نشكر منشأة StemCore في جامعة موناش على توفير خطوط hESC ومرفق FlowCore في جامعة موناش لخدمات FACS. وقد دعم هذا العمل منح بحثية من المركز الأسترالي للخلايا الجذعية، وبرنامج منحة أبحاث الخلايا الجذعية التابع لحكومة نيو ساوث ويلز وحكومة فيكتوريا للجميع. ALL هو الباحث الشريك في مبادرة البحوث الخاصة لمجلس البحوث الأسترالي (ARC) في علوم الخلايا الجذعية، الخلايا الجذعية في أستراليا.

تم تنفيذ البروتوكول التالي باستخدام hESC-MEL111 الثقافات السائبة القياسية التي تقدمها منشأة StemCore في جامعة موناش (ملبورن). يتم استزراع خط الخلية هذا بشكل روتيني على طبقة من الخلايا الليفية الجنينية الماوس المعطل بشكل ميتوتي (MEFs) في bFGF تكمل hESC / KOSR media7 ويتم الحفاظ عليها مع الانزيمية الفصام (Collagenase) كل 5-7 أيام8. تستخدم ثقافات hESC التي نمت إلى ~ 80٪ التقاء في 75 سم2 (T75) كتجمعات مدخلات لهذا البروتوكول. يجب تنفيذ جميع إجراءات معالجة الخلايا الموضحة أدناه في ظل ظروف مطهرة في خزانة السلامة الحيوية من الفئة II التي تمت تصفيتها من HEPA.
قبل يومين من إجراء اختبار TG30/GCTM-2 FACS، قم بإعداد لوحات ثقافة T75 (الموضحة في القسم 1) التي سيتم استخدامها لإعادة زراعة الخلايا المستردة بعد FACS (الموضحة في القسم 4).
1. بذر MEFs وإعداد المتوسطة مكيفة MEF
1.1 يوم -2: طلاء MEFs في قوارير T75
<ol><li>ماصة 10 مل من 0.1٪ ث / الخامس الجيلاتين في كل قارورة T75 وإمالة لمعطف السطح بالتساوي.</li>
	<li>احتضان لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة في خزانة السلامة البيولوجية.</li>
	<li>أسبيرات الجيلاتين الحل.</li>
	<li>أضف 20 مل MEF-medium إلى القارورة وقبل التوازن إلى 37 درجة مئوية /5٪ CO2 لمدة 30 دقيقة في حاضنة ثقافة الخلية.</li>
	<li>لوحة Mitotically تعطيل MEFs على قارورة (ق) أعدت في الكثافات التالية. لبذور الكثافة 1/3 MEF 1.4 × 104 خلايا / سم2 (T75 = 1 × 106 MEFs). لبذور MEF ذات الكثافة الكاملة 5.3 × 104 خلايا / سم2 (T75 = 4 × 106 MEFs).</li>
</ol>ملاحظة: نستخدم بشكل روتيني ملفات MEFs التي تم تعطيلها بشكل ميتوتيك من خلال γ الإشعاع. يمكن العثور على بروتوكول لإعداد γ المشععة MEFs في Michalska12.
<ol start="6"><li>احتضان ثقافات MEF المشععة عند 37 درجة مئوية / 5٪من ثاني أكسيد الكربون بين عشية وضحاها. يمكن احتضان قوارير 1/3 لمدة 1-4 أيام دون تغيير متوسط MEF. وتستخدم هذه القوارير لإعادة تسلخ خلايا ما بعد FACS (كما هو الحال في البروتوكول 4). يتم احتضان قوارير MEF الكاملة بين عشية وضحاها لتوليد CM وفقا لما يلي في الخطوة 1.2.</li>
</ol>1.2 يوم -1: إعداد المتوسطة المكيفة (CM)
<ol><li>أسبيرات MEF المتوسطة من قوارير T75 MEF الكامل.</li>
	<li>إضافة ما قبل متساوية 25 مل hESC / KOSR المتوسطة تكملها مع 5 نانوغرام / مل الإنسان FGF-2 لكل قارورة T75. حضانة في 37 درجة مئوية / 5 ٪CO2 لمدة 24 ساعة.</li>
	<li>جمع المتوسطة مكيفة MEF (CM) في أنبوب زراعة الأنسجة العقيمة، ملحق CM الطازجة مع 10 نانوغرام / مل الإنسان FGF-2 ومرشح باستخدام مرشح البولي إيثرسولفون 0.22 ميكرومتر.</li>
	<li>لإنتاج CM إضافية كرر الخطوتين 1.2.2 و 1.2.3 يوميا على نفس الثقافة MEF لمدة أسبوع واحد.</li>
</ol>في يوم إجراء اختبار TG30/GCTM-2، استبدل MEF-medium في قوارير MEF T75 بسي إم وما قبل الاعتدال لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل بذر أي hESCs أو خلايا مشتقة من hESC تم استردادها من الإجراء كما هو موضح أدناه. يستخدم CM إما طازجة أو مخزنة في 4 درجة مئوية لمدة تصل إلى 2 أسابيع. يستخدم CM في هذا البروتوكول كما هو الحال في أيدينا أنه يزيد من صلاحية خلايا ما بعد FACS مقارنة مع وسائل الإعلام غير مشروطة (النتائج غير مبين).
2. أداء TG30/GCTM-2 FACS المقايسة: تفكيك الثقافات السائبة hESC إلى خلايا واحدة
ملاحظة: بريشيل 20٪ FBS/DMEM-F12 المتوسطة عند 4 درجة مئوية.
<ol><li>يستنشق وسائط hESC/KOSR من قارورتين T75 مع خط hESC مثقف.</li>
	<li>شطف الخلايا في كل T75 مع 10 مل DPBS و أسبيرات لإزالة.</li>
	<li>إضافة 3 مل TrypLE Express حل التفكك في كل قارورة T75. حضانة في 37 درجة مئوية / 5 ٪CO2 لمدة 5 دقائق.</li>
	<li>عثرة على جانب من القوارير للحصول على طرد كامل من الخلايا. تحقق تحت المجهر. إذا لم تطرد الخلايا بسهولة، فاحتضن لمدة 2-3 دقائق إضافية عند 37 درجة مئوية/5٪ من ثاني أكسيد الكربون2.</li>
	<li>إضافة 10 مل 20٪ FBS/DMEM-F12 (أبقى في 4 درجة مئوية) إلى كل قارورة T75. باستخدام المصصة 10 مل معقمة triturate بلطف الخلايا المفككة عدة مرات ضد جدار القارورة لتحقيق تعليق خلية واحدة في الغالب.</li>
	<li>ضع مصفاة خلايا 70 ميكرومتر على أنبوب البولي بروبلين المعقم 50 مل. استخدام ماصة 10 مل معقمة لإجبار تعليق خلية واحدة hESC تجمع من قوارير T75 اثنين من خلال مصفاة.</li>
	<li>تجاهل مصفاة الخلية، واستبدال غطاء أنبوب والطرد المركزي تعليق hESC المجمعة في 1000 × ز لمدة 2 دقيقة.</li>
	<li>تجاهل supernatant وغسل الخلايا عن طريق إعادة استخدام بلطف بيليه في 10 مل 20٪ FBS/DMEM-F12 (prechilled في 4 درجة مئوية).</li>
	<li>إجراء جهاز طرد مركزي ثان عند 1000 × ز لمدة دقيقتين.</li>
	<li>تجاهل supernatant، إضافة 10 مل 20٪ FBS/DMEM-F12 (prechilled في 4 درجة مئوية) وتريتورات بلطف إلى خلايا ريسوبيند. ضع أنبوب 50 مل على الجليد. سيتم استخدام هذا الأنبوب لإجراء تحديد عينات الفرز المناعي الموضحة أدناه.</li>
	<li>خذ 20 ميكرولتر من تعليق الخلية الواحدة hESC (الخطوة 2.10) لعد عدد الخلايا باستخدام مقياس المحركات. يجب أن تتوقع عائد 10-15 مليون خلية لكل قارورة T75.</li>
</ol>ملاحظة: يستخدم نظام FBS في هذا الجزء من البروتوكول لزيادة صلاحية الخلية بعد FACS.
3. تلطيخ immunofluorescent من مستضدات سطح الخلية TG30 وGCTM-2
<ol><li>Aliquot 150 ميكرولتر (~ 100،000 خلية) من تعليق خلية واحدة hESC (من الخطوة 2.11) في كل من أنابيب الطرد المركزي الدقيق الستة من 1.5 مل. سيتم استخدام هذه الاقتباسات الستة لعناصر التحكم في التلطيخ المطلوبة لمعايرة المقايسة على جهاز FACS. المتبقية ~ 9 مل تعليق الخلية سيكون عينة الفرز الخاص بك في الثقافة التي فصلت سوف تكون ملطخة للكشف عن TG30 وGCTM-2، وفقا للجداول 1 و 2.</li>
	<li>إجراء ردود فعل ملزمة من الأجسام المضادة الأولية في 20٪ FBS/DMEM-F12. يجب أن تكون أحجام التفاعل النهائي ~ 9 مل لعينة الفرز و 200 ميكرولتر للعناصر التحكم. تضمين عناصر تحكم متساوية النوع كأجسام مضادة أساسية. ضع الأنابيب أفقيا على الجليد واخلطها برفق لمدة 30 دقيقة على منصة هزازة.</li>
	<li>أجهزة الطرد المركزي الأجسام المضادة الأولية ردود الفعل في 1000 × ز لمدة 2 دقيقة.</li>
	<li>تجاهل supernatant وغسل الخلايا عن طريق إعادة تعليق بيليه في 20 مل 20٪ FBS/DMEM-F12 (prechilled في 4 درجة مئوية) لعينة الفرز و 200 ميكرولتر للضوابط.</li>
	<li>أداء تدور الثانية في 1000 × ز لمدة 2 دقيقة.</li>
	<li>إجراء ردود فعل ملزمة من الأجسام المضادة الثانوية في 20٪ FBS/DMEM-F12. يجب أن تكون أحجام التفاعل النهائي 2.5 مل لعينة الفرز و200 ميكرولتر للعناصر التحكم. إعداد PE-مكافحة الماوس CD90.2 أنبوب رد الفعل في هذه المرحلة. ضع الأنابيب أفقيا على الجليد واخلطها برفق لمدة 30 دقيقة على منصة هزازة.</li>
</ol>ملاحظة: خلال فترة الحضانة هذه، من المريح جمع CM وإعداد قوارير MEF T75 مع CM كما هو الحال في القسم 1.2.
<ol start="7"><li>أجهزة الطرد المركزي الأجسام المضادة الثانوية ردود الفعل في 1000 × ز لمدة 2 دقيقة.</li>
	<li>تجاهل supernatant وغسل الخلايا مرتين عن طريق إعادة تعليق بيليه في 20 مل 20٪ FBS/DMEM-F12 (prechilled في 4 درجة مئوية) لعينة الفرز و 200 ميكرولتر للضوابط.</li>
	<li>قم بإجراء دوران بمعدل 1000 × غرام لمدة دقيقتين بعد كل غسل ووضع أنابيب على الجليد.</li>
	<li>تجاهل المضادات العملاقة وكريات الخلايا ريسوسبند في 20٪ FBS/DMEM-F12 تكملها يوديد البروبيديوم (PI) في 0.3 ميكروغرام /مل. استخدم 2-3 مل لعينة الفرز و300 ميكرولتر للعناصر التحكم.</li>
</ol>ملاحظة: لا تقم بإضافة PI إلى أنبوب التحكم مع خلايا غير ملطخة.
<ol start="11"><li>استخدام P1000 micropipette لإجبار كل تعليق الخلية الفردية من خلال 35 ميكرومتر غطاء مصفاة الخلية, إلى جانب 5 مل أنبوب البوليسترين جولة أنابيب الاختبار القاع.</li>
	<li>جهاز طرد مركزي 50 غرام/ دقيقة لفرض من خلال تعليق الخلية المتبقية على أغطية مصفاة.</li>
