A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
O9--1 خط خلية crest العصبي ماوس مولتيبوتينت. هنا يمكننا وصف بروتوكولات مفصلة خطوة بخطوة لاستزراع خلايا O9--1، والتفريق بين الخلايا O9-1 في أنواع محددة من الخلايا والتلاعب وراثيا O9-1 الخلايا باستخدام siRNA بوساطة ضربة قاضية أو تحرير الجينوم كريسبر-Cas9.
وتهاجر الخلايا العصبية كريست (الصافية) الخلايا الجذعية البالغة multipotent التي يمكن أن تفرق في أنواع مختلفة من الخلايا وتؤدي إلى العديد من الأنسجة والأعضاء. خط الخلية O9-1 مشتق من الذاتية الفأر الجنينية البلدان المتبرعة الصافية ويحافظ على مولتيبوتينسي. بيد أن ظروف ثقافة معينة، خلايا O9-1 يمكن أن تفرق في أنواع مختلفة من الخلايا وأن تستخدم في طائفة واسعة من التطبيقات البحثية. في الآونة الأخيرة، مع الجمع بين الدراسات الماوس وخلية O9--1، أننا أظهرنا أن فرس النهر مما يشير إلى مسار المستجيبة ياب وطاز تلعب أدواراً هامة في التنمية الجمجمة المستمدة من قمة العصبية. على الرغم من أن عملية تثقيف للخلايا O9-1 أكثر تعقيداً من التي تستخدم لخطوط الخلايا الأخرى، خط الخلية O9-1 نموذج قوية للتحقيق في البلدان المتبرعة الصافية في المختبر. نقدم هنا، على بروتوكول لاستزراع خط الخلية O9-1 المحافظة على ستيمنيس، فضلا عن البروتوكولات للتفريق بين الخلايا O9-1 إلى أنواع الخلايا المختلفة، مثل خلايا العضلات الملساء وخلايا الاوستيوبلاستس. وبالإضافة إلى ذلك، يرد وصف بروتوكولات لإجراء دراسات فقدان لوظيفة الجينات في الخلايا O9-1 باستخدام الحذف كريسبر-Cas9 وضربه قاضية بوساطة الرنا التدخل الصغيرة.
الخلايا العصبية كريست (الصافية) هي الخلايا الجذعية مثل multipotent مع قدرة المهاجرة رائعة ووجود عابر أثناء التطور الجنيني. البلدان المتبرعة الصافية تنشأ بين الأديم الظاهر السطحي والانبوب العصبي وتهاجر إلى مناطق أخرى للجنين أثناء التطور الجنيني1. استناداً إلى تلك المجالات الوظيفية، ويمكن تصنيف البلدان المتبرعة الصافية إلى عدة أنواع مختلفة، بما في ذلك الجمجمة والجذع، تحفيزه، وعجزي، والقلب البلدان المتبرعة الصافية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن البلدان المتبرعة الصافية تفرق في الأنساب خلية متعددة، مثل خلايا العضلات الملساء، وخلايا العظام، والخلايا العصبية، وتؤدي إلى مختلف الأنسجة2،3. تنمية البلدان المتبرعة الصافية يتسم بسلسلة معقدة من الأحداث مورفوجينيتيك التي يتم ضبطها بالإشارات الجزيئية المختلفة. نظراً لتنظيم معقد من البلدان المتبرعة الصافية ومساهماتها الهامة لهياكل عديدة، يمكن أن تؤدي التقلبات التنمية NCC عادة إلى العيوب الخلقية عند الولادة، التي تمثل ما يقرب من 30 في المائة من جميع العيوب الخلقية الخلقية البشرية. تشوهات أثناء تطوير crest العصبي يمكن أن يؤدي إلى شق الشفة/الحنك، معيبة بعيوب تشكيل الآنف، المتلازمات، مثل تدفق القلب المعيبة المسالك أو وفيات الرضع حتى1،،من45، 6 , 7-فهم الآليات الجزيئية للتنمية NCC مهم لتطوير علاجات للأمراض الناجمة عن عيوب في تنمية البلدان المتبرعة الصافية. مع استخدام مختلف في المختبر و في فيفو النهج8،،من910،11،،من1213،14 15من ،، وقد تم إحراز تقدم كبير في لجنة التنسيق الوطنية للبحث. في فيفو، نماذج حيوانية، بما في ذلك الدواجن والبرمائيات، الزرد، والفئران، قد استخدمت للتحقيق في البلدان المتبرعة