Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Tam embriyo kültürü için geliştirilmiş bir platform, pregastrülasyon aşamalarından ileri organogenezine kadar altı güne kadar postimplantasyon fare embriyolarının sürekli ve sağlam ekstre gelişimini sağlar. Bu protokolde statik plakalar ve dönen şişe sistemleri kullanılarak başarılı embriyo kültürü için standart prosedürü detaylandırıyoruz.
Postimplantasyon memeli embriyo kültürü yöntemleri genellikle verimsiz ve rahim dışı diseksiyon sonrası kısa sürelerle sınırlı olmuştur. Platformlar son zamanlarda yumurta silindir aşamalarından ileri organogenez kadar fare embriyolarının son derece sağlam ve uzun süreli ex utero kültürü için geliştirilmiştir. Bu platformlar, öngaztasyon embriyolarının (E5.5) arka ekstremite oluşum aşamasına (E11) kadar uygun ve sadık gelişimini sağlar. Geç gastrulating embriyoları (E7.5) bu ortamlarda dönen şişelerde yetiştirilirken, pregastrülasyon aşamalarından (E5.5 veya E6.5) genişletilmiş kültür statik ve dönen şişe kültürlerinin bir kombinasyonunu gerektirir. Ek olarak, O2 ve CO2 konsantrasyonunun hassas düzenlenmesi, gaz basıncı, glikoz seviyeleri ve belirli bir ex utero kültür ortamının kullanımı uygun embriyo gelişimi için kritik öneme sahiptir. Burada, genişletilmiş ex utero fare embriyo kültürü için ayrıntılı bir adım adım protokol sağlanmaktadır. Normal fare embriyolarının gastrülasyondan organogeneze kadar ekstresini yetiştirme yeteneği, embriyonik gelişim sırasında farklı deneysel pertürbasyonların etkisini karakterize etmek için değerli bir aracı temsil eder.
Memeli embriyosunun intrauterin gelişimi postimplantasyon gelişiminin erken evrelerinin incelenmesini sınırlamıştır1,2. Gelişmekte olan embriyonun erişilemezliği, embriyo uterusa implante ettikten sonra meydana gelen hayvan vücut planının oluşturulması, mikrop katmanlarının belirtimi veya doku ve organların oluşumu gibi temel gelişimsel süreçlerin anlaşılmasını engeller. Ayrıca erken postimplane embriyonun çok küçük olması E103 öncesi rahim içi görüntüleme ile gözlem yapmayı zorlaştırır. Bu aşamalarda canlı embriyoların gözlemlenememesi ve manipüle edilmesi, erken postimplantasyon embriyogenezinin çalışmasını gelişim sırasında anlık görüntülerle kısıtlamıştır.
Preimplantasyon memeli embriyolarının in vitro kültürü için protokoller iyi kurulmuş, güvenilir ve düzenli olarak kullanılmaktadır4. Bununla birlikte, uygun memeli postimplantasyon embriyo büyümesini destekleyebilen ex utero kültür sistemleri kurma girişimleri sınırlı başarıya sahipti5. Bir asırdan fazla bir süredir, embriyoların geleneksel statik plakalarda 6,7,8 veya dönen şişelerde (silindir kültürleri)5,9,10 kült haline getirildiği için çeşitli kültür teknikleri önerilmiştir. Bu platformlar, normal embriyo sağkalımında oldukça verimsiz olmasına ve kısa sürelerle sınırlı olmasına rağmen, implantasyondan sonra memeli gelişimi hakkındaki bilginin genişletilmesinde yardımcı olduğunu kanıtladı11,12. Embriyolar kültüre başladıktan sonra 24-48 saat gibi erken bir sürede gelişim geriliği ve morfolojik anomaliler göstermeye başladı.
Bu çalışma, pregastrülasyondan ileri organogenez evrelerine kadar altı güne kadar postimplantasyon gelişimine kadar sürekli gelişime izin veren ex utero embriyo kültür sistemini kurmak için ayrıntılı bir açıklama sunmaktadır13. Bu makalede, E7.5 embriyolarının (sinir plakası ve baş kat aşaması) arka ekskülasyon aşamasına (~E11) kadar büyümesini destekleyen geliştirilmiş silindir kültürü protokolü ve kültürü statik plakalar ve silindir kültürü platformlarında birleştirerek E5.5/E6.5'ten genişletilmiş kültür açıklanmaktadır.
Tüm hayvan deneyleri Weizmann Bilim Enstitüsü Hayvan Koruma Yönergelerine göre gerçeklendi ve ilgili Weizmann Enstitüsü IACUC tarafından onaylandı (#01390120-1, 01330120-2, 33520117-2). Sağlıklı hamile kadınlardan, Rambam Tıp Merkezi Helsinki Komitesi (#RMB-0452-15) tarafından onaylandığı gibi göbek kordonlarından kan toplamak için bilgilendirilmiş onay vermeleri istendi. Sağlıklı yetişkinlerden, Weizmann Bilim Enstitüsü Helsinki Komitesi'nin (#1566-3) yönergelerine göre kan toplanması için bilgilendirilmiş onayları istendi.
1. Medya hazırlığı
2. İnsan göbek kordonu kan serumu ve insan yetişkin kan serumu koleksiyonu
3. E7.5'ten E11'e kadar embriyoların ex utero silindir kültürü
4. Genişletilmiş embriyo kültürü E5.5/E6.5'ten E11'e
E7.5 embriyoları için tanımlanan silindir kültürü koşulları (geç gastrülasyon evresi) 4 kültür gününden sonra ortalama %75'e yakın verimle sabit ve normal embriyo büyümesini destekler (Şekil 2 ve Tablo 1). Embriyo gelişiminin verimliliği çeşitli fare genetik geçmişlerine göre değişebilir, ancak sürekli olarak sağlamdır (Şekil 2C). HCS yerine HBS ile takviye, farelerin genetik arka planına bağlı olarak 4 günlük...
Burada sunulan kültür protokolü, E5.5'ten E11'e kadar altı güne kadar uygun ve sürekli fare embriyosu geliştirme ex uterosunu sürdürebilir. Daha önce, bu gelişim aşamalarında embriyolar kültürde sadece kısa süreler için (48 saate kadar) normal olarak gelişebilirdi 15. Gaz regülasyon modülünün oksijen konsantrasyonunun ve hiperbarik gaz basıncının hassas kontrolü için silindir kültürü inkübatörüne kaplanması, burada açıklanan uygun fare embriyo kültür...
J.H.H, Biological Industries Ltd'nin danışmanıdır ve burada açıklanan silindir ve statik kültür koşullarını kapsayan bir patent başvurusunda bulunmuştur (J.H.H. ve Weizmann Bilim Enstitüsü tarafından yapılmıştır). Diğer yazarlar rakip çıkarlar beyan etmemektedir.
Bu çalışma Pascal ve Ilana Mantoux tarafından finanse edildi; Avrupa Araştırma Konseyi (ERC-CoG-2016 726497-Cellnaivety); Uçuş Görevlisi Tıbbi Araştırma Konseyi (FAMRI); İsrail Kanser Araştırma Fonu (ICRF) profesörlüğü, BSF, Helen ve Martin Kimmel Kök Hücre Araştırmaları Enstitüsü, Helen ve Martin Kimmel Yenilikçi Araştırma Ödülü; İsrail Bilim Vakfı (ISF), Minerva, Sherman Tıbbi Kimya Enstitüsü, Nella ve Leon Benoziyo Nörolojik Hastalıklar Merkezi, David ve Fela Shapell Genetik Bozukluklar Araştırma Merkezi, Kekst Aile Tıbbi Genetik Enstitüsü, Dr. Beth Rom-Rymer Kök Hücre Araştırma Fonu, Edmond de Rothschild Vakıfları, Zantker Hayır Kurumu, Zvia Zeroni Mülkü.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.22 µm pore size filter (250 mL) | JetBiofil | FCA-206-250 | |
0.22 µm pore size syringe PVDF filter | Millipore | SLGV033RS | |
8-well µ-plates glass bottom/ibiTreat | iBidi | 80827/80826 | |
Bottle with adaptor cap for gas inlet | Arad Technologies | ||
Bungs (Hole) | B.T.C. Engineering, Cullum Starr Precision Engineering | BTC 06 | Used to seal the bottles to the drum |
Bungs (Solid) | B.T.C. Engineering, Cullum Starr Precision Engineering | BTC 07 | Used to seal the rotating drum |
Culture bottles | B.T.C. Engineering, Cullum Starr Precision Engineering | BTC 03/BTC 04 | Either Glass Bottles (Small) BTC 03 or Glass Bottles (Large) BTC 04 |
D(+)-glucose Monohydrate | J.T. Baker | ||
Diamond knife | Fine Science Tools | 10100-30/45 | |
Digital Pressure Gauge | Shanghai Benxu Electronics Technology co. Ltd | BX-DPG80 | |
DMEM | GIBCO | 11880 | |
Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Biological industries | 02-020-1A | |
Fetal Bovine Serum | Biological industries | 04-013-1A | |
Gas regulation module | Arad Technologies | HannaLab1 | |
Glutamax | GIBCO | 35050061 | glutamine |
Graefe forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
HEPES | GIBCO | 15630056 | |
Microsurgical forceps (Dumont #5, #55) | Fine Science Tools | 11255-20 | |
Pasteur pipettes (glass) | Hilgenberg | 3150102 | |
Pasteur pipettes (plastic) | Alexred | SO P12201 | |
Penicillin/Streptomycin | Biological industries | 03-031-1B | |
Petri Dishes (60 mm and 100 mm) | Falcon | 351007/351029 | |
Precision incubator system | B.T.C. Engineering, Cullum Starr Precision Engineering | BTC01 | BTC01 model with gas bubbler kit |
Pro-coagulant sterile test tubes (5 mL) | Greiner Bio-One | #456005 | |
Rat whole embryo culture serum | ENVIGO Bioproducts | B-4520 | |
Stereoscopic microscope equipped with heating plate | Nikon | SMZ18 | |
Sterile syringes (5, 10 ml) for sera filtration | Pic Solution | ||
Surgical scissors | Fine Science Tools | 14094-11 |
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