biz de ilk faringeal kemer kemer ayrıldıktan sonra miyotüplerinin sebebiyet veren kas atalarıdır içerdiğini bildirdi. Burada, biz diseksiyon ve fare embriyoları geliştirmekten birinci ve ikinci faringeal kemerler ex vivo kültür prosedürü göstermektedir. yöntem baş ve kalp progenitör / kas dev incelemek için birini sağlayankardiyomiyosit ayrıntılı ex vivo miyotüp formasyonu da dahil olmak üzere elopment.

Introduction

Faringeal mezoderm hücreleri kalp parça ve yutak kas yol açmaktadır. Embriyonik gelişim sırasında, ikinci kalp alanından multipotent kalp progenitör hücrelerin yutak mezodermden göç ve kardiyak çıkış yolunu ve sağ ventrikül doldurmak ve onların anormal gelişim yakından doğum kusurları ve doğum defect- konjenital kalp hastalığı lideri nedeni ile ilişkilidir İnsanlarda 1-3 benzer ölümler. Son çalışmalar yutak mezoderm mezoderm kardiyo-Kraniofasiyal gelişim 4 kritik bir parçası yaparak, kalp ek olarak, kas kafa katkıda bulunduğunu göstermiştir. Böylece, indüksiyon, çoğalması ve yutak mezoderm baş ve kalp atalarıdır farklılaşma dahil gelişimsel süreçleri etkin soruşturma 5-7 altındadır.

Yakın zamana kadar, kardiyak progenitör hücreler genişleme witho tabi olup olmadığı bilinmeyen kaldıkendi cep çevre hakkında bilgi eksikliği kısmen ut farklılaşma. Bizim yeni bir çalışma faringeal kemerler kalp ve kas atalarıdır yenilenmesi için bir mikroçevresinin olarak hizmet ve birkaç hafta üzerinde 8 ex vivo kültüre olabileceğini düşündürmektedir. Bu eksplant yöntemi kardiyo-kraniofasial atalarıdır ex vivo gelişimini incelemek için yeni ve eşsiz bir fırsat sunmaktadır.

Protocol

Tüm fareler Johns Hopkins Üniversitesi'nde hayvan tesisi -accredited Laboratuar Hayvan Bakımı Akreditasyon Amerikan Derneği (AAALAC) muhafaza ve Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Kılavuzu belirtilen prosedürlere uygun olarak muhafaza edildi. Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tüm deneysel protokolleri onayladı. 1. Deneysel hazırlanması 60 dakika boyunca fosfat tamponlu çözelti içinde% 10 Fetal Sığır Serumu (FBS) (PBS) ile kaplayın 12 oyuklu plaka. </li…

Representative Results

Onlar çoğalır ve baş ve kalp kas, sırasıyla (Şekil 1A, A 've A' ') olmak üzere, 1. ve 2. faringeal kemer göç olarak gelişimi sırasında, yüz kası ve kalp atalarıdır izlenebilmektedir. Yutak kemerlerin Kültürleme detaylı ex vivo kalp ve kas gelişimini incelemek için benzersiz bir yol sunuyor. Diseksiyon ve yutak kemerlerin bağlanması sonrasında, ekli kemerli göç hücrelerin kültür 24-48 saat içinde görülebilir. Kültür miyot…

Discussion

Bu videoda, biz izole etmek ve 9.5 gün eski fare embriyolarının ilk kültür ve ikinci yutak kemerler nasıl gösterilmektedir. Farengeal kemerler, ilk kemerlerin 8 ikinci kemerli ve baş kas atalarıdır -in embriyogenez 10,11 sırasında kalbi yapmak için çok güçlü kalp progenitör hücrelerin bina blokları içeren gelişmekte olan embriyoların 9'un craniolateral tarafında görünen çıkıntı geçici segmente edilmiş .

Yutak kemerlerin dis…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank Kwon laboratory members for helpful discussions. This work was supported by grants from NHLBI/NIH (R01HL111198) and Maryland Stem Cell Research Fund (MSCRF).

Materials

FBS Hyclone SH30071.03
PBS + Ca2 + Mg2 Corning 21-030-CV
10cm petri plates Fishersci FB0875712
Scissor
Dissection forceps
Serum Free Media:
IMDM Cellgro 15-016-CV
Ham’s F12 Cellgro 10-080-CV
N2-SUPPLEMENT Gibco 17502-048
B27-retinoic acid Gibco 12587-010
10% BSA (in PBS) à (Invitrogen Cat#. P2489) Life Sciences P2489
100X Glutamine (Gibco Cat.# 25030-081) Gibco 35050-61
100X Pen/Strep (Gibco Cat#. 15070-063) Gibco 15140-122

References

  1. Kelly, R. G. The second heart field. Curr Top Dev Biol. 100, 33-65 (2012).
  2. Bruneau, B. G. The developmental genetics of congenital heart disease. Nature. 451, 943-948 (2008).
  3. Tzahor, E., Evans, S. M. Pharyngeal mesoderm development during embryogenesis: implications for both heart and head myogenesis. Cardiovasc Res. 91, 196-202 (2011).
  4. Uosaki, H., et al. Direct Contact with Endoderm-like Cells Efficiently Induces Cardiac Progenitors from Mouse and Human Pluripotent Stem Cells. PLoS One. 7 (10), e46413 (2012).
  5. Cheng, P., et al. Fibronectin mediates mesendodermal cell fate decisions. Development. 140, 2587-2596 (2013).
  6. Kwon, C., et al. A regulatory pathway involving Notch1/beta-catenin/Isl1 determines cardiac progenitor cell fate. Nature cell biology. 11, 951-957 (2009).
  7. Shenje, L. T., et al. Precardiac deletion of Numb and Numblike reveals renewal of cardiac progenitors. Elife. 3, e02164 (2014).
  8. Grevellec, A., Tucker, A. S. The pharyngeal pouches and clefts: Development, evolution, structure and derivatives. Semin Cell Dev Biol. 21, 325-332 (2010).
  9. Kwon, C., Cordes, K. R., Srivastava, D. Wnt/beta-catenin signaling acts at multiple developmental stages to promote mammalian cardiogenesis. Cell Cycle. 7, 3815-3818 (2008).
  10. Cho, G. S., Fernandez, L., Kwon, C. Regenerative medicine for the heart: perspectives on stem-cell therapy. Antioxid Redox Signal. 21, 2018-2031 (2014).

Play Video

Cite This Article
Andersen, P., Kwon, C. Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche. J. Vis. Exp. (101), e52876, doi:10.3791/52876 (2015).

View Video