الصافية1. وعلاوة على ذلك، استخدمت الأجنة البشرية لدراسة عملية الهجرة الصافية في التنمية الجنين البشري المبكر16. في المختبر، نماذج الخلية للبلدان المتبرعة الصافية، مثل البلدان المتبرعة الصافية البشرية التي نشأت من الدهون تحت الجلد المريض، قد استخدمت للتحقيق في مرض باركنسون17. الخط NCC O9--1، والتي استمدت أصلاً من الثقافات الجماعية من البلدان المتبرعة الصافية الذاتية معزولة عن E8.5 الماوس الأجنة18، نموذج خلية قوية لدراسة البلدان المتبرعة الصافية. الأهم من ذلك، تحت ظروف ثقافة عدم التمييز، وخلايا O9-1 مولتيبوتينت الشبيهة الجذعية البلدان المتبرعة الصافية. ومع ذلك، تحت ظروف الثقافة المختلفة، الخلايا O9-1 يمكن أن تكون متباينة في أنواع الخلايا المتميزة، مثل خلايا العضلات الملساء وخلايا الاوستيوبلاستس، تشوندروسيتيس، والخلايا الدبقية18. ونظرا لهذه الخصائص، خلايا O9-1 على نطاق واسع استخدمت الدراسات المتصلة بالبلدان المتبرعة الصافية، مثل التحقيق في الآلية الجزيئية لعيوب الجمجمة الوجه19،20.
وترد هنا، بروتوكولات مفصلة للحفاظ على الخلايا O9-1 والتفريق بين الخلايا O9-1 إلى أنواع مختلفة من الخلايا، والتلاعب الخلايا O9-1 عن طريق إجراء دراسات فقدان لوظيفة الجينات مع تحرير الجينوم كريسبر-Cas9 والحمض النووي الريبي التدخل الصغيرة (siRNA)- بوساطة تقنيات ضربة قاضية. وكمثال ممثل، هو وصف استخدام الخلايا O9-1 دراسة ياب و طاز الخسارة-من-وظيفة. ياب وطاز هي المصب المستجيبة لفرس النهر مما يشير إلى المسار، الذي يلعب دوراً حاسما في انتشار الخلايا، والتمايز، والمبرمج. كما تبين في مسار فرس النهر لتكون هامة في التنمية والتوازن عدة من مختلف الأنسجة والأعضاء، وكذلك في الآلية المرضية لأمراض مختلفة20،،من2122،23 ،،من2425،26،،من2728. تتضمن العناصر الأساسية لفرس النهر مما يشير إلى مؤنزم 20-مثل العقيمة ورم القامع Mst1/2 وبروتين سقالة السلفادور التي تحتوي على المجال WW مؤنزم homolog (Lats1/2) القامع الورم كبير. فرس النهر مما يشير إلى يحول دون نشاط ياب وطاز، وتروج عن التدهور في السيتوبلازم. دون القمع من فرس النهر، يمكن أن ترانسلوكاتي إلى نويات ياب وطاز وتعمل كوسائل تفعيل المشارك النسخي. ونحن مؤخرا أظهرت أن يخمد تحديداً فرس النهر إشارات المستجيبة ياب وطاز في الماوس البلدان المتبرعة الصافية باستخدام Wnt1لجنة المساواة العرقية والسائقين Wnt1Cre2SOR أسفرت عن الفتك الجنينية في E10.5 مع شديد 20من عيوب الجمجمة. ونحن أيضا بإجراء دراسات باستخدام خلايا O9-1 للتحقيق في دور ياب وطاز في البلدان المتبرعة الصافية. دراسة دالة ياب وطاز في انتشار NCC والتمايز و ياب وضربه قاضية طاز خلايا تم إنشاؤها في الخلايا O9-1 باستخدام siRNA، وخلايا خروج المغلوب ياب تم إنشاؤها بواسطة استخدام تحرير الجينوم كريسبر-Cas9. يمكن تطبيق نفس الاستراتيجيات فقدان لوظيفة الجينات على الجينات المستهدفة المختلفة في مسارات أخرى. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا تطبيق مكسب للدالة دراسات وفحوصات تعداء الخلايا O9-1 لدراسة وظيفة الجينات والتنظيم. البروتوكولات المذكورة هنا تهدف إلى استخدام المحققين كأدلة لاستزراع خلايا O9-1 المحافظة على ستيمنيس مولتيبوتينت، لتمييز الخلايا O9-1 إلى أنواع أخرى من الخلايا تحت ظروف مختلفة من الثقافة، ودراسة وظيفة الجينات و الآليات الجزيئية للبلدان المتبرعة الصافية.
