Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, tek bir hücre süspansiyonu için ayrışma olmadan küresel nöral kök ve projenitör hücre agrega genişlemesini sağlayan bir yeni mekanik bir kesme yöntemi tarif etmektedir. Hücre / hücre teması sürdürmek üzerinde 40 geçişleri için hızlı ve istikrarlı bir büyüme sağlar.
Araştırma deneyleri ve klinik denemeler için tek bir örnekten hücrelerinin çok sayıda toplamak için bir hücre genişleme tekniği büyük ölçüde kök hücre topluluğuna yarar sağlayacak. Birçok mevcut genişleme yöntemler zahmetli ve masraflı ve tam ayrılma içeren bu birkaç kök ve progenitör hücre tipleri farklılaşmasını ya da erken yaşlanmayı geçmesi neden olabilir. Bu sorunların üstesinden gelmek için, basit ve ucuz olan "kesme" olarak adlandırılan bir otomatik mekanik pasajı bir yöntem geliştirdik. Bu teknik, tek bir hücre içine, kimyasal ya da enzimatik ayrışma önler ve bunun yerine sabit bir hücre / hücre teması muhafaza süspansiyon, küremsi kültürlerin büyük ölçekli bir genişleme sağlar. Doğrama yöntem öncelikle fetal beyin kaynaklı nöral progenitör hücreleri veya neurospheres süredir kullanılan ve son zamanlarda embriyonik ve uyarılmış pluripotent kök hücrelerinden elde edilen nöral kök hücreler ile kullanım için yayımlanmıştır. Prosedür involves bir doku kültürü Petri kabı üzerine neurospheres tohumlama ve sonradan etkin elle mekanik olarak her küre Ayrıştırıcı sıkıcı sürecini otomatize hücreleri aracılığıyla keskin, steril bir bıçak geçirerek. Kültür içinde hücreleri süspansiyon uygun bir yüzey alanı-hacim oranı sağlar; 500.000 'den fazla hücre çapı en az 0.5 mm, tek neurosphere içinde yetiştirilebilir gibi. Bir T175 bir şişe içinde, 50000000 fazla hücreleri sadece 15000000 yapışık kültürlerinde göre süspansiyon kültürlerinde büyüyebilir. Önemlisi, kıyma prosedür klinik dereceli hücre ürünlerin kütle miktarı üretimine izin veren, güncel iyi üretim uygulamaları (cGMP) altında kullanılmıştır.
Bir tek tabaka 1-3 veya toplam neurospheres 4-7 ya gibi kültür kemirgen sinir kök hücreleri genişleyen uzun bir geçmişi vardır. Buna ek olarak, gelişmekte olan merkezi sinir sisteminin 8-17 çeşitli bölgelerinden izole insan nöral progenitör hücrelerin (hNPCs) in vitro genişletilmiştir. Bu hücreler iki güçlü, astrositlerde ve nöronlar hem de farklılaşma yeteneğine sahiptirler ve nöral gelişme 18,19 ve hastalık mekanizması 20,21 okuyan çok yararlı bir araç olmuştur. hNPCs ayrıca entegrasyon, hayatta kalma ve fonksiyonel etkileri 22-24 çeşitli düzeylerde ile santral sinir sistemi hastalığı birçok farklı hayvan modellerinde naklediliyor edilmiştir.
Genellikle epidermal büyüme faktörü (EGF) ve / veya fibroblast büyüme faktörü-2 (FGF-2), 25-28 - - ve yapışkan 29 ve hem de üç Geleneksel olarak, kemirgen ya da insan fetal NPC-türevi büyüme faktörleri maruzBoyutlu küremsi sistemleri tipik olarak bir tek hücre süspansiyonu halinde 30-34 enzimatik ayrılma ile pasajlanır. Araştırma ya da klinik kullanım için hücreleri genişletmek için bir standart yöntem kolay manipülasyon nedeniyle yapışkan bir tek tabaka olduğu gibi. Bununla birlikte, enzimatik veya kimyasal çözeltiler ile pasajı tek tabaka ve neurosphere hNPCs erken yaşlanma 35 ile sonuçlandığını göstermiştir. Buna ek olarak, enzimatik ayrışma embriyonik kök hücreler 36-38 ile gösterilen verilere dayalı olarak farklılaşma ve kromozomlarda anormallikleri artan seviyeleri ile sonuçlanabilir. Pasajlanması hNPCs standart yöntem mevcut iyi imalat uygulamaları fazına 1 klinik çalışmalarda (Hücreler Inc, Neuralstem Inc Stem) gitti (cGMP) sınıf ürünler üretti rağmen, yöntem sınırlayıcı, hücre büyütme sadece birkaç mermi izin potansiyeli bankacılık.
Açıkçası, büyük araştırma deneyleri ve gelecekteki klinik denemeleri yeteneği yararlanabilecekbüyük ölçekli büyüme ve hücre bankacılığı izin toplu olarak ve gecikmeli yaşlanması ile hücreleri yaymak. Bu ihtiyacı karşılamak için, hücre-hücre teması korumak için küçük kümeler halinde onları "kesme" bir roman ve mekanik Pasajlanması bozulmamış neurospheres otomatik bir yol geliştirdi. Bu yöntem büyük bir alternatif 3 boyutlu biyoreaktör kültürü yöntemi 40 ile görüldüğü gibi bunların ömrü 39 ve süspansiyon kültürü, tek tabakalı kültürler ile karşılaştırıldığında kuluçka alanı daha verimli kullanımına izin verir artmıştır. Resim kıyma protokol geçişi 10, standart yöntemler kullanılarak bir pasajı olası bir feat daha büyük bir fetal numuneden büyük ölçekli bankaların üretimine olanak sağlamaktadır. Pasajı hNPCs için bu yöntem alışılmamış iken, popülaritesi artmaktadır ve yakın zamanda, bu tür insan embriyonik ve uyarılmış pluripotent kök hücrelerinden elde edilen nöral kök hücreleri gibi diğer hücre tiplerinde, v dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için geniş ölçekli bir genişleme sağlayan yayınlanmıştıritro hastalık modelleme 41-46. Daha da önemlisi, bir cGMP dereceli hNPC hücre bankası zaten tekniğin gelecekteki klinik uygulamalar karşı uygulanabilir olduğunu gösteren, kesme yöntemi ile üretilmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1.. Etik Beyanı ve Güvenlik
Ekipman 2. Hazırlanması, Malzemeleri, Reaktifler ve Gözlemler
Cep şişesi | Toplam medya hacmi | Pre-Chop | → | Post-Chop |
1 T12.5 | 5 mi | 1 T12.5 | → | 1 T25 |
1 T25 | 10 mi | 1 T25 | → | 1 T75 |
1 T75 | 20 mi | 1 T75 | → | 1 T175 |
1 T175 | 40 mi | 1 T175 | → | 2 T175s |
2 T175s | 80 mi | 2 T175s * | → | 4 T175s |
* 2 T175s bir anda doğranmış olabilir matara maksimum sayıdır. 2 T175s setler halinde doğrayın ve 7. adıma bakın. |
Tablo 1. HNPC genişletme paradigma. HNPCs için tipik bir genişleme düzeninin açıklaması. Her 7-10 gün hacimsel iki kat genişletmek için standarttır.
3.. Chopper Kurulum
Şekil 1.. McIlwain Doku Chopper. A)) Petri kabı, D plaka tutucuya Hook kalınlık ayarı mikrometre, B) Chopper kol tabanı ve bağlı kol, C) doğrayın Tablo bırakma düğmesi ve tepsiKıyıcı, J) Blade / toka somun, K) Blade toka, L ile birlikte, E) Blade kuvvet kontrol düğmesi, F) Sıfırlama anahtarı, G) Plaka sahibi, bıçak, toka ve somun H) Bolt eki I) Somun anahtarı ) Otomatik kesme hız kontrol düğmesi, M) Manuel doğrama kol çalıştırma düğmesi, N) Güç anahtarı.
4. Pre-pirzola Prosedürü
Şekil 2). Şişe. B köşesinde küreler yerleşmek Petri konik tüp yoğun mümkün olduğunca küreler Transfer için bir tüp raf veya benzer bir madde karşı balon (ler) Yalın. A) doğrama için Sphere hazırlık çanak. C) t konik tüp küreleri Poolo Petri kabı. D orta) toplanmış kürelerin üst mümkün olduğunca süpernatantı. E)), bir plastik mikropipet ucu. F yan kullanılarak küreler yayın yavaşça havuzun bir tarafında küreler taşımak . medya çıkarılmasını kolaylaştırmak için havuzun bir tarafına taşındı küreler G) Örnek. H) Yoğun küreler doğrama hazır Petri kabı, üzerinde yayılmış. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
Sütun A | Sütun B | Sütun C | Sütun D | Sütun E | Sütun F | |
Pre-Chop Ebatı | → | Post-Chop Flask (ler) Boyut | Yeni bir balona (ler) pre-kes aktarmak MM Önerilen hacmi | Yeni bir balona (ler) pre-kes aktarmak CM Önerilen hacmi | Yeni bir balona (ler) post-pirzola içine aktarmak için küreler medya / Önerilen hacmi | Nihai hacim Tohumlu / Flask |
T12.5 | → | T25 | 5 mi | 0 mi | 5 mi | 10 mi |
T25 | → | T75 | 10 mi | 0 ml | 10 mi | 20 mi |
T75 | → | T175 | 20 mi | 10 mi | 10 mi | 40 mi |
1 T175 | → | 2 T175s | Kap başına 20 mi | Kap başına 15 mi | Kap başına 5 ml | 40 mi |
2 T75s | → | 4 T175s | Kap başına 20 mi | Kap başına 17.5 mi | Kap başına 2.5 mi | 40 mi |
Tablo 2.. Medya aktarma kılavuzu öncesi / sonrası doğrayın. Önerilen hacimleri kesme işlemi sırasında kullanmak için.
5.. Chop Prosedürü
6. Post-pirzola Prosedürü
. 7 Proses Çeşitlemeler - Çoklu matara
İkiden T175s pasaj çeşitli farklılıklar vardır. AdımAşağıdaki s başvurulan aşamasının değişiklikler bulunmaktadır.
8. Kryoprezervasyon
Aşağıdaki protokol kriyojenik hNPCs korumak içindir.
Şekil 3. Yangın-parlatma cam Pasteur pipetler. A) için geniş çaplı yangın parlatılmış cam pipet ve eşit olarak cam pipet kenarları yuvarlak. B) Örnek olarak alev ve spin üst kısmında pipetlemeyin tutun. küçük çaplı bir yangın parlatılmış cam pipet C) Örnek.
Kontrollü Oranı Dondurucu
Adım | Oranı (° C) | Uç Sıcaklık (° C) | Tut (dk sn) | Tetik |
1 | - | - | 5 dk 0 sn | Oda |
2 | - 1.3 | - 5 | - | Örnek |
3 | - | - | 1 dk 0 sn | Oda |
4 | - 45 | - 58 | - | Oda |
5 | + 10 | - 26 | - | Oda |
6 | + 3 | - 23 | - | Oda |
7 | - 0.8 | - 40 | - | Örnek |
8 | - 10 | - 100 | - | Oda |
9 | - 35 | - 160 | - | Oda |
Tablo 3. Kontrollü r hNPCs dondurma adımlarıdondurucu yedik. Hızı kontrollü dondurucu üzerinde hNPC dondurulması için önerilen bir program.
Şekil 4. Örnek donma eğrisi. Hızı kontrollü dondurucu üzerinde hNPCs için tipik donma eğrisi.
9. Çözülme Prosedürü
Aşağıdaki protokol eritme kriyojenik p içindirhNPCs saklıdır.
Şişeler içinde | Toplam Tohumculuk Hacim (ml) | Cep şişesi |
1 | 5 | T12.5 |
2 | 10 | T25 |
3 | 15 | T75 |
4 | 20 | T75 |
5 | 25 | T75 |
6 | 30 | T175 |
7 | 35 | T175 |
8 | 40 | T175 |
8 + | - | Şişeler kombinasyonu |
Tablo 4.. Çözülmüş cryovials sayısına göre Matara boyutları. HNPCs sonrası çözülme tohum Önerilen hacmi ve şişe boyutu.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
P19'un de donduruldu hNPCs Şekil 5. Temsilcisi veri. A) Öngörülen hücre sayıları, sonra çözülmüş ve kesme yöntemi ile pasajlanır neurospheres karşılaştırıldığında enzimatik ayrılma kullanarak yapışık tek tabaka olarak genişletti. Hücreler p20 eritildi edildiğinde Gün 0 gösterir. B) küreler Temsilcisi ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Şekil 6.. Doğrama şematik. Mekanik kesme yöntemini kullanarak kültür içinde sfero kök / progenitör hücreler genişletilmesi.