	<li>إعادة إنفاق كل تعليق خلية واحدة عن طريق النقر على جانبي الأنابيب، ووضعها على الجليد. خلاياك جاهزة الآن ل FACS. يرجى المضي قدما على الفور.</li>
</ol>4. ثقافة ما بعد FACS من TG30/GCTM-2 خلايا الانكسار الفرعي في 75 سم2 (T75) قوارير
<ol><li>لقد سبق أن أبلغنا عن كيفية إعداد جهاز FACS ل TG30/GCTM-2 مناعة7. يسمح الإجراء باسترداد hESCs واحدة قابلة للتطبيق ، خالية من MEFs ، وداخل بوابات P4 (TG30Neg- GCTM-2Neg)، P5 (TG30Low- GCTM-2Low)، P6 (TG30Mid-GCTM-2Mid)و P7 (TG30Hi-GCTM-2Hi) - انظر الشكل 1E. إعداد جهاز FACS ل TG30/GCTM-2 FACS كما هو الحال في تقريرنا السابق لاسترداد الكسور الفرعية الخلية لاستخدامها بعد ذلك.</li>
	<li>إضافة 1 مل CM, أعدت كما هو الحال في الخطوة 1.2, إلى كل من اثنين من أنابيب اختبار 5 مل البوليسترين الجولة القاع قبل جمع الخلايا من آلة FACS. ضعه على الثلج</li>
	<li>استعادة 400،000 خلية لكل من P4 متباينة (TG30Neg-GCTM-2Neg) وP7 متعدد القدرات (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا الفرعية باستخدام TG30/GCTM-2 FACS.</li>
	<li>الطرد المركزي أنابيب جمع في 1000 × ز لمدة 5 دقائق.</li>
	<li>يستنشق الحشرات الخارقة. إضافة 1 مل مسبقة 37 درجة مئوية / 5٪ CO2 CM لإعادة إنفاق كل بيليه الخلية باستخدام ميببولتور P1000. زرع الخلايا لكل كسر على قارورة MEF T75 1/3 قبل التوازن مع CM (معدة وفقا للخطوة 1.2)</li>
	<li>الثقافة عند 37 درجة مئوية/5٪ CO2 لمدة 24 ساعة في حاضنة ثقافة الخلية.</li>
	<li>أسبيرات CM يوميا واستبدالها مع CM أعدت حديثا (كما هو الحال في الخطوة 1.2) لمدة أسبوعين تقريبا. ثقافات P7 متعدد القدرات (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)تظهر الخلايا المستعمرات البشرية الجذعية مثل بعد أسبوع واحد وتصل إلى ~ 80٪ التقاء في 9-11 يوما. ثقافات P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)تنمو الخلايا في الغالب كحديقة من الخلايا الشبيهة بالخلايا الليفية التي تصل إلى التقاء في 11-13 يوما. في هذه المرحلة، إذا لزم الأمر، يمكن استخدام ثقافات الخلايا P4 و P7 ل TG30/GCTM-2 FACS بوساطة إعادة زراعة متتالية إما P4 أو P7 subfractions (انظر الشكلين 2 و 3).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Pera, M. F., Tam, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrinsic+regulation+of+pluripotent+stem+cells.">Extrinsic regulation of pluripotent stem cells.</a> Nature. 10 (7299), 713-720 (2010).</li><li>Pistollato, F., Bremer-Hoffmann, S., Healy, L., Young, L., Stacey, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardization+of+pluripotent+stem+cell+cultures+for+toxicity+testing.">Standardization of pluripotent stem cell cultures for toxicity testing.</a> Expert Opin. Drug Metab. Toxicol. 8 (2), 239-257 (2012).</li><li>Miura, K., Okada, Y., Aoi, T., Okada, A., Takahashi, K., Okita, K., Nakagawa, M., Koyanagi, M., Tanabe, K., Ohnuki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+the+safety+of+induced+pluripotent+stem+cell+lines.">Variation in the safety of induced pluripotent stem cell lines.</a> Nat. Biotechnol. 27 (8), 743-745 (2009).</li><li>Polanco, J. C., Laslett, A. L., Lenka, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+Assessment+of+Reprogrammed+Cells+Prior+to+Clinical+Applications:+Potential+Approaches+to+Eliminate+Teratoma+Formation.">Safety Assessment of Reprogrammed Cells Prior to Clinical Applications: Potential Approaches to Eliminate Teratoma Formation.</a> Pluripotent Stem Cells. , (2013).</li><li>Laslett, A. L., Grimmond, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+analysis+of+early+lineage+commitment+in+human+embryonic+stem+cells.">Transcriptional analysis of early lineage commitment in human embryonic stem cells.</a> BMC Dev. Biol. 7, 12 (2007).</li><li>Kolle, G., Ho, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+human+embryonic+stem+cell+surface+markers+by+combined+membrane-polysome+translation+state+array+analysis+and+immunotranscriptional+profiling.">Identification of human embryonic stem cell surface markers by combined membrane-polysome translation state array analysis and immunotranscriptional profiling.</a> Stem Cells. 27, 2446-2456 (2009).</li><li>Zhou, Q., Chy, H., Laslett, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+defined+human+embryonic+stem+cell+populations+for+transcriptional+profiling.">Preparation of defined human embryonic stem cell populations for transcriptional profiling.</a> Current protocols in stem cell biology. Chapter 1, Unit1B 7 (2010).</li><li>Fong, C. Y., Peh, G. S., Gauthaman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+SSEA-4+and+TRA-1-60+labelled+undifferentiated+human+embryonic+stem+cells+from+a+heterogeneous+cell+population+using+magnetic-activated+cell+sorting+(MACS)+and+fluorescence-activated+cell+sorting+(FACS).">Separation of SSEA-4 and TRA-1-60 labelled undifferentiated human embryonic stem cells from a heterogeneous cell population using magnetic-activated cell sorting (MACS) and fluorescence-activated cell sorting (FACS).</a> Stem Cell Rev. 5, 72-80 (2009).</li><li>Schriebl, K., Satianegara, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+removal+of+undifferentiated+human+embryonic+stem+cells+using+magnetic+activated+cell+sorting+followed+by+a+cytotoxic+antibody.">Selective removal of undifferentiated human embryonic stem cells using magnetic activated cell sorting followed by a cytotoxic antibody.</a> Tissue Eng. Part A. 18, 899-909 (2012).</li><li>Adewumi, O., Aflatoonian, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+human+embryonic+stem+cell+lines+by+the+International+Stem+Cell+Initiative.">Characterization of human embryonic stem cell lines by the International Stem Cell Initiative.</a> Nat. Biotechnol. 25, 803-816 (2007).</li><li>Michalska, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+propagation+of+mouse+embryonic+fibroblasts+and+preparation+of+mouse+embryonic+feeder+layer+cells.">Isolation and propagation of mouse embryonic fibroblasts and preparation of mouse embryonic feeder layer cells.</a> Current protocols in stem cell biology. Chapter 1, Unit1C 3 (2007).</li><li>Hough, S. R., Laslett, A. L., Grimmond, S. B., Kolle, G., Pera, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+continuum+of+cell+states+spans+pluripotency+and+lineage+commitment+in+human+embryonic+stem+cells.">A continuum of cell states spans pluripotency and lineage commitment in human embryonic stem cells.</a> PLoS One. 4, e7708 (2009).</li><li>Filipczyk, A. A., Laslett, A. L., Mummery, C., Pera, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+is+coupled+to+changes+in+the+cell+cycle+regulatory+apparatus+of+human+embryonic+stem+cells.">Differentiation is coupled to changes in the cell cycle regulatory apparatus of human embryonic stem cells.</a> Stem Cell Res. 1, 45-60 (2007).</li><li>Polanco, J. C., Ho, M. S. H., Wang, B., Zhou, Q., Wolvetang, E., Mason, E., Wells, C., Kolle, G., Grimmond, S. M., Bertoncello, I., O'Brien, C., Laslett, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+unsafe+human+IPSC+lines+using+a+robust+surrogate+assay+for+pluripotency.">Identification of unsafe human IPSC lines using a robust surrogate assay for pluripotency.</a> Stem Cells. 31 (8), 1498-1510 (2013).</li><li>Sharpe, M. E., Morton, D., Rossi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonclinical+safety+strategies+for+stem+cell+therapies.">Nonclinical safety strategies for stem cell therapies.</a> Toxicol. Appl. Pharmacol. 262 (3), 223-231 (2012).</li></ol>

لا شيء للكشف عنه.

في السياق السريري ، أنواع الخلايا الجسدية المتمايزة هي المنتج النهائي المطلوب للزرع والتطبيقات العلاجية ، وhPSC هي مصدر ذاتي التجديد وقابل للتطوير لتوليد تلك الخلايا الجسدية أو ذريتها في المختبر. وجود hESCs المتبقية غير المتمايزة مع إمكانية متأصلة لتشكيل المسخ هو خطر على السلامة عند النظر في الخلايا الجسدية المشتقة من hESC لزرعها في المرضى. لمراجعة هذه المخاطر وغيرها من المخاطر المرتبطة بالعلاج بالخلايا يرجى الاطلاع على شارب وآخرون. 16 ولذلك، لتحقيق مثل هذه التطبيقات، من الضروري أن يهدف الباحثون إلى توليد مجموعات مستهدفة من الخلايا التي هي أيضا متعددة القدرات خالية من الخلايا الجذعية. وتحقيقا لهذه الغاية، فإننا نثبت هنا أنه باستخدام منهجية TG30/GCTM-2 FACS، من الممكن رصد وجود خلايا متعددة القدرات (TG30Hi-GCTM-2Hi)في مجموعة خلايا متمايزة والحصول على مشتقات قابلة للحياة متمايزة من hESC يمكن إثراءها وإعادة استزراعها بعد FACS. على الرغم من أنه ليس من الممكن الحصول على عينات خالية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات بنسبة 100٪ مع تمريرة واحدة من بروتوكولنا ، يمكن إعادة زراعة مشتقات hESC المخصبة وبعد تمرير متتالي يتم تحقيق نقاء الخلايا الجسدية بنسبة 100٪. كما أن الجدوى الواضحة للخلايا الجسدية للتوسع بعد FACS تسمح أيضا بإنتاج أعداد كافية من الخلايا المناسبة لعلاجات الزرع المحتملة.
دفعتنا النتائج المشجعة لهذه الدراسة التجريبية إلى إجراء تحقيق أكثر شمولا باستخدام بروتوكول TG30/GCTM-2 في دراسة مقارنة مع العديد من خطوط الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة بشريا (hiPSC)15. في تلك الدراسة، وجدنا أن العينات الخالية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي تم الحصول عليها باستخدام بروتوكول FACS TG30/GCTM-2 لم تولد المسخ عند زرعها في الفئران المحرومة من المناعة. لذلك، يمكننا أن نقول بثقة أنه مع استخدام هذا البروتوكول في المختبر، في مرحلة مبكرة التمايز ثقافات الخلية مصممة على أن تكون خالية من TG30 متعدد القدراتمرحبا-GCTM-2مرحبا الخلايا لا تتطور المسخ في الجسم الحي. وهذا يدعم بقوة قوة المقايسة لدينا، وتوفير نهج محتمل للقضاء على خطر تكوين المسخ قبل استخدام الخلايا المشتقة من hPSC في التطبيقات السريرية.
وعلى العكس من ذلك، فإننا نظهر أيضا أن TG30/GCTM-2 FACS يمكن استخدامها في استرداد مجموعة خلايا متعددة القدرات مع مستوى عال من التعبير عن هذين المستضدين السطحيين (TG30Hi-GCTM-2Hi). وقد أظهرت الدراسات السابقة أن TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا الخلايا تظهر أعلى ارتباط مع OCT4مرحبا التعبير وتشكل أكبر عدد من المستعمرات مثل hESC5,6,13,15. ولذلك السبب أن يتم تنشيط شبكة متعددة المستويات في مستوياتها القصوى في TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا التعبير عن الخلايا. ونحن نعتبر أن استخدام بروتوكولنا TG30/GCTM-2 FACS واسترجاع P7 (TG30Hi-GCTM-2Hi)يمكن أن تسمح لتنقية واسعة النطاق لثقافات hESC الحية المخصبة ، كمدخلات لمقايسات التمايز.
في الختام، نحن نثبت هنا إمكانية عمليات الفحص الخاصة ب FACS استنادا إلى التعبير المشترك للمضادين السطحيين TG30 و GCTM-2 لكل من تطهير وإثراء hESCs. ومن المرجح أيضا أن تكون الدراسات المقبلة التي تحتوي على بروتوكولات للتمايز الموجه بين مركبات الكربون الهيدروفلورية مفيدة فيما يتعلق بهذه الإمكانية. ونحن ندرك أنه في بعض المقايسات حيث المتمايزة hESC-المشتقات تعبر مؤقتا TG30 (CD9) أو GCTM-2، قد لا تكون هذه الأجسام المضادة اثنين مناسبة أو كافية لتطهير الخلايا متعددة القدرات من السكان المتمايزة في نقطة زمنية معينة في المقايسة6. لذلك، هناك حاجة مستمرة لإيجاد أجسام مضادة جديدة تعترف على وجه التحديد بمركبات hESCs الحية للتغلب على الحد المحتمل من التفاعل المتبادل مع بعض أنواع الخلايا المتباينة.

تشمل HPSC (hPSC) الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESC) والخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من قبل الإنسان (hIPSC). يمكن أن تجدد HPSC نفسها إلى أجل غير مسمى في ظروف ثقافية مناسبة دون أن تفقد قدرتها المعروفة باسم "متعددة". يعرف تعدد الخلايا بأنه إمكانية تمييز الخلية إلى أي نسب خلايا جسدية بشكل أساسي بما في ذلك الخلايا الممثلة لكل طبقة من طبقات الخلايا الجرثومية الجنينية الثلاث. توفر الإمكانات الرائعة ل hPSC وسيلة لمجموعة كبيرة ومتنوعة من التطبيقات القائمة على الخلايا بما في ذلك الخيارات العلاجية. على سبيل المثال ، هناك اضطرابات تنطوي على موت الخلايا وانحطاطها ، حيث تتعرض الوظائف الطبيعية للخلايا في جسم الإنسان للخطر ، كما هو الحال في قصور القلب وإصابات العمود الفقري والسكري ومرض باركنسون وبعض أنواع السرطان وغيرها من الأمراض السريرية. المرضى الذين يعانون من هذه الشروط يمكن أن تعالج عن طريق زرع خلايا جسدية صحية ووظيفية التي تم اشتقاقها من hPSC في المختبر. ومع ذلك، فإن بروتوكولات التمايز hPSC الحالية ليست فعالة 100٪ وتسفر عن خليط من أنواع الخلايا المستهدفة وغير المستهدفة، فضلا عن hPSCs المتبقية التي لم تخضع للتمايز، بدلا من الاستمرار في التجديد الذاتي1-3. وجود حتى عدد قليل من hPSC في عينة من الخلايا الجسدية المشتقة من hPSC المخصصة لزرعها في المرضى يشكل خطرا سريريا خطيرا لأن هذه الخلايا بطبيعتها المتأصلة لتشكيل أنسجة جميع الطبقات الجرثومية الجنينية الثلاث ، يمكن أن تشكل في الجسم الحي نوعا من الورم المعروف باسم المسخ. لذلك ، يمكن اعتبار مجموعات الخلايا المستهدفة فقط التي تقرر أنها خالية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات آمنة لزرعها في المرضى. وهناك عدة نهج أبلغ عنها لاحتمال إنجاز تطهير مركبات الكربون الهيدروفلورية المتبقية بعد التمايز (انظر الاستعراض بولانكو ولاسليت4). وقد أبلغنا سابقا عن استخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة TG30 (CD9) وGCTM-2 إلى جانب فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS) لتحديد الخلايا الجذعية متعددة القدرات والتمييز بينها وبين الخلايا التي تمر بمرحلة مبكرة من التمايز في ثقافات خطوط hESC5-7.
إحدى مزايا استخدام الأجسام المضادة للكشف عن مستضدات سطح الخلية هي أن الخلايا المستهدفة عادة ما تكون قابلة للحياة بعد ربط الأجسام المضادة و / أو وضع العلامات. لذلك، يمكن جمع الخلايا المستهدفة بعد وضع العلامات على الأجسام المضادة وإعادة استزراعها للتوسع وتطبيقات أخرى قبل زرعها. ومن المحاذير بالنسبة للمضادات السطحية للخلايا المعبر عنها في hPSC أنها ليست مقصورة على المرحلة المتعددة القدرات، وفي كثير من الحالات يعاد التعبير عنها مؤقتا أثناء التنمية، وبالتالي سيتم اكتشافها في بعض أنواع الخلايا المتمايزة. لذلك، إذا كان الهدف هو استخدام الأجسام المضادة للكشف عن الخلايا البشرية متعددة القدرات وتطهيرها من عينة من الخلايا المشتقة من hPSC، يجب ألا تتفاعل الأجسام المضادة المختارة أيضا مع المستضدات على أنواع الخلايا المتمايزة المحددة المخصصة للزرع. لسوء الحظ، هناك أعداد محدودة من الأجسام المضادة التي تكشف علامات سطح الخلية على hPSCs الحية 4،مما يجعل خيارات الاختيار محدودة. وبالإضافة إلى ذلك، أشارت بعض الدراسات إلى أن الكشف عن علامة واحدة سطح الخلية ليست كافية للقضاء على جميع hPSC، مما يشير إلى أن أي محاولة للقضاء على جميع الخلايا الفرعية متعددة القدرات hPSC يجب أن تعتمد على الأساليب التي تستخدم اثنين أو أكثر من الأجسام المضادة الكشف عن epitopes مختلفة التي أعرب عنها hPSCs 9-10. وكما ذكر أعلاه، فإن الخلايا المشتقة من hPSC فقط التي يمكن تحديدها على أنها مجموعات خلايا جذعية متعددة القدرات خالية من الخلايا هي الخلايا المناسبة لزرع البشر. قد لا يتحقق الوصول إلى هذا المستوى من الصرامة بتمريرة واحدة من خلال تقنية فرز الخلايا بوساطة الأجسام المضادة. وقد يلزم إعادة زراعة السكان المخصبين من الخلايا المستهدفة المتمايزة والجولات اللاحقة لفرز الخلايا للحصول نهائيا على عينات متعددة القدرات خالية من الخلايا الجذعية.
في مختبرنا، قمنا على نطاق واسع بتوصيف جسمين مضادين لسطح الخلية hES، TG30 (CD9) و GCTM-2، للكشف عن الخلايا الحية متعددة القدرات. وقد أظهرت دراساتنا أن الكشف المشترك بين كل من TG30 وGCTM-2 يرتبط ارتباطا وثيقا مع التعبير عن الجينات الكنسية المرتبطة pluripotency في خطوط hESC 5-7. TG30/GCTM-2 FACS مناعة أظهرت باستمرار أن الثقافات hESC تشكل تدرجا كميا مستمرا للتعبير TG30/GCTM-2 5-7. لقد أنشأنا بشكل تعسفي أربعة مجموعات سكانية (P) من الخلايا داخل هذا التدرج TG30/GCTM-2: P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)، P5 (TG30Low-GCTM-2Low)، P6 (TG30 Mid-GCTM-2Mid)و P7 (TG30 Hi -GCTM-2Hi) 5-7. وقد أظهر وصفنا لهذه المجموعات خلايا P4 و P5 و P6 و P7 أن الكسور الفرعية P6 و P7 تعبر عن عدد كبير من الجينات المرتبطة بالانبعاس إلى متعددة الأشكال وتشكل بكفاءة مستعمرات تشبه الجذعية عند إعادة زراعة ما بعد FACS 2-3. من ناحية أخرى، P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)الخلايا تعبر عن عدد كبير من علامات التمايز وتشكل أنواع الخلايا المتمايزة تلقائيا التي تحدث عادة في توسيع ثقافات خطوط hESC 5-6. قررنا اختبار إمكانات FACS TG30/GCTM-2 للإزالة الانتقائية لمركبات الكربون الهيدروفلورية المتبقية بعد التمايز في المراحل المبكرة، وكذلك لإثراء مجموعات الخلايا الجذعية متعددة القدرات. البروتوكول المذكور أدناه يبين كيفية جمع وإعادة زراعة P4 متمايزة (TG30Neg-GCTM-2Neg) خلايا ما بعد FACS لإنجاز تطهير P7 متعدد القدرات (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا). وعلاوة على ذلك، فإننا نفسر أيضا جمع وإعادة زراعة خلايا P7 متعددة القدرات (TG30Hi-GCTM-2Hi)للحصول على ثقافة غنية من الخلايا متعددة القدرات، والتي يمكن استخدامها لاحقا كمحتوى مدخلات محدد لزيادة كفاءة واتساق المقايسات التفاضلية.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Short Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Long Name </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F-12</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11320082</td>
			<td>Long Name: Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium:Nutrient Mixture F-12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOSR</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10828028</td>
			<td>Long Name: Knockout Serum Replacement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMAX</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>35050061</td>
			<td>Long Name: GlutaMAX supplement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nonessential Amino Acids</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11140050</td>
			<td>Long Name: MEM Nonessential Amino Acids Solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercaptoethanol</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>21985023</td>
			<td>Long Name: 2-Mercaptoethanol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>14190250</td>
			<td>Long Name: Dulbecco&#39;s Phosphate-Buffered Saline, no calcium, no magnesium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLE Express</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>12604039</td>
			<td>Long Name: TrypLE Express (1x), no Phenol Red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AF-488</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A21131</td>
			<td>Long Name: Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG2a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AF-647</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A21238</td>
			<td>Long Name: Alexa Fluor 647 goat anti-mouse IgM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-anti IgG2a</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>P21139</td>
			<td>Long Name: R-Phycoerythrin Goat Anti-Mouse IgG2a (&#947;2a) Conjugate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>11965-092</td>
			<td>Long Name: Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium, high glucose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pen/Strep</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>Long Name: Penicillin-Streptomycin, Liquid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled Water</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15230-089.</td>
			<td>Long Name: Sterile Distilled Water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PI</td>
			<td>SIGMA</td>
			<td>P4864</td>
			<td>Long Name: Propidium iodide solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>SIGMA</td>
			<td>12203C</td>
			<td>Long Name: Fetal Bovine Serum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin</td>
			<td>SIGMA</td>
			<td>G-1890</td>
			<td>Long Name: Gelatin from porcine skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human FGF-2</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>GF003AF-100UG</td>
			<td>Long Name: Fibroblast Growth Factor basic, human recombinant, animal-free</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter 0.22 &#956;m</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SCGPU02RE</td>
			<td>Long Name: Stericup-GP, 0.22 &#956;m, polyethersulfone, 250 ml, radio-sterilized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 &#956;m Cell Strainer</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>352350</td>
			<td>Long Name: Cell strainer with 70 &#956;m Nylon mesh</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35 &#956;m Lid cell strainer, 5 ml tube</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>352235</td>
			<td>Long Name: 5 ml polystyrene round bottom test tube, with a cell strainer cap (35 &#956;m)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml Polystyrene round bottom test tube</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>352054</td>
			<td>Long Name: 5 ml polystyrene round bottom test tube, sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IgG2a Isotype Control</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>554126</td>
			<td>Long Name: Purified Mouse IgG2a, &#954; Isotype Control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IgM Isotype Control</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>553472</td>
			<td>Long Name: Purified Mouse IgM, &#954; Isotype Control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE-CD90.2</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>553014</td>
			<td>Long Name: PE Rat Anti-Mouse CD90.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-peaks calibration</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>559123</td>
			<td>Long Name: Rainbow Calibration Particles (8 peaks)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml sterile Polypropylene tube</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>227261</td>
			<td>Long Name: 50 ml Polypropylene tube with conical bottom, Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T75 flask</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>658175</td>
			<td>Long Name: CELLSTAR Filter Cap Cell Culture 75 cm2 Flasks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TG30</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>MAB4427</td>
			<td>Long Name: TG30 Antibody, clone TG30</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GCTM-2</td>
			<td>Merck Millipore</td>
			<td>MAB4346</td>
			<td>Long Name: GCTM-2 is not commercially available but TG343 and equivalent monoclonal antibody is</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Table 4. List of materials and reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FACS machine</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td></td>
			<td>FACSVantage SE with FACSDiva option</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>IX71</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Table 5. List of equipment.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

enrichment and purging of human embryonic stem cells by detection of cell surface antigens using the monoclonal antibodies tg30 and gctm-2

يمكن للخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESC) أن تجدد نفسها إلى أجل غير مسمى في المختبر، ومع الإشارات المناسبة يمكن حثها على التفريق إلى جميع أنساب الخلايا الجسدية المحتملة. يمكن استخدام مشتقات hESC المتمايزة في علاجات الزرع لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض التنكسية للخلايا. ومع ذلك، عادة ما تسفر بروتوكولات التمايز hESC عن خليط من أنواع الخلايا المستهدفة وغير المستهدفة، فضلا عن الخلايا المتبقية غير المتمايزة. من أجل ترجمة مشتقات hESC المتمايزة من المختبر إلى العيادة ، من المهم أن تكون قادرا على التمييز بين الخلايا غير المتمايزة (متعددة القدرات) والخلايا المتمايزة ، وتوليد طرق لفصل هذه المجموعات السكانية. لا يمكن تحقيق التطبيق الآمن لأنواع الخلايا الجسدية المشتقة من hESC إلا مع مجموعات خالية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات ، حيث يمكن أن تحفز hESCs المتبقية الأورام المعروفة باسم الأورام المسخية بعد الزرع. وتحقيقا لهذه الغاية، نقوم هنا بوصف منهجية للكشف عن المستضدات السطحية المرتبطة بالخلايا المتعددة الخلايا مع الأجسام المضادة أحادية النسيلة TG30 (CD9) وGCTM-2 عن طريق فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS) لتحديد TG30 Hi-GCTM-2Hi hESCs باستخدام الاختيار الإيجابي. باستخدام الاختيار السلبي مع منهجية TG30/GCTM-2 FACS ، تمكنا من اكتشاف وتطهير hESCs غير المتمايزة في المجموعات السكانية التي تمر بمرحلة مبكرة جدا من التمايز (TG30Neg-GCTM-2Neg). في دراسة أخرى، عينات متعددة القدرات خالية من الخلايا الجذعية من TG30متمايزةNeg-GCTM-2خلايا Neg التي تم اختيارها باستخدام بروتوكول TG30/GCTM-2 FACS لم تشكل المسخ زرع مرة واحدة في الفئران المناعية للخطر، ودعم قوة بروتوكولنا. من ناحية أخرى، TG30/GCTM-2 FACS بوساطة التمرير المتتالية من TG30 متعدد القدرات المخصبمرحبا-GCTM-2مرحبا hESCs لم يؤثر على قدرتها على تجديد الذات في المختبر أو متعددة الجوهرية. لذلك، فإن خصائص منهجية TG30/GCTM-2 FACS توفر فحصا حساسا للحصول على مجموعات غنية للغاية من hPSC كمدخلات لإجراء فحوصات التمايز وتخليص hESC الورمي المحتمل (أو المتبقي) من مجموعات الخلايا المشتقة.

hESC-المشتقات التي هي متعددة القدرات الخلايا الجذعية الخالية يمكن الحصول عليها عن طريق تمرير متتالية من الخلايا من P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg) تحت الانكسار.
وقد أثبتت التقارير السابقة أن في الثقافات القياسية hESC خليط من السكان الفرعيين تتعايش تظهر تدرج التعبير من الجينات المرتبطة pluripotency5,6,13. الكشف المشترك عن مستضدات سطح الخلية مثل TG30 (CD9) و GCTM-2 يسمح بالتمييز بين عدد من المجموعات الفرعية من الخلايا في مرحلة متعددة القدرات وفي مراحل مختلفة من التمايز المبكر ، كما هو مبين في تعبيرهم عن علامات الخلايا الجذعية وعوامل النسخ المحددةالنسب 5،6،13. بالاتفاق مع التقارير السابقة، كنا قادرين على التمييز P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)،P5 (TG30Low-GCTM-2Low)،P6 (TG30Mid-GCTM-2Mid)،وP7 (TG30Hi-GCTM-2Hi)خلايا في خط hESC-MEL1 المستخدملهذه الدراسة (الشكل 1). مع هذه النتيجة، شرعنا في جمع P4 متباينة (TG30Neg-GCTM-2Neg)خلايا وP7 متعدد القدرات (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)خلايا لمزيد من الثقافة في الدراسات المذكورة أدناه.
لقد حققنا فيما إذا كان استخدام نهج الاختيار السلبي يمكننا تطهير hESCs غير المتمايزة من مجموعات الخلايا التي تمر بمرحلة مبكرة جدا من التمايز (TG30Neg-GCTM-2Neg). استخدمنا عددا محددا من P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)الخلايا التي تم استزراعها على التوالي بعد FACS(الشكل 2A)لمدة أسبوعين تقريبا ، وإعادة دمجها باستخدام TG30/GCTM-2 FACS قبل إعادة الصياغة في كل مقطع. وأظهرت النتائج أن P4-subfraction المخصب ل TG30Neg-GCTM-2Neg أنواع الخلايا المتمايزة بعد التمرير المتتالي، ووجود طفيف من P7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا في المقطع الأولي(الشكل 2A،الممر 1) اختفى في نهاية المطاف بعد مزيد من التمرير، لتصبح عينات متعددة القدرات خالية من الخلايا الجذعية (الشكل 2A، الممر 3).
ويمكن تحقيق إثراء خلايا hESC متعددة القدرات عن طريق جمع خلايا TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا الخلايا.
واستنادا إلى الملاحظات السابقة باستخدام هذا المقايسة، نتوقع إثراء hESCs متعددة القدرات من خلال جمع P7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا التي ينبغي أن تشكل مستعمرات hESC. لذلك، حققنا أيضا TG30/GCTM-2 FACS بوساطة تمرير متتالية من P7 متعدد القدرات (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا. في هذه الثقافات P7، تم إجراء TG30/GCTM-2 FACS مناعة قبل إعادة صياغة الخلايا في كل ممر وتم إعادة زراعة الخلايا P7 فقط (TG30Hi-GCTM-2Hi). وبهذه الطريقة، لاحظنا أن غالبية الخلايا كانت موجودة في الكسور الفرعية المرتبطة ب المتعددة الخلايا (P6 و P7)، مما يشير إلى إثراء خلايا متعددة القدرات التي حافظت أيضا على القدرة على التمييز وتوليد نسبة صغيرة من P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg) خلايا (الشكل 3A). وعلاوة على ذلك، أظهرت ثقافات خلايا P7 عددا كبيرا من المستعمرات الشبيهة ب hESC أثناء التمرغ(الشكل 3B)،مما يشير أيضا إلى الحفاظ على حالة متعددة الخلايا.
<img alt="Figure 1" fo:content-width="5.5in" src="/files/ftp_upload/50856/50856fig1.jpg"> الشكل 1 - الأرقام 1- الأرقام 1 استراتيجية الفرز التمثيلي للحصول على الكسور الفرعية TG30/GCTM-2 FACS. (أ): يتم فرز تعليق خلية hES المفكك كخلايا مفردة ويتم ربط الكتل أو المزدوجات المحتملة مع التشتت الأمامي للارتفاع والمنطقة (FSC-H و FSC-A). (ب): تتم إزالة الحطام المحتمل باستخدام FSC-A و SSC-A، ويتم فرز الخلايا السليمة فقط. (ج): يتم استبعاد الخلايا غير القابلة للحياة على أساس فلورية يوديد البروبيديوم (PI) (FSC-A و FL3-A). (د): تم بوابة الخلايا المغذية MEF من قبل الاختيار السلبي على أساس التعبير عن الماوس CD90.2-PE (FL2-A و SSC-A). (هاء): يتم تقسيم جزء hESC القابل للتطبيق المعزول ، الخالي من مغذيات MEF ، أخيرا إلى P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)، P5 (TG30Low-GCTM-2Low)، P6 (TG30Mid-GCTM-2Mid)، وP7 (TG30Hi-GCTM-2Hi)subpopulations. البوابة السلبية (TG30Neg-GCTM-2Neg، المسمى P4) تم تعيينها وفقا للفلورة التلقائية الخلفية للخلايا غير الملطخة وكذلك لعناصر التحكم متساوية النمط. (واو): النسب المئوية لمختلف الملوثات الفرعية المسورة النموذجية لتحليل قياس الخلايا التدفقي TG30/GCTM-2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50856/50856fig1large.jpg" target="_blank">انقر هنا لعرض الرقم الأكبر.</a>
<img alt="Figure 2" fo:content-width="5.75in" src="/files/ftp_upload/50856/50856fig2.jpg"> الشكل 2 - الأرقام 2- الأرقام التي تم الثقافات التمثيلية المتتالية للخلايا P4 المتمايزة تلقائيا (TG30Neg-GCTM-2Neg)من خط hESC-MEL1. (أ): مؤامرات FACS TG30/GCTM-2 التمثيلية التي تعرض مجموعات فرعية مسورة من الخلايا (P4 و P5 و P6 و P7) التي تم التمييز عليها من خلال مستوى التعبير المكتشف عن علامات سطح الخلية TG30 و GCTM-2. يتم جمع السكان الأولية من 400،000 hESC-المشتقات التي تعرض P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)مناعة من الثقافات السائبة من خط hESC-MEL1. هذه P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)يتم تمرير خلايا ما بعد FACS على التوالي في ظروف داعمة لتجديد hESC في قوارير T75 ، حتى الوصول إلى التقاء (11-13 يوما). قبل كل مرور، يتم تنفيذ TG30/GCTM-2 FACS لجمع وإعادة زراعة فقط P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg) أنواع الخلايا المتمايزة. (ب): مورفولوجيا نموذجية من العشب من P4 متمايزة (TG30Neg-GCTM-2Neg)خلايا بعد 14 يوما. (ج): متفرقة مثل hESC المستعمرات ينظر بعد 14 يوما تختلط مع العشب من P4 (TG30Neg-GCTM-2Neg)الخلايا في الممر 1 فقط، هي الأكثر احتمالا التي تم إنشاؤها عن طريق تلويث P7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50856/50856fig2large.jpg" target="_blank">انقر هنا لعرض الرقم الأكبر.</a>
<img alt="Figure 3" fo:content-width="5.75in" src="/files/ftp_upload/50856/50856fig3.jpg"> الشكل 3 - الأرقام 3- الأرقام التي يمكن أن P7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخلايا المستمدة من خطوط hESC يمكن تمريرها على التوالي بعد FACS دون أن تفقد خصائصها متعددة القدرات الجوهرية. ممثل TG30/GCTM-2 FACS مناعة المقاطع المتتالية المختلفة، والتي تبين المجموعات الفرعية التمييزية من الخلايا (P4، P5، P6، و P7) وفقا لمستوى التعبير عن TG30 و GCTM-2. (أ): يتم استرداد السكان بدءا من 400،000 الخلايا التي تظهر P7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)الخصائص من الثقافات السائبة من خط hESC-MEL1. يتم تمرير خلايا P7 متعددة القدرات (TG30Hi-GCTM-2Hi)على التوالي بعد FACS في ظروف داعمة لتجديد hESC في قوارير T75 ، حتى تصل إلى ~ 80٪ التقاء (9-11 يوما). TG30/GCTM-2 يتم إجراء faCS المناعية قبل إعادة صياغة الخلايا في كل مرور ويتم إعادة زراعة الخلايا فقط theP7 (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا). تظهر النتائج أن خلايا P7 (TG30Hi-GCTM-2Hi)تحافظ على خصائصها المتعددة القدرات مع التمرير اللاحق ، بما في ذلك الحفاظ على (TG30مرحبا-GCTM-2مرحبا)التعبير، وتشكيل المستعمرات مثل hESC (هو مبين في B)والحفاظ على القدرة على التفريق كما يمكن استنتاجها من تلخيص جزء صغير من P4 متفاوتة (TG30Neg-GCTM-2Neg) في كل من التدرجات FACS. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50856/50856fig3large.jpg" target="_blank">انقر هنا لعرض الرقم الأكبر.</a>
<table border="1"><tbody>
<tr>
<td>عينة (وحدات تخزين التفاعل)</td>
			<td>الأجسام المضادة الأولية</td>
			<td>الأجسام المضادة الثانوية</td>
			<td>PE الفئران المضادة للفأرة CD90.2 ب</td>
			<td>بروبيديوم يوديد ج</td>
		</tr>
<tr>
<td>عينة الفرز (~ 9 مل ل ABs الأولية، 2.5 مل ل ABs الثانوية)</td>
			<td>(TG30 + GCTM-2) أ
</td>
			<td>AF 488 الماعز المضادة للفأرة IgG2a + AF 647 الماعز المضادة للفأرة IgM</td>
			<td>+</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-1: TG30 (200 ميكرولتر)</td>
			<td>TG30</td>
			<td>AF 488 الماعز المضادة للفأرة IgG2a</td>
			<td>-</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-2: GCTM-2 (200 ميكرولتر)</td>
			<td>GCTM-2</td>
			<td>AF 647 الماعز المضادة للفأرة IgM</td>
			<td>-</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-3: CD90.2 مكافحة الماوس (200 ميكرولتر)</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>+</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-4: فيكوريثرين (PE) (200 ميكرولتر)</td>
			<td>ماوس IgG2a ايزوتيبي</td>
			<td>R-phycoerythrin الماعز المضادة للفأرة IgG2a</td>
			<td>-</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-5: الماوس المناعي الغلوبولين isotype (200 ميكرولتر)</td>
			<td>ماوس IgG2a isotype + ايزوتيب IgM</td>
			<td>AF 488 الماعز المضادة للفأرة IgG2a + AF 647 الماعز المضادة للفأرة IgM</td>
			<td>-</td>
			<td>+</td>
		</tr>
<tr>
<td>التحكم-6: خلايا غير ملونة (200 ميكرولتر)</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 1 - الجداول فرز العينة وعناصر التحكم لفرز FACS. أ عينة الفرز ملطخة بالمناعة في وقت واحد مع الأجسام المضادة TG30 و GCTM-2. ب PE-مكافحة الماوس CD90.2 يستخدم للتعرف على خلايا الماوس وإزالة ملفات الاستثمار متعددة الاستخدامات من hESCs أثناء FACS14. ج يتم استبعاد الخلايا غير القابلة للحياة باستخدام يوديد البروبيديوم بتركيز نهائي قدره 0.3 ميكروغرام / مل. وأضاف كاشف (+)، لا تضاف (-) إلى أنبوب رد الفعل.
<table border="1"><tbody>
<tr>
<td>جسم </td>
			<td>مضيف</td>
			<td>ايزوتيبي</td>
			<td>تخفيف العمل</td>
		</tr>
<tr>
<td>TG30 (1.4 ملغم/مل)</td>
			<td>فأر</td>
			<td>IgG2a</td>
			<td>1:1,000</td>
		</tr>
<tr>
<td>GCTM-2 (هجينوما فائقة)</td>
			<td>فأر</td>
			<td>IgM</td>
			<td>1:5 ~ 1:10 
</td>
		</tr>
<tr>
<td>AF 488 الماعز المضادة للفأرة IgG2a</td>
			<td>ماعز</td>
			<td>متعدد النسيلة</td>
			<td>1:500</td>
		</tr>
<tr>
<td>AF 647 الماعز المضادة للفأرة IgM</td>
			<td>ماعز</td>
			<td>متعدد النسيلة</td>
			<td>1:500</td>
		</tr>
<tr>
<td>R-phycoerythrin (PE) الماعز المضادة للفأرة IgG2a</td>
			<td>ماعز</td>
			<td>متعدد النسيلة</td>
			<td>1:1,000</td>
		</tr>
<tr>
<td>CD90.2 مكافحة الماوس</td>
			<td>جرذ</td>
			<td>IgG2b</td>
			<td>1:100</td>
		</tr>
<tr>
<td>تنقية الماوس IgG2a, κ التحكم Isotype</td>
			<td>فأر</td>
			<td>IgG2a</td>
			<td>1:200</td>
		</tr>
<tr>
<td>تنقية الماوس IgM, κ التحكم Isotype</td>
			<td>فأر</td>
			<td>IgM</td>
			<td>1:200</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 2 - الأرباح تفاصيل الجسم المضاد والتخفيفات لفرز FACS. (أ) نظرا للتعبير العالي جدا عن GCTM-2 على سطح الخلية في مركبات الكربون الهيدروفلورية، لا يمكن الوصول إلى التشبع بهذا الجسم المضاد. يجب أن يتم ثدي كل دفعة من GCTM-2 الهجين supernatant ضد عنصر تحكم قياسي أو دفعة سابقة للحصول على نتائج مماثلة مع hESCs في الحجم وتجنب أكثر من تلطيخ.
<table border="1"><tbody>
<tr>
<td>اسم الوسيط</td>
			<td>تكوين</td>
		</tr>
<tr>
<td>hESC/KOSR متوسط</td>
			<td>Dulbecco النسر المعدلة المتوسطة: خليط المغذيات F-12 (DMEM/F-12) تكملها مع 20٪ استبدال المصل بالضربة القاضية (KOSR), 2 mM GlutaMAX, 1٪ MEM الأحماض الأمينية غير الأساسية, 0.1 mM 2-Mercaptoethanol, 10 نانوغرام / مل عامل نمو الخلايا الليفية البشرية 2 (FGF-2) والقلم / ستريب في 1x.</td>
		</tr>
<tr>
<td>متوسط MEF</td>
			<td>دولبيكو النسر المعدلة المتوسطة، وارتفاع الجلوكوز (DMEM) تكملها مع 10٪ مصل البقر الجنين (FBS)، 2 M غلوتاماكس، والقلم / ستريب في 1x.</td>
		</tr>
</tbody></table>الجدول 3 - الأرباح تكوين وسائل الإعلام الثقافية.

Watch this Scientific Journal Video about Enrichment and Purging of Human Embryonic Stem Cells by Detection of Cell Surface Antigens Using the Monoclonal Antibodies TG30 and GCTM-2 at JoVE.com

Enrichment and Purging of Human Embryonic Stem Cells by Detection of Cell Surface Antigens Using the Monoclonal Antibodies TG30 and GCTM-2

ونصف استخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة TG30 (CD9) وGCTM-2 للكشف المشترك عن مستضدات سطح الخلية عن طريق فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS) لتحديد وإثراء الخلايا الجذعية الجنينية البشرية الحية (hESC) باستخدام الاختيار الإيجابي وكذلك استخدام الاختيار السلبي لتطهير hESCs من مجموعة خلايا مختلطة.

إثراء وتطهير الخلايا الجذعية الجنينية البشرية عن طريق الكشف عن مستضدات سطح الخلية باستخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة TG30 و GCTM-2

Human embryonic stem cells (hESC) can self-renew indefinitely in vitro, and with the appropriate cues can be induced to differentiate into potentially all ...

enrichment-purging-human-embryonic-stem-cells-detection-cell-surface

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Cell Biology

Biology

Unit 1

Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells

SCIENTISTS IN ACTION

7.7K Views.  CSIRO. ونصف استخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة TG30 (CD9) وGCTM-2 للكشف المشترك عن مستضدات سطح الخلية عن طريق فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS) لتحديد وإثراء الخلايا الجذعية الجنينية البشرية الحية (hESC) باستخدام الاختيار الإيجابي وكذلك استخدام الاختيار السلبي لتطهير hESCs ?...

Video: Enrichment and Purging of Human Embryonic Stem Cells by Detection of Cell Surface Antigens Using the Monoclonal Antibodies TG30 and GCTM-2

Propagation of Human Embryonic Stem (ES) Cells

Propagation of Human Embryonic Stem ES Cells

انتشار الخلايا الجنينية البشرية (ES) الجذعية

Derivation of Hematopoietic Stem Cells from Murine Embryonic Stem Cells

A stem cell is defined as a cell with the capacity to both self-renew and generate multiple differentiated progeny.  Embryonic stem cells (ESC) are derived from the blastocyst of the early embryo and are pluripotent in differentiative ability.  Their vast differentiative potential has made them the focus of much research centered on deducing how to coax them to generate clinically useful cell types.  The successful derivation of hematopoietic stem cells (HSC) from mouse ESC has recently been accomplished and can be visualized in this video protocol.  HSC, arguably the most clinically exploited cell population, are used to treat a myriad of hematopoietic malignancies and disorders.  However, many patients that might benefit from HSC therapy lack access to suitable donors.  ESC could provide an alternative source of HSC for these patients.  The following protocol establishes a baseline from which ESC-HSC can be studied and inform efforts to isolate HSC from human ESC.  In this protocol, ESC are differentiated as embryoid bodies (EBs) for 6 days in commercially available serum pre-screened for optimal hematopoietic differentiation.  EBs are then dissociated and infected with retroviral HoxB4.  Infected EB-derived cells are plated on OP9 stroma, a bone marrow stromal cell line derived from the calvaria of  M-CSF-/- mice, and co-cultured in the presence of hematopoiesis promoting cytokines for ten days.  During this co-culture, the infected cells expand greatly, resulting in the generation a heterogeneous pool of 100s of millions of cells.  These cells can then be used to rescue and reconstitute lethally irradiated mice.

This protocol details the derivation of transplantable hematopoietic stem cells from mouse embryonic stem cells (ESC) and their subsequent injection into lethally irradiated recipient mice. Briefly, ESC are differentiated as embryoid bodies, which are then infected with retroviral HoxB4 and co-cultured with OP9 stromal cells and hematopoietic cytokines.

اشتقاق خلايا الجذعية المكونة للدم من الفئران خلايا الجذعية الجنينية

A stem cell is defined as a cell with the capacity to both self-renew and generate multiple differentiated progeny.  Embryonic stem cells (ESC) are ...

Patterning of Embryonic Stem Cells Using the Bio Flip Chip

Cell-cell interactions consisting of diffusible signaling and cell-cell contact (juxtacrine signaling) are important in numerous biological processes such as tumor growth, stem cell differentiation, and stem cell self-renewal. A number of methods currently exist to modulate cell signaling in vitro. One method of modulating the total amount of diffusible signaling is to vary the cell seeding density during culture. Due to the random nature of cell seeding, this results in considerable variation in the actual cell-cell spacing and amount of cell-cell contact, and cannot prescribe the local environment. A more specific approach for modulating cell signaling is to use molecular inhibitors or genetic approaches to knock down specific signaling proteins, but both of these methods are best suited to manipulating small numbers of molecules. Here, we demonstrate a new approach to modulating cell-cell signaling that modulates the local environment of a cluster of cells by placing different numbers of cells at desired locations on a substrate. This method provides a complementary way to control the local diffusible and juxtacrine signaling between cells. Our method makes use of the Bio Flip Chip (BFC), a microfabricated silicone chip containing hundreds-to-thousands of microwells, each sized to hold either a single cell or small numbers of cells. We load the chip with cells simply by pipetting them onto the array of wells and washing unloaded cells off the array. The chip is then flipped onto a substrate, whereby the cells fall out of the wells and onto the substrate, maintaining their patterning. After the cells have attached, the chip can be removed (or left on). This approach to cell patterning is unique in that it: 1) doesn't alter the chemistry of the substrate, thus allowing cells to proliferate and migrate; 2) allows patterning onto any substrate, including tissue-culture polystyrene, glass, matrigel, and even feeder cell layers; and 3) is compatible with traditional microcontact printing, allowing the creation of extracellular matrix islands with cells placed inside those islands. In this video, we demonstrate the patterning of mouse embryonic stem cells onto tissue-culture polystyrene using the BFC.

We demonstrate a simple method for placing cells at desired locations on a substrate. This method patterns cells by flipping a silicone chip containing microwells filled with cells onto the substrate. This method provides a new way to modulate diffusible and juxtacrine signaling between cells.

الزخرفة من الخلايا الجذعية الجنينية باستخدام رقاقة بيو فليب

Cell-cell interactions consisting of diffusible signaling and cell-cell contact (juxtacrine signaling) are important in numerous biological processes such ...

Derivation of Human Embryonic Stem Cells by Immunosurgery

The ability of human embryonic stem cells to self-renew and differentiate into all cell types of 
the body suggests that they hold great promise for both medical applications and as a research 
tool for addressing fundamental questions in development and disease. Here, we provide a 
concise, step-by-step protocol for the derivation of human embryonic stem cells from embryos 
by immunosurgical isolation of the inner cell mass. 


The ability of human embryonic stem cells to self-renew and differentiate into all cell types of 
the body suggests that they hold great promise for both medical applications and as a research 
tool for addressing fundamental questions in development and disease. Here, we provide a 
concise, step-by-step protocol for the derivation of human embryonic stem cells from embryos 
by immunosurgical isolation of the inner cell mass.

اشتقاق الخلايا الجذعية الجنينية البشرية التي Immunosurgery

The ability of human embryonic stem cells to self-renew and differentiate into all cell types of 
the body suggests that they hold great promise for both ...

Culture and Maintenance of Human Embryonic Stem Cells  

Human embryonic stem (hES) cells must be monitored and cared for in order to maintain healthy, undifferentiated cultures. At minimum, the cultures must be  fed  every day by performing a complete medium change to replenish lost nutrients and to keep the cultures free of unwanted differentiation factors. Although a small amount of differentiation is normal and expected in stem cell cultures, the culture should be routinely cleaned up by manually removing, or "picking" differentiated areas. Identifying and removing excess differentiation from hES cell cultures are essential techniques in the maintenance of a healthy population of cells.

Culture and Maintenance of Human Embryonic Stem Cells

This protocol demonstrates how to maintain healthy, undifferentiated human embryonic stem (ES) cells.

الثقافة والمحافظة على الخلايا الجذعية الجنينية البشرية

Human embryonic stem (hES) cells must be monitored and cared for in order to maintain healthy, undifferentiated cultures. At minimum, the cultures must be ...

Freezing and Thawing Human Embryonic Stem Cells

Since James Thomson et al developed a technique in 1998 to isolate and grow hES in culture, freezing cells for later use and thawing and expanding cells from a frozen stock have become important procedures performed in routine hES cell culture. Since hES cells are very sensitive to the stresses of freezing and thawing, special care must taken. Here we demonstrate the proper technique for rapidly thawing hES cells from liquid nitrogen stocks, plating them on mouse embryonic feeder cells, and slowly freezing them for long-term storage.

Since James Thomson et al developed a technique in 1998 to isolate and grow hES in culture, freezing cells for later use and thawing and expanding cells from a frozen stock have become important procedures performed in routine hES cell culture. Since hES cells are very sensitive to the stresses of freezing and thawing, special care must taken. Here we demonstrate the proper technique for rapidly thawing hES cells from liquid nitrogen stocks, plating them on mouse embryonic feeder cells, and slowly freezing them for long-term storage.

تجميد والذوبان الخلايا الجذعية الجنينية البشرية

Since James Thomson et al developed a technique in 1998 to isolate and grow hES in culture, freezing cells for later use and thawing and expanding cells ...

Isolation and Derivation of Mouse Embryonic Germinal Cells

The ability of embryonic germinal cells (EG) to differentiate into primordial germinal cells (PGCs) and later into gametes during early developmental stages is a perfect model to address our hypothesis about cancer and infertility. This protocol shows how to isolate primordial germinal cells from developing gonads in 10.5-11.5 days post coitum (dpc) mouse embryos.  Developing gonadal ridges from mouse embryos (C57BL6J) were dissociated by mechanical disruption with collagenase, then plated in a mouse embryo fibroblast feeder layer (MEF-CF1) that was previously mitotically inactivated with mitomycin C in the presence of knockout media and supplemented with Leukemia Inhibitor Factor (LIF), basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), and Stem Cell Factor (SCF).  Using these optimized methods for PCG identification, isolation, and establishment of culture conditions permits long term cultures of EG cells for more than 40 days.  The embryonic germinal cell lines showed embryonic phenotype and expression of common used markers of the pluripotent state.  Isolation and derivation of germinal cells in culture provide a tool to understand their development in vitro and offer the opportunity to monitor cumulative damage at genetic and epigenetic levels after exposure to oxidative stress.

The ability of embryonic germinal cells to differentiate into primordial germinal cells during early development stages is a perfect model to address our hypothesis about cancer and infertility. This protocol shows how to isolate primordial germinal cells from developing gonads in 10.5-11.5 days post coitum mouse embryos.

العزلة واشتقاق خلايا الفأر الجنينية بيرشوت

The ability of embryonic germinal cells (EG) to differentiate into primordial germinal cells (PGCs) and later into gametes during early developmental ...

Video Bioinformatics Analysis of Human Embryonic Stem Cell Colony Growth

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer software.  Video bioinformatics is a powerful quantitative approach for extracting spatio-temporal data from video images using computer software to perform dating mining and analysis. In this article, we introduce a video bioinformatics method for quantifying the growth of human embryonic stem cells (hESC) by analyzing time-lapse videos collected in a Nikon BioStation CT incubator equipped with a camera for video imaging. In our experiments, hESC colonies that were attached to Matrigel were filmed for 48 hours in the BioStation CT.  To determine the rate of growth of these colonies, recipes were developed using CL-Quant software which enables users to extract various types of data from video images.  To accurately evaluate colony growth, three recipes were created. The first segmented the image into the colony and background, the second enhanced the image to define colonies throughout the video sequence accurately, and the third measured the number of pixels in the colony over time.  The three recipes were run in sequence on video data collected in a BioStation CT to analyze the rate of growth of individual hESC colonies over 48 hours. To verify the truthfulness of the CL-Quant recipes, the same data were analyzed manually using Adobe Photoshop software. When the data obtained using the CL-Quant recipes and Photoshop were compared, results were virtually identical, indicating the CL-Quant recipes were truthful. The method described here could be applied to any video data to measure growth rates of hESC or other cells that grow in colonies. In addition, other video bioinformatics recipes can be developed in the future for other cell processes such as migration, apoptosis, and cell adhesion.  

Video bioinformatics is the automated processing, analysis, understanding, and data mining of biological spatio-temporal data extracted from microscopic videos. The purpose of this article is to demonstrate a method for measuring human embryonic stem cell colony growth using a video bioinformatics method.

الفيديو المعلوماتية الحيوية تحليل النمو البشري الخلية الجذعية الجنينية كولوني

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer ...

Differentiation of Embryonic Stem Cells into Oligodendrocyte Precursors

Oligodendrocytes are the myelinating cells of the central nervous system. For regenerative cell therapy in demyelinating diseases, there is significant interest in deriving a pure population of lineage-committed oligodendrocyte precursor cells (OPCs) for transplantation. OPCs are characterized by the activity of the transcription factor Olig2 and surface expression of a proteoglycan NG2. Using the GFP-Olig2 (G-Olig2) mouse embryonic stem cell (mESC) reporter line, we optimized conditions for the differentiation of mESCs into GFP+Olig2+NG2+ OPCs. In our protocol, we first describe the generation of embryoid bodies (EBs) from mESCs. Second, we describe treatment of mESC-derived EBs with small molecules: (1) retinoic acid (RA) and (2) a sonic hedgehog (Shh) agonist purmorphamine (Pur) under defined culture conditions to direct EB differentiation into the oligodendroglial lineage. By this approach, OPCs can be obtained with high efficiency (&gt;80%) in a time period of 30 days. Cells derived from mESCs in this protocol are phenotypically similar to OPCs derived from primary tissue culture. The mESC-derived OPCs do not show the spiking property described for a subpopulation of brain OPCs in situ. To study this electrophysiological property, we describe the generation of spiking mESC-derived OPCs by ectopically expressing NaV1.2 subunit. The spiking and nonspiking cells obtained from this protocol will help advance functional studies on the two subpopulations of OPCs.

We describe a small molecule-based protocol for differentiation of mouse embryonic stem cells into oligodendrocyte precursor cells (OPCs). This protocol generates Olig2+NG2+ OPCs with high efficiency by 30 days of differentiation. We also describe a method to generate "spiking" OPCs that can fire action potentials.

تمايز الخلايا الجذعية الجنينية في السلائف Oligodendrocyte

Oligodendrocytes are the myelinating cells of the central nervous system. For regenerative cell therapy in demyelinating diseases, there is significant ...

Fate Mapping of Human Embryonic Stem Cells by Teratoma Formation

Human embryonic stem cells (hESCs) have an unlimited capacity for self-renewal, and the ability to differentiate into cells derived from all three embryonic germ layers (1). Directed differentiation of hESCs into specific cell types has generated much interest in the field of regenerative medicine (e.g., (2-5)), and methods for determining the in vivo fate of selected or manipulated hESCs are essential to this endeavor. We have adapted a highly efficient teratoma formation assay for this purpose. A small number of specifically selected hESCs is mixed with undifferentiated wild type hESCs and Phaseolus vulgaris lectin to form a cell pellet. This is grafted beneath the kidney capsule in an immunodeficient mouse. As few as 2.5 x 105 hESCs are needed to form a 16 cm3 teratoma within 8-12 weeks. The fate of the originally selected hESCs can then be determined by immunohistochemistry. This method provides a valuable tool for characterizing tissue-specific reagents for cell-based therapy.

Directed differentiation of hESCs into specific cells has generated much interest in regenerative medicine. We provide a concise, step-by-step protocol for determining the in vivo fate of selected hESCs that provides a valuable tool for characterizing tissue-specific reagents for cell-based therapy.