1-إعداد قبل زراعة الخلايا O9-1
ملاحظة: القاعدية الوسائط المستخدمة لزراعة الخلايا O9-1 يجب أن يكون قد تكيف ب Sandos فطري الفئران ثيوجوانيني/واباين-مقاومة (ستو) الماوس تنتجها الخلايا الليفية الخلايا؛ ولذلك، تحتاج خلايا ستو الحصول عليها وإعدادها كما هو موضح أدناه قبل البدء في زراعة الخلايا O9-1.
2-ثقافة الخلية O9-1
3-الحفاظ على الخلايا O9-1
ملاحظة: يعمل الإعلام القاعدي O9-1 هو تصفية تعقيم مكيفة وسائل الإعلام القاعدية، والتي ليف (تركيز نهائي 103 وحدات/mL) وتضاف بفجف (التركيز النهائي 25 نانوغرام/ملليلتر) فورا إلى الطبق ثقافة الخلية قبل الاستخدام. هذه الوسائط بحاجة إلى الحماية من الضوء والمخزنة في 4 درجات مئوية.
4-التلاعب بالخلايا O9-1
5. تمايز الخلية O9-1
وكان هدف تجاربنا ضربة قاضية والضربة القاضية دراسة آثار ياب طاز الخسارة-من-وظيفة وفي الخلايا O9--1. قبل التجارب ضربة قاضية والضربة القاضية، لدينا للتأكد من أن التحضير لوسائط الإعلام القاعدية، وخلايا الثقافة O9-1 كما هو موضح أعلاه (على سبيل المثال، الغشاء مصفوفة الا?...
لجنة التنسيق الوطنية أحد مساهمين الرئيسيين وتنوعاً لمختلف الأنسجة والأعضاء خلال morphogenesis الجنينية. خط الخلية O9-1 يحافظ على قدرته على التفريق في العديد من أنواع الخلايا المختلفة ويحاكي في فيفو خصائص البلدان المتبرعة الصافية، يجعلها أداة مفيدة في المختبر لدراسة وظيفة الجينات والت...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
نيكول ستانسل، دكتوراه، ELS، المنشورات العلمية في معهد القلب تكساس، تقدم الدعم التحريري. ونشكر أيضا مصادر التمويل التالية: "منحة تطوير عالم مركز جمعية القلب الأمريكية الوطنية" (14SDG19840000 إلى وانغ ياء)، "جائزة البحوث لورانس" 2014 من رولانت وبيردون لورانس العظام المرض البرنامج من تكساس (إلى وانغ جيه )، والمعاهد الوطنية للصحة (DE026561 و DE025873 إلى وانغ جي، DE016320، و DE019650 إلى ماكسسون ر.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Active STO feeder cells | ATCC | ATCC CRL-1503 | Also available in mitomycin C-inactivated form, catalog # ATCC 56-X |
O9-1 mouse cranial neural crest cell line | Millipore Sigma | SCC049 | |
DMEM, high glucose, no glutamine | Gibco | 11960-044 | |
DMEM, high glucose | Hyclone | SH30243.01 | |
FBS (fetal bovine serum) | Millipore Sigma | ES-009-B | |
Penicillin - streptomycin | Gibco | 15140-122 | |
L-glutamine 200 mM (100x) | Gibco | 25030-081 | |
Gelatin from porcine skin | Sigma | G1890 | |
Trypsin-EDTA 0.25% in HBSS | Genesee Scientific | 25-510 | |
DPBS (Dulbecco's phosphate buffered saline) without calcium or magnesium | Lonza | 17-512F | |
MEM non-essential amino acids (MEM NEAA) 100Xx | Gibco | 11140-050 | |
Sodium pyruvate (100 mM) | Gibco | 11360-070 | |
2-Mercaptoethanol | Sigma | M-7522 | |
ESGRO leukemia inhibitory factor (LIF) 106 unit/mL | Millipore Sigma | ESG1106 | |
Recombinant human fibroblast growth factor-basic (rhFGF-basic) | R&D Systems | 233-FB-025 | |
Mitomycin C | Roche | 10107409001 | |
Matrigel matrix | Corning | 356234 | |
DMSO (dimethylsulfoxide) | Millipore Sigma | MX1458-6 | |
Lipofectamine RNAiMAX | Thermo Fisher Scientific | 13778-075 | |
Opti-MEM I (1x) | Gibco | 31985-070 | |
Minimum essential medium, alpha 1x with Earle's salts, ribonucleosides, deoxyribonucleosides, & L-glutamine | Corning | 10-022-CV | |
ON-TARGETplus Wwtr1 siRNA | Dharmacon | L-041057 | |
ON-TARGETplus Non-targeting Pool | Dharmacon | D-001810 | |
ON-TARGETplus Yap1 siRNA | Dharmacon | L-046247 | |
FCS (fetal calf serum) | |||
ITS (insulin-transferrin-selenium) | |||
TGF-b3 | |||
Ascorbic acid | |||
BMP2 (bone morphogenetic protein 2) | |||
Dexamethasone | |||
B-27 supplement |
An erratum was issued for: Culturing and Manipulation of O9-1 Neural Crest Cells. The Protocol section was updated.
Step 2.1 was updated from:
Prepare basal media for O9-1 cell culture by adding the following in DMEM (final concentrations are indicated): 15% FBS, 0.1 mM minimum essential media (MEM) nonessential amino acids, 1 mM sodium pyruvate, 55 mM beta-mercaptoethanol, 100 U/mL penicillin, 100 U/mL streptomycin, 2 mM L-glutamine, 103 units/mL leukemia inhibitory factor (LIF; added immediately before use, do not add to stock bottle), and 25 ng/mL fibroblast growth factor-basic (bFGF; added immediately before use, do not add to stock bottle).
to:
Prepare basal media for O9-1 cell culture by adding the following in DMEM (final concentrations are indicated): 15% FBS, 0.1 mM minimum essential media (MEM) nonessential amino acids, 1 mM sodium pyruvate, 55 µM beta-mercaptoethanol, 100 U/mL penicillin, 100 µg/mL streptomycin, 2 mM L-glutamine, 103 units/mL leukemia inhibitory factor (LIF; added immediately before use, do not add to stock bottle), and 25 ng/mL fibroblast growth factor-basic (bFGF; added immediately before use, do not add to stock bottle).
Step 5.1.1 was updated from:
To prepare osteogenic differentiation media, dilute the following in alpha-MEM (final concentrations are indicated): 0.1 mM dexamethasone, 100 ng/mL bone morphogenetic protein 2 (BMP2), 50 µg/mL ascorbic acid, 10 mM b-glycerophosphate, 10% FBS, 100 U/mL penicillin, and 100 mg/mL streptomycin.
to:
To prepare osteogenic differentiation media, dilute the following in alpha-MEM (final concentrations are indicated): 0.1 µM dexamethasone, 100 ng/mL bone morphogenetic protein 2 (BMP2), 50 µg/mL ascorbic acid, 10 mM b-glycerophosphate, 10% FBS, 100 U/mL penicillin, and 100 µg/mL streptomycin.
Step 5.2.1 was updated from:
To prepare chondrocyte differentiation media, dilute the following in alpha-MEM (final concentrations are indicated): 5% fetal calf serum (FCS), 1% insulin-transferrin-selenium (ITS), 100 U/mL penicillin, 100 mg/mL streptomycin, 10 ng/mL transforming growth factor beta (TGF-b3), 50 mg/mL ascorbic acid, 10 ng/mL BMP2, 0.1 mM dexamethasone, and 1 mM sodium pyruvate.
to:
To prepare chondrocyte differentiation media, dilute the following in alpha-MEM (final concentrations are indicated): 5% fetal calf serum (FCS), 1% insulin-transferrin-selenium (ITS), 100 U/mL penicillin, 100 µg/mL streptomycin, 10 ng/mL transforming growth factor beta (TGF-b3), 50 µg/mL ascorbic acid, 10 ng/mL BMP2, 0.1 µM dexamethasone, and 1 mM sodium pyruvate.
Step 5.4.1 was updated from:
To prepare glial cell differentiation media, dilute the following in DMEM/F12 (final concentrations are indicated): 1x B-27 supplement, 2 mM L-glutamine, 50 ng/mL BMP2, 100 U/mL penicillin, 100 mg/mL streptomycin, 50 ng/mL LIF, and 1% heat-inactivated FBS.
to:
To prepare glial cell differentiation media, dilute the following in DMEM/F12 (final concentrations are indicated): 1x B-27 supplement, 2 mM L-glutamine, 50 ng/mL BMP2, 100 U/mL penicillin, 100 µg/mL streptomycin, 50 ng/mL LIF, and 1% heat-inactivated FBS.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved