这是一种简单的治疗,可以应用于任何干细胞系或分化协议,以用于分化的素细胞。所有需要做的就是在1-2%的细胞培养维持介质中添加DMSO。该技术的主要优点是,它允许通过启动细胞进行分化,显著增加多能干细胞的分化潜力。
DMSO 治疗增加了细胞与患者衍生的 iPSC 区别的机会,从而允许它们用于细胞替代治疗、疾病建模和药物筛查。它可以导致在胚胎发育过程中控制亚增殖、分化和规范的调控的早期开始。我们已经证明,DMSO治疗改善了近50个人类胚胎和诱导多能干细胞系的分化。
而其他实验室已经表明,它有利于其他物种的干细胞,如小鼠和灵长类动物。在分化开始前一天,将 DMSO 以 1 或 2% 的浓度添加 24 小时添加到典型的维护介质中。在DMSO治疗后24小时,更换介质,继续您通常的分化方案。
根据手稿方向生长细胞。当细胞达到适当的汇合时,分离它们并准备单个细胞悬浮液。使用血细胞计或自动细胞计数器计算活细胞,使用活力标记(如 trypan Blue)。
为了在24小时DMSO预处理范围内实现80-90%的汇合,将细胞板对涂层的六井板进行,密度为每井50万至100万个细胞。在二氧化碳培养箱中,在37摄氏度下孵育细胞24小时。然后,吸气介质并将其替换为 1-2%DMSO 解决方案。
允许细胞在分化前24-28小时孵育。如果孵育48小时,24小时后用新鲜的DMSO溶液更换介质。为了实现三培养分,生长和收集细胞悬浮液中的细胞。
计算活细胞,用 ROCK 抑制剂在干细胞培养基中将它们板在未涂装的低附着六井板中。通常,3D人类多能干细胞球体将在24小时内形成。让细胞在37摄氏度的二氧化碳培养箱中孵育24小时。
根据手稿说明,在预热干细胞介质中准备 1-2%DMSO。要在孵化后更换介质,请将板倾斜到 30 度至 45 度角,并允许细胞球体在井底安定。从细胞中吸出介质,并在 DMSO 溶液中轻轻重新挂起它们。
让细胞在37摄氏度的二氧化碳培养箱中孵育24-48小时。使用 DMSO 预处理细胞,如所述的 2D 培养,并准备诺金和 SB431542 库存解决方案。准备足够的 10% 敲除血清置换, 或 KOSR, 在淘汰 DMEM 三到四天的介质变化.
准备异位分化介质,如手稿中所述,将 noggin 和 SB431542 添加到预加热的 KOSR 敲除 DMEM 中。在DMSO预处理后,从细胞中吸出介质,并在每井中加入两毫升的分化介质。允许细胞在37摄氏度的二氧化碳培养箱中孵育三到四天,每天用新的分化因子取代培养基。
与未处理的细胞相比,DMSO预处理导致细胞生长速率的暂时性且剂量依赖性降低。这种减少增殖与细胞对细胞接触的增加有关,这在2%的DMSO处理细胞中尤为明显。当细胞被固定和染色的每个细菌层的原型标记,可以看到,2%DMSO预处理导致分化细菌层细胞的比例增加。
例如,SOX17 被染色以可视化内端细胞。为了研究DMSO对中枢神经系统祖细胞类型分化的影响,人类诱导的多能干细胞可以分化成神经祖细胞或寡头细胞祖细胞。与对照细胞相比,2%的DMSO预处理增加了神经祖细胞标记Pax6的表达。
同样,预处理增加表达寡细胞祖细胞标记Olilig2的细胞比例。此外,初始DMSO治疗改善了人体胚胎干细胞衍生细胞功能后体内移植。当分化的胰腺祖细胞被移植到免疫缺陷小鼠中时,可以测试其功能,以应对葡萄糖挑战或KCl刺激。
移植后两周至16周的细胞功能明显改善。要考虑的最重要的考虑因素是干细胞的循环或加倍时间。DMSO 治疗的长度应与细胞的循环时间相同。
在最初的DMSO治疗之后,人们可以理解细胞增殖和细胞周期是如何在干细胞中调节的,因为这种治疗有助于促进细胞周期G1阶段的生长停止。分化细胞可用于了解疾病相关机制,与其他细胞类型共同培养,在肿瘤原性测定中,以及在功能测定或移植研究中,以确定分化细胞能否挽救疾病表型。