1. Первоначальная подготовка всех химических запасов и покрытия культуры Пластик
Все шаги, которые необходимо проводить в капот культуры ткани в асептических условиях.
- Подготовка человека основной фактор роста фибробластов (hbFGF)
- Подготовка 10% BSA решение в PBS и фильтруют через фильтр 0,22 мкм.
- С 10% раствора BSA подготовить 0,2% BSA решение.
- Добавить 10 мл 0,2% BSA solution/100 мкг hbFGF.
- Предварительно мокрой 0,22 мкм фильтр с помощью фильтрации 5 мл 10% BSA решение через фильтр. Откажитесь от 10 мл BSA стирки.
- Фильтры hbFGF через предварительно мыть фильтр.
- Алиготе hbFGF в стерильных eppendorfs и хранить при температуре -20 ° C.
- Подготовка по правам активин маточного раствора
- Добавить 1 мл 0,2% BSA в шприц и предварительно мокрым фильтром.
- Развести активин в 0,2% BSA в запас концентрации 100 мкг / мл.
- Фильтры Activiл раствора и аликвоты в стерильные eppendorfs, хранить при -20 ° C.
- Подготовка Мышь маточного раствора Wnt3a
- Добавить 200 мкл PBS в 2 мкг флакон Wnt3a на фондовом концентрации 10 мкг / мл.
- Алиготе в стерильных eppendorfs и хранить при температуре -20 ° C.
- Подготовка фонда человеческого HGF Решение (1000X)
- Развести HGF в ФБР, чтобы запас концентрации 10 мкг / мл.
- Фильтры решение HGF и аликвоты в стерильные eppendorfs, хранить при -20 ° C.
- Подготовка Oncostatin М маточного раствора (1000X)
- Развести OSM в ФБР, чтобы запас концентрации 20 мкг / мл.
- Фильтры OSM решения и аликвоты в стерильные eppendorfs, хранить при -20 ° C.
- Покрытие культуры Пластик с Матригель
- Оттепель 10 мл фондовом бутылку Матригель ночи при 4 ° С на льду, а затем добавить 10 мл КО-DMEM. Хорошо перемешайте использованием охлажденной пипетки и хранить 1мл аликвоты при -20 ° C.
- Оттепель аликвоту Матригель при 4 ° С в течение не менее 2 часов или на ночь, чтобы избежать образования геля.
- Добавьте 5 мл холодной КО-DMEM к Матригель, хорошо перемешать с пипеткой.
- Сделать до 15 мл холодной КО-DMEM и перемешать с помощью пипетки.
- Добавить Матригель на тарелку или колбе, на которую наносится (таблица (я))
Пластина / Колба | Объем / Ну или колбу |
12-луночного планшета | 0,5 мл на лунку |
6-луночный планшет | 1 мл на лунку |
25 см 2 колбы | 2 мл в колбе |
Таблица 1. Рекомендуемые объемы Матригель для покрытия типичных Пластик для чЭСК культуры.
- Инкубируйте покрытием пластины или колба ночи при 4 ° С или комнатуtempature в течение 1 часа перед использованием.
- Пластины или колбы, которые были покрыты Матригель можно хранить при температуре 4 ° С в течение 1 недели. Они должны быть четко маркированы с указанием даты они были покрыты. Не использовать пластины или колба не используется в течение одной недели.
- Перед употреблением позволяют покрытием контейнер культуры приехать до комнатной температуры внутри капота культуры ткани.
- Непосредственно перед применением аспирации Матригель и добавить к клеточной суспензии хорошо или колбу.
2. Текущее техническое обслуживание чЭСК культур и характеристика
- Реанимация чЭСК линий
- Удалить из ЭСК жидком азоте и быстро оттепели в 37 ° С водяной бане.
- Передача клеточной суспензии тщательно стерильную пробирку, содержащую несколько мл теплой среде.
- Гранул клетки центрифугированием @ низкой скорости в течение 5 мин (1000 RPM).
- Аспирируйте от супернатант и очень нежно resusзависят клеток в теплой среде ES и пластину на слой подачи MEF.
- Refeed клетки ежедневно свежей средой ES и на subconfluence, клетки, клетки требуют пассажей.
- Текущее обслуживание чЭСК
ЭС клетки выращиваются в виде пластин или колбы покрыты Матригель. Клетки должны быть исследованы и подается ежедневно: - Изучение под микроскопом на предмет загрязнения, морфологии клеток и слияния.
- Аспирируйте провел среды.
- Добавить необходимый объем свежих мышиных эмбриональных фибробластов-кондиционированной среды (MEF-CM) + человеческий bFGF (конечная концентрация 4 нг / мл) или других сывороточных свободных средств массовой информации 6.
- Пассирования клеток с коллагеназы
чЭСК линий (H1, H9 и РКМ-1) дойдет до слияния каждые 5-7 дней после пассажей в соотношении 1:3 раскол. Рано ЭСК проход в присутствии стромы растут медленнее и время на Матригель может стать важным фактором. Человеческих ЭСК не следует оставлять более чем на 14дней на том же Матригель из-за деградации и матрицы в данном случае это могут быть необходимы для прохождения клеток на 1:1 или 1:2 Коэффициент распределения, если клетки subconfluent.
Фермент Инкубационный - Все шаги, которые необходимо проводить в капот культуры ткани в асептических условиях.
- Убедиться, что имеется новая Матригель покрытием блюдо или колбу подготовленные как указано в разделе 1.6.
- Определите желаемую Коэффициент распределения для клеток. Ряд факторов, которые участвуют в принятии решения Коэффициент распределения:
- Высокий уровень стромы с низким числом колоний: можно пассировать обратно в меньших размеров или хорошо можно пассировать 1:01 которая позволит избавиться от некоторых стромы и тем самым увеличить колонии соотношение стромы, способствуя чЭСК роста.
- Высокий уровень стромы с большими колониями, в зависимости от числа колоний, можно пассировать 1:1 или 1:2, если Есть достаточно большие колонии чЭСК.
- Типичные растущей ЭСК с небольшим улOMA или нет стромы и / или какой-либо дифференциации можно пассировать 1:2 или 3.
- Аспирируйте средств массовой информации из колодца или колбу.
- Промыть раз с 2 мл PBS (-MgCl 2,-CaCl 2).
- Добавить соответствующий объем коллагеназы (200 Ед / мл разведенного в КО-DMEM) и инкубировать при температуре 37 ° С в течение 2-5 мин. Со 2 минут вперед изучить регулярно под микроскопом (с интервалом 1 минута). В том месте, дифференцированные клетки начинают отрываться и колониях начинают подъем на краю клетки готовы к пассировать.
Зачистка и пулов ЭСК - Аспирируйте коллагеназы.
- Промыть раз с 2 мл PBS (-MgCl 2,-CaCl 2).
- Добавить соответствующий объем MEF-CM в зависимости от коэффициенту распределения и использования ячейки Скребок физически устранить клетки с поверхности скважины или колбу, а затем растирают поколенияTLY пипетированием вверх-вниз 2-3 раз с помощью 10 мл пипетки. Важно, что ЭСК находятся в скопления клеток и не разбит на отдельные клетки.
Replating ЭСК - Replate результате клеточной суспензии на новый Матригель покрытием колбы или колодцев.
- Сделать объема MEF-CM до 4 мл для скважины 6-луночный планшет.
- При размещении клеток в инкубаторе агитировать контейнер культуре ткани, чтобы обеспечить как можно ровнее распределение колонии колоний, как правило, оседают в центре культуры тканей пластина / колбу, влияющих replating и дифференцировки клеток.
- Рутинное характеристика чЭСК населения с помощью проточной цитометрии
- чЭСК населения рассматриваются с помощью проточной цитометрии раз в месяц для стволовых клеток маркеры, такие как 3 октября / 4, Tra 1-60 и SSEA-4.
- чЭСКнаселения будут сняты с подложкой как отдельные клеточные суспензии следующие 5 минут лечения трипсина / ЭДТА (Invitrogen).
- Ресуспендируют одной клетки на 1х10 6 кл / мл в PBS дополнен с 0,1% БСА и 0,1% азида натрия.
- Инкубируйте клеточных препаратов при температуре 4 ° С с использованием соответствующей антител в течение 40 минут.
- Вымойте клетки дважды с PBS дополнен с 0,1% БСА и 0,1% азида натрия для удаления несвязанных антител и ресуспендируют до конечного объема 100 мкл и анализировать с помощью проточной цитометрии.
- Данные за 30000-40000 «живых» событий приобретаются для каждого образца с помощью FACS цитометр калибр оснащен 488-нм лазером и анализируются с помощью программного обеспечения CellQuest (Becton Dickinson, San Jose, CA). Неокрашенные клетки входят в качестве контроля. Мертвые и апоптоза клеток вместе с мусором, были исключены из анализа с использованием электронных жить ворота рассеяния вперед и параметры стороны разбегаются.
3. ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕation из ЭСК к печеночной эндодермы
- Подготовка информации для дифференциации ЭСК к печеночной эндодермы. Все подготовке массовой информации должны осуществляться в капот культуры ткани в асептических условиях.
- Подготовка RPMI: B27 грунтовки среда для дифференциации эндодермы
- Для RPMI-B27 среды, смесь RPMI 1640 (500 мл) и B27 (50х, 10 мл)
- Swirl смешать компоненты.
- Добавьте все компоненты в фильтр и фильтр под вакуумом, хранить при 4 ° C.
- Подготовка SR-ДМСО средой для гепатоцитов дифференциации
- Для SR-ДМСО среды, смесь 80% КО-DMEM, 20% КО-SR, 0,5% L-глутамина, 1%, без незаменимых аминокислот, 0,1 мм β-меркаптоэтанол и 1% ДМСО.
- Фильтры раствора под vacum, хранить при температуре 4 ° С и аликвоты и храните при температуре от -20 ° C, если потребуется.
- Используйте 4 мл на лунку 6-луночный планшет, и 6 мл на T25 колбу.
- Подготовка L15 созревания среда для HEPAtocyte созревания
- Для L-15 средний, смешать 500 мл Лейбовиц L-15 среде, tryptose фосфат бульон (конечная концентрация 8,3%), тепло инактивированной эмбриональной телячьей сыворотки (конечная концентрация 8,3%), 10 мкМ гидрокортизона 21-гемисукцинат, 1 мкМ Инсулин (бычий поджелудочной железы ), 1% L-глутамина, 0,2% аскорбиновой кислоты.
- Фильтры раствора под vacum, хранить при температуре 4 ° С и аликвоты и храните при температуре от -20 ° C, если потребуется.
- Подготовка окончательного RPMI: B27 грунтовки среда
- Внесите необходимый объем грунтовки среда для эксперимента (1 мл на лунку 6-луночный планшет, и 2 мл в колбе T25).
- Добавить активин до конечной концентрации 100 нг / мл.
- Добавить рекомбинантный Wnt3a до конечной концентрации 50 нг / мл.
- Хорошо перемешайте и средств массовой информации в настоящее время готова к использованию.
- Этот заключительный СМИ должны быть свежие каждый день.
- Подготовка окончательного L-15 созревания средний
- Внесите необходимыеОбъем L-15 среда для эксперимента (4 мл на лунку 6-луночный планшет, и 6 мл в колбе T25).
- Добавить HGF в конечной концентрации 10 нг / мл.
- Добавить OSM до конечной концентрации 20 нг / мл.
- Хорошо перемешайте и средств массовой информации в настоящее время готова к использованию.
- Этот заключительный СМИ должны быть свежие каждый день.
- Грунтовка ЭСК к окончательному эндодермы
- Культура ЭСК (H1, H9 и РКМ-1) и распространяются на Матригель пластинок, покрытых с мышиных эмбриональных фибробластов MEF-CM дополнен bFGF.
- Инициировать печеночной дифференциации, когда ЭСК достичь слияния уровне примерно 30% -60% (в зависимости от чЭСК линия), заменив MEF-CM с грунтовки среды (RPMI 1640-B27 дополнен 100 нг / мл активин и 50 нг / мл Wnt3a.
- Клетки культивировали в среде грунтовки в течение 3 дней (изменение среды каждые 24 часов), и окончательный средний грунтовки с активин и Wnt3a состоит из свежих каждый день.
После 72 часов в грунтовки среды, изменение средних вторую среду дифференцирования (SR-ДМСО) в течение 5 дней (изменение среды каждые 48 часов). - На 8-й день культуры клеток в среде созревания и техническое обслуживание (L-15) с добавлением 10 нг / мл hHGF и 20 нг / мл OSM в течение 9 дней (изменение среды каждые 48 часов). Созревание и обслуживание среды с hHGF и OSM состоит из свежих каждый день.
- Клетки постепенно выставлять морфологических изменений с остроконечными / треугольной формы с характерной морфологией печени отображения многоугольных внешний вид (рис. 2A).
- Схема для гепато-клеточной дифференцировки:

4. Характеристика чЭСК производные печеночной эндодермы
- Иммуноокрашивание
- Вымойте чЭСК производные КГ с PBS в два раза, 1 минута каждого мытья.
- Fix КГ с 4% PFA в течение 20 минут при комнатной температуре (ячейкаы могут быть сохранены в PBS при 4 ° С и окрашенных в более позднее время). Клетки могут также быть исправлены с помощью ледяной метанола в течение 10 мин при температуре -20 ° C.
- Вымойте клетки дважды с PBS, 5 минут каждого мытья.
- Инкубируйте клетки в течение 2 минут при комнатной температуре со 100% этилового спирта для ядерных окрашивания (этот шаг не требуется, если метанол фиксации используется).
- Вымойте клетки дважды с PBS, 5 минут каждого мытья.
- Блок ячеек с PBS / т (0,1% Твин) / 10% BSA в течение 1 часа при комнатной температуре.
- Удалите блокирующий буфер и добавить соответствующих первичных антител разводят в PBS / т (0,1% Твин) / 1% BSA и инкубировать в течение 2 часов при комнатной температуре или на ночь при 4 ° С при перемешивании.
- Вымойте клетки 3 раза PBS / T (0,1% Твин) / 1% BSA при комнатной температуре, в 5 минутах каждого мытья.
- Добавить соответствующих подзаконных Alexa Fluor антител (1:400) разводят в PBS в клетки и инкубируют при комнатной температуре в течение 1 часа в темноте с агитацией.
- Вымойте клетки 3 раза PBS, 5 минут каждого мытья.
- Горы каждую лунку с MOWIOL 4-88 и DAPI (1:1000). Обложка хорошо с покровным стеклом, при нажатии покровное осторожно, чтобы гарантировать, что все пузырьки воздуха удаляют и хранят при температуре 4 ° С в темноте.
- РНК изоляции и добыча
- Вымойте чЭСК производные КГ с PBS и аспирации.
- Добавить 1 мл TRIZOL реагентов и инкубировать при комнатной температуре в течение 5 минут.
- Очистите клетки и поместить в 1,5 мл Eppendorf (хранить при -80 ° C для дальнейшего использования в случае необходимости).
- Добавить 0,5 мл хлороформа и смешайте Эппендорф путем обращения, убедитесь, что это делается в вытяжном шкафу.
- Центрифуга решение при 13000 оборотов в течение 15 минут при 4 ° C.
- Сбор водного слоя и поместить в чистую Эппендорф, убедитесь, что нет никакого загрязнения интерфейс.
- Добавьте 1 мл изопропанола и перемешать путем обращения, оставить при комнатной температуре в течение 10 минут precipiтатэ РНК.
- Центрифуга при 13000 оборотов в течение 10 минут при 4 ° C.
- Аспирируйте супернатант и убедитесь, что не нарушить РНК гранул. Промыть 0,5 мл 70% этанола и оставить при комнатной температуре в течение 5 минут.
- Центрифуга в 8000 оборотов в течение 5 минут при температуре 4 ° C.
- Аспирируйте этанола и оставляют сушиться при комнатной температуре в течение 5-10 минут.
- После того как все этанола испарилась, ресуспендируют осадок в 30 мкл деионизированной воды. Магазин РНК при -80 ° C для дальнейшего использования.
- Количественная концентрации РНК с использованием nanodrop.
- Обратной транскрипции ПЦР
- Настройка реакции, используя ранее изолированной РНК (200 нг), случайные гексамеров, нуклеотиды (10 мм) обратной транскриптазы и соответствующего буфера в тонкостенные 0,5 мл Eppendorf.
- Настройка отрицательные РТ, выше реакции без обратной транскриптазы.
- Место труб в тепло циклер, ПЦР машины, и установить следующие рrogram:
- 37 ° С - 5 минут (1 цикл)
- 42 ° С - 1 час (1 цикл)
- 95 ° С - 5 минут (1 цикл)
- Магазин кДНК при температуре -20 ° C для дальнейшего использования в случае необходимости.
- TaqMan количественной обратной транскриптазы полимеразной цепной реакции урожая клетки в различные моменты времени по всему дифференциации протокола. Извлечение РНК и осуществлять обратную транскрипцию КПЦР использованием следующих праймеров и Пробирной по требованию (Applied Biosystems) протокол:
- 4 октября Hs03005111_g1
- Nanog Hs02387400_g1
- Альбумин Hs00910225_m1
- Альфа-фетопротеин Hs00173490_m1
Для РНК изоляции и извлечения пожалуйста, обратитесь к разделу 3.3.2
- Обратная транскрипция и TaqMan КПЦР
- Принимать по 1 мкг РНК и обратной транскрипции с использованием кДНК Надстрочный Invitrogen в III обратной транскрипцииКомплект, в соответствии с инструкциями производителя.
- 1 мкл кДНК, используемые в 25 мкл реакции TaqMan, состоящий из соответствующих праймеров от Applied Biosystems, 18S рибосомной грунтовки контроля и Invitrogen в 2x платины КПЦР СУПЕРМИКС UDG с ROX и соответствующий объем воды.
- Хорошо перемешайте и положите по 10 мкл каждого образца в двух скважин либо 96 или 384 луночный планшет КПЦР.
- После того как все образцы будут загружены, а также надлежащего контроля), печать пластины и анализа на Applied Biosystems машины 7900HT TaqMan.
- Результаты выражаются в относительном выражении в течение контрольного образца.
- Функциональный анализ чЭСК производных энтодермы цитохрома P450 Анализы - http://www.promega.com/tbs/tb325/tb325.pdf
- Инкубируйте день 17 чЭСК производные он с конкретным субстрат в течение 5 часов при температуре 37 ° С (п = 3). Используйте носитель культуры тканей, какОтрицательный контроль и инкубировать при температуре 37 ° С в течение 5 часов.
- Сбор супернатанты и проводить анализ в соответствии с инструкциями производителя.
- Мера относительные уровни базальной активности и нормализации на мг белка, как это определено BCA анализ (http://www.piercenet.com/products/browse.cfm?fldID=02020101).
Примечания
- Все тома на основе 6-луночный планшет формата. Отрегулируйте объемы, соответственно, для необходимых пластины или колба.
- Все грунтовки, дифференцировку и созревание Среду фильтруют под вакуумом перед использованием.
- Грунтовка, дифференцировки и созревания среду хранить при температуре 4 ° С в течение не более 2 недель. Оценить, насколько среда, необходимые для эксперимента и аликвоту оставшиеся средства массовой информации и храните при температуре от -20 ° C для дальнейшего использования.
- Матригель составлена в соответствии с инструкциями изготовителя; 1 мл аликвоты можно хранить при температуре от -20 ° C до использования.
- Грут-го фактора когда-то сделал и аликвоты можно хранить при температуре -20 ° С и при талой можно хранить при температуре 4 ° С в течение не более 2 недель.
- Первичные антитела обычно используется для характеристики чЭСК производные КГ является альбумин (1:250, Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури).
5. Представитель Результаты:
Характеристика ЭСК и до момента печеночной дифференциации
Для того чтобы охарактеризовать состояние стволовых клеток H9 ЭСК, используемые в исследовании мы изучали число параметров. Клетки выставлены чЭСК морфологии, маленькие, плотно упакованных клеток, растущих в определенных колониях (рис. 1А), и выразил плюрипотентных стволовых клеток, генов маркеров, октябрь-3 / 4 и Nanog (рис. 1б). Мы не обнаружили существенных различий в экспрессии этих генов по сравнению с линии H7 чЭСК положительного контроля. Кроме того, 90,1% населения ЭСК был положительным для маркера стволовых клеток SSEA-4 (Рис. 1С).
онSC дифференциации печеночной эндодермы
Человеческих эмбриональных стволовых клеток может быть эффективно дифференцированы с печеночной энтодермы в пробирке (Хей и др. 2008). На 9-й день дифференциации, клетки собирали и дифференциации чЭСК в КГ был оценен. Как сообщалось ранее ЭСК выставила серию глубоких морфологических изменений, а днем 9, выставлены ранние гепатоцитов морфологии развивающихся полигональных внешний вид (рис. 2A). Более того, снижение экспрессии октября-3 / 4 за 9 курс дневной наблюдалось (рис. 2В). В отличие от этого, печень стенограммы AFP и альбумин выросли регулируемые (рис. 2C) с 7-й день года.
В пробирке созревание Печеночная эндодермы
Печеночная эндодермы была созрела в пробирке использования в установленном порядке (Хей и др. 2008). В заключительный день дифференциации культур immunostained для человека маркеры печени альбумина, АФП и E-кадгерина. Выход КГ используя наши Процедура, как правило, 90% (Hay и др. 2008; Ханун и др. 2010; Пейн и др. 2011). КГ окрашенные положительными для альбумин, альфа-фетопротеин и E-кадгерина (рис. 3).

Рисунок 1. Характеристика ЭСК, используемые в этом исследовании. () Этап контрастной микроскопии изображений представитель чЭСК морфологии наблюдается в культуре на 4x и 10x увеличением. Изображения были получены с помощью Nikon TE3000 / U инвертированного микроскопа (B) ЭСК являются культурными октамера (Oct-3 / 4) положительные и Nanog положительным. H7 ЭСК было использовать в качестве контроля за плюрипотентности уровень экспрессии гена. Относительное выражение относится к складкам индукции по сравнению с эндогенным контролем гена β-2-микроглобулина. (С) FACS графики показывают чЭСК поверхностным маркером уровня экспрессии, в том числе стадии эмбрионального конкретных антигенов SSEA 4.
69/2969fig2.jpg "/>
Рисунок 2. () Этап контрастной микроскопии представитель образы чЭСК происхождения морфологии эндодермы печеночной на 9 день дифференциация наблюдается в области культуры, на x4 и x10 увеличение. (Б) характеристика изменения в экспрессии генов. РНК экстрагировали и кДНК была проанализирована количественной полимеразной цепной реакции, показывая прогрессивное снижение экспрессии недифференцированные экспрессии генов клетки (Oct-3 / 4) и (С) регуляция экспрессии генов гепатоцитов (альбумин и α-фетопротеин). Относительное выражение относится к складкам индукции по сравнению с эндогенным контролем гена β-2-микроглобулина в день 0 дифференциации. P <0,05 обозначается * и Р <0,001 обозначается *** измеряется студентов т-тест по сравнению с ЭСК в день 0. Планки погрешностей составляют 1 стандартное отклонение.

Рисунок 3. Ч.aracterisation из чЭСК производные энтодермы печеночной
Иммуноцитохимическая показывает выражение гепатоцитов маркеры, альбумина, АФП и E-кадгерина в чЭСК (H9), полученные эндодермы печени. Отрицательного контроля были проведены с соответствующими иммуноглобулина G (IgG), а также представители изображения показано на рисунке.

Рисунок 4. ЧЭСК (H9), полученные КГ выставку метаболической активности. В 17 день, H9 дифференцированы с КГ выставлены CYP3A метаболической активности (п = 6).