Kritik Adımlar
Kıyma genişleme paradigmasının bir bakış. HNPC küre boyutu neurospheres pasaj önce gözlemlemek için önemli kriterlerden biridir
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Biz eleştiri ve bu raporun düzenleme için Dr Soshana Svendsen teşekkür ederim. Bu çalışma NIH / NINDS 1U24NS078370-01 ve CIRM DR2A-05320 ile katkıda bulunmuştur.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beaker, 50 ml | Fisherbrand | FB-100-50 | multiple manufacturers/suppliers |
Bio-Safety Cabinet, class II | Baker | SG-603A | 4 ft. or 6 ft. model. 6 ft. model recommended; multiple manufacturers/suppliers |
Blades, Double-edge Prep | Personna | 74-0002 | multiple manufacturers/suppliers. CAUTION: Sharp |
Cell Freezing Media | Sigma-Aldrich | C6295-50ML | DMSO, serum-free |
Centrifuge, swing-bucket with 15 ml inserts | Eppendorf | 5810 R | multiple manufacturers/suppliers |
Conical Tubes, 15 ml | Fisherbrand | S50712 | multiple manufacturers/suppliers |
Conical Tubes, 50 ml | BD Falcon | 352074 | multiple manufacturers/suppliers |
Controlled Rate Freezer | Planer | Kryo 750 | multiple manufacturers/suppliers |
Cryovials, 2 ml | Corning | 430488 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T12.5 | BD Falcon | 353107 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T25 | BD Falcon | 353081 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T175 | BD Falcon | 353045 | multiple manufacturers/suppliers |
Culture Flask, Vented, T75 | BD Falcon | 353110 | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 1 L | Millipore | SCGPU11RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 150 ml | Millipore | SCGVU01RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 500 ml | Millipore | SCGPU05RE | multiple manufacturers/suppliers |
Filter, 0.22 µm, attached cup, 50 ml | Millipore | SCGP00525 | multiple manufacturers/suppliers |
Filter Paper, 8.5 cm circles | Whatman/GE | 1001-085 | |
Forceps, Standard Pattern - Serrated/Curved/18 cm | Fine Science Tools | 11001-18 | |
Freezing Chamber, Isopropyl Alcohol | Nalgene | 5100-0001 | "Mr. Frosty" |
Incubator, 37 °C/5% CO2 | Forma | 370 series | multiple manufacturers/suppliers |
Hemacytometer, Phase | Hausser Scientific | 1475 | multiple manufacturers/suppliers |
McIlwain Tissue Chopper | Lafayette Instruments | TC752-PD | Petri dish modification required. CAUTION: Moving, sharp blade. |
Micropipettor, 1-10 μl | Gilson | F144562 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 100-1,000 μl (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 2-20 μl (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Micropipettor, 20-200 μl (starter kit) | Gilson | F167700 | multiple manufacturers/suppliers |
Nutdriver, Autoclavable, 5/16" | Steritool | 10302 | |
Pasteur Pipets, cotton-plugged | Fisherbrand | 13-678-8B | multiple manufacturers/suppliers |
Petri Dish, Glass, Autoclavable | Corning | 3160-100 | |
Pipet Aid | Drummond | 4-000-101 | multiple manufacturers/suppliers |
Shim disc | McMaster-Carr | VARIABLE | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 10 μl | AvantGuard | AV10R-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 1,000 μl | AvantGuard | AV1000 | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 20 μl | AvantGuard | AV20-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile barrier pipet tips, 200 μl | AvantGuard | AV200-H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 10 ml | Fisherbrand | 13-676-10J | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 2 ml | Fisherbrand | 13-675-3C | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 25 ml | Fisherbrand | 13-676-10K | multiple manufacturers/suppliers |
Sterile Disposable pipettes, all-plastic wrap, 5 ml | Fisherbrand | 13-676-10H | multiple manufacturers/suppliers |
Sterilization Pouches, 19 x 33 cm | Crosstex | SCL | multiple manufacturers/suppliers |
Strainer, 40 µm | BD Falcon | 352340 | |
Tissue Culture Dishes, 60 mm | BD Falcon | 351007 | |
Tube Racks, Interlocking Four-Way | Fisherbrand | 03-448-17 | |
Water Bath | Fisherbrand | S52602Q | multiple manufacturers/suppliers |
Neural Progenitor Cell-Specific Processing Reagents | |||
Neural Stem Cell Expansion Medium (Stemline) | Sigma-Aldrich | S3194-500ML | Important to use the Stemline brand |
Recombinant Human Epidermal Growth Factor (EGF) | Millipore | GF316 | multiple manufacturers/suppliers |
Recombinant Human Leukemia Inhibitory Factor (LIF) | Millipore | LIF1010 | multiple manufacturers/suppliers |
Trypan Blue (0.4%) | Sigma-Aldrich | T8154-100ML | multiple manufacturers/suppliers |
TrypLE Select (1x) | Life Technologies | 12563-011 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
A correction was made to A cGMP-applicable Expansion Method for Aggregates of Human Neural Stem and Progenitor Cells Derived From Pluripotent Stem Cells or Fetal Brain Tissue. The corresponding author was changed from:
Brandon C. Shelley
to:
Clive Svendsen
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır