Name: endothelial cell co-culture mediates maturation of human embryonic stem cell to pancreatic insulin producing cells in a directed differentiation approach
Uploaded: 2012-03-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Endothelial Cell Co-culture Mediates Maturation of Human Embryonic Stem Cell to Pancreatic Insulin Producing Cells in a Directed Differentiation Approach at J

Vi erkänner stöd från NIH New Innovator Award DP2 116.520 och ORAU Ralph Powe Junior Faculty Enhancement Award.

1. Cellupprätthållande <ol><li> H1 hESC (WiCell) hölls på hESC kvalificerade Matrigel brunnarna med mTeSR1 media, med medier förändras varje dag. Brunnarna belades med utspädd Matrigel-lösning, framställd genom tillsats av 300 | il av hESC Matrigel i 25 ml DMEM: F12. 1 ml av denna Matrigel lösning sattes till varje brunn i en platta med sex brunnar, eller 400 | il sattes till varje brunn i en 12 brunnars platta och tilläts att belägga under 1 timme vid rumstemperatur. Celler mekaniskt passerades vid en spl...

<ol>
	<li>De Vos, J., Assou, S., Tondeur, S., Dijon, M., Hamamah, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Les+cellules+souches+embryonnaires+humaines+:+de+la+transgression+de+l'embryon+humain+&#225;+la+m&#233;decine+r&#233;g&#233;n&#233;ratrice+de+demain.">Les cellules souches embryonnaires humaines : de la transgression de l'embryon humain &#225; la m&#233;decine r&#233;g&#233;n&#233;ratrice de demain.</a> Gyn&#233;cologie Obst&#233;trique &#38; Fertilit&#233;. 37, 620-626 (2009).</li><li>Murtaugh, L. C., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genes,+Signals,+and+Lineages+in+Pancreas+Development.">Genes, Signals, and Lineages in Pancreas Development.</a> Annual Review of Cell and Developmental Biology. 19, 71-89 (2003).</li><li>Kubo, A., Shinozaki, K., Shannon, J. M., Kouskoff, V., Kennedy, M., Woo, S., Fehling, H. J., Keller, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+definitive+endoderm+from+embryonic+stem+cells+in+culture.">Development of definitive endoderm from embryonic stem cells in culture.</a> Development. 131, 1651-1662 (2004).</li><li>D'Amour, K. A., Bang, A. G., Eliazer, S., Kelly, O. G., Agulnick, A. D., Smart, N. G., Moorman, M. A., Kroon, E., Carpenter, M. K., Baetge, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+pancreatic+hormone-expressing+endocrine+cells+from+human+embryonic+stem+cells.">Production of pancreatic hormone-expressing endocrine cells from human embryonic stem cells.</a> Nat. Biotech. 24, 1392-1401 (2006).</li><li>Zhang, D., Jiang, W., Liu, M., Sui, X., Yin, X., Chen, S., Shi, Y., Deng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+differentiation+of+human+ES+cells+and+iPS+cells+into+mature+pancreatic+insulin-producing+cells.">Highly efficient differentiation of human ES cells and iPS cells into mature pancreatic insulin-producing cells.</a> Cell Res. 19, 429-438 (2009).</li><li>Basma, H., Soto-Guti&#233;rrez, A., Yannam, G. R., Liu, L., Ito, R., Yamamoto, T., Ellis, E., Carson, S. D., Sato, S., Chen, Y., Muirhead, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+and+Transplantation+of+Human+Embryonic+Stem+Cell-Derived+Hepatocytes.">Differentiation and Transplantation of Human Embryonic Stem Cell-Derived Hepatocytes.</a> Gastroenterology. 136, 990-999 (2009).</li><li>Phillips, B. W., Hentze, H., Rust, W. L., Chen, Q. -. P., Chipperfield, H., Tan, E. -. K., Abraham, S., Sadasivam, A., Soong, P. L., Wang, S. T., Lim, R., Sun, W., Colman, A., Dunn, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+Differentiation+of+Human+Embryonic+Stem+Cells+into+the+Pancreatic+Endocrine+Lineage.">Directed Differentiation of Human Embryonic Stem Cells into the Pancreatic Endocrine Lineage.</a> Stem Cells and Development. 16, 561-578 (2007).</li><li>Kim, S. K., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreas+development+is+promoted+by+cyclopamine,+a+Hedgehog+signaling+inhibitor.">Pancreas development is promoted by cyclopamine, a Hedgehog signaling inhibitor.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 95, 13036-13041 (1998).</li><li>Docherty, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+development+of+the+islets+of+Langerhans:+implications+for+the+treatment+of+diabetes+mellitus.">Growth and development of the islets of Langerhans: implications for the treatment of diabetes mellitus.</a> Current Opinion in Pharmacology. 1, 641-649 (2001).</li><li>Nikolova, G., Jabs, N., Konstantinova, I., Domogatskaya, A., Tryggvason, K., Sorokin, L., F&#228;ssler, R., Gu, G., Gerber, H. -. P., Ferrara, N., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Vascular+Basement+Membrane:+A+Niche+for+Insulin+Gene+Expression+and+[beta]&gt;+Cell+Proliferation.">The Vascular Basement Membrane: A Niche for Insulin Gene Expression and [beta]&gt; Cell Proliferation.</a> Developmental Cell. 10, 397-405 (2006).</li><li>Yoshitomi, H., Zaret, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+cell+interactions+initiate+dorsal+pancreas+development+by+selectively+inducing+the+transcription+factor+Ptf1a.">Endothelial cell interactions initiate dorsal pancreas development by selectively inducing the transcription factor Ptf1a.</a> Development. 131, 807-817 (2004).</li><li>Osafune, K., Caron, L., Borowiak, M., Martinez, R. J., Fitz-Gerald, C. S., Sato, Y., Cowan, C. A., Chien, K. R., Melton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marked+differences+in+differentiation+propensity+among+human+embryonic+stem+cell+lines.">Marked differences in differentiation propensity among human embryonic stem cell lines.</a> Nat. Biotech. 26, 313-315 (2008).</li><li>Banerjee, I., Sharma, N., Yarmush, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+co-culture+on+pancreatic+differentiation+of+embryonic+stem+cells.">Impact of co-culture on pancreatic differentiation of embryonic stem cells.</a> J. Tissue Eng. Regen. Med. 5, 313-323 (2010).</li></ol>

Under bukspottkörtelns utveckling, differentierande pankreasceller är i närheten med endotelceller från aorta, dessutom pankreasöar är tätt vaskulariserade att främja snabbt utbyte av blodglukos och hormoner ö. Med tanke på dessa fakta, är det inte överraskande att endotelceller spela en viktig roll i processen för pankreatiskt organogenes. Även om betydelsen av endoteliala celler under pankreatisk utveckling används alltmer uppenbart, är dess roll i in vitro-differentiering av embryonala celler...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namnet på reagens </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Koncentrationer </td></tr><tr><td> mTeSR1 (med tillägg) </td><td> Stamceller Technologies </td><td> 5850 </td><td></td></tr><tr><td> hESC kvalificerad Matrigel </td><td> BD Biosciences </td><td> 354.277 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM: F12 </td><td> Invitrogen </td><td> 11330-032 </td><td></td></tr><tr><td> MCDB-131 </td><td> Invitrogen </td><td> 10372019 </td><td></td></tr><tr><td> MCDB-131 (Complete) </td><td> VEC Technologies </td><td> MCDB-131 </td><td></td></tr><tr><td> B27 supplement </td><td> Invitrogen </td><td> 17504044 </td><td></td></tr><tr><td> Aktivin A </td><td> R &amp; D </td><td> <a href="http://www.rndsystems.com/pdf/338-ac.pdf">338-AC</a> </td><td> 100 ng </td></tr><tr><td> Wortmannin </td><td> Invitrogen </td><td> W3144 </td><td> 1 pM </td></tr><tr><td> KAAD-Cyclopamie </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C4116 </td><td> 0,2 | iM </td></tr><tr><td> All-trans-retinsyra </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> R2625 </td><td> 2 ^ M </td></tr><tr><td> DAPT </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> D5942 </td><td> 30 ^ iM </td></tr><tr><td> Nikotinamid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> N0636 </td><td> 10 mM </td></tr><tr><td> Natriumselenit </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S5261 </td><td> 30 nM </td></tr><tr><td> Insulin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I1882 </td><td> 25 | ig / ml </td></tr><tr><td> Transferrin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T8158 </td><td> 50 | ig / ml </td></tr><tr><td> EGF </td><td> R &amp; D </td><td> <a href="http://www.rndsystems.com/pdf/236-eg.pdf">236-EG</a> </td><td> 10 ng </td></tr><tr><td> EndoGro </td><td> VEC Technologies </td><td> ENDOGRO </td><td> 10 mg </td></tr><tr><td> Heparin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H3149 </td><td> 90μg/ml </td></tr><tr><td> Hydrokortison </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H0888 </td><td> 1μg/ml </td></tr><tr><td> NucleoSpin RNA II </td><td> Macherey Nagel </td><td> 740.955 </td><td></td></tr><tr><td> ImProm II omvänt transkrip-systemet </td><td> Promega </td><td> A3800 </td><td></td></tr><tr><td> Brilliant II SYBR Green QPCR Master Mix </td><td> Straragene </td><td> 600.548 </td><td></td></tr><tr><td> Sox17 get polyklonalt IgG </td><td> Santa Cruz </td><td> sc-17.355 </td><td> 1/500 </td></tr><tr><td> PDX1 get polyklonalt IgG </td><td> Santa Cruz </td><td> sc-14.662 </td><td> 1/500 </td></tr><tr><td> C-peptid Kanin polyklonalt </td><td> Cellsignalering </td><td> 4593 </td><td> 1/500 </td></tr><tr><td> Alexa Fluor 488 åsne-anti-kanin-IgG </td><td> Invitrogen </td><td> A-21.206 </td><td> 1/1000 </td></tr><tr><td> Alexa Fluor 647 åsne-anti-get-IgG </td><td> Invitrogen </td><td> A-21.447 </td><td> 1/1000 </td></tr></tbody></table> Tabell 2. Reagenser och kit.

endothelial cell co-culture mediates maturation of human embryonic stem cell to pancreatic insulin producing cells in a directed differentiation approach

Embryonala stamceller (ESC) har två huvudsakliga egenskaper: de kan vara på obestämd tid förökas in vitro i ett odifferentierat tillstånd och de är pluripotenta, vilket har potential att differentieras till flera linjer. Sådana egenskaper gör ekonomiska och sociala råd extremt attraktiv för cell-baserad terapi och regenerativ program behandling 1. Men för sin fulla potential skall kunna förverkligas cellerna måste differentieras till mogna och funktionella fenotyper, vilket är en skrämmande uppgift. En lovande metod att framkalla cellulär differentiering är att efterlikna vägen organogenesen i in vitro inställningen. Pankreatisk utveckling är känd att uppträda i olika stadier 2, med början med endoderm, som kan utvecklas till flera organ, inkluderande lever och pankreas. Endoderm induktion kan uppnås genom modulering av den nodala väg genom tillsats av Aktivin A 3 i kombination med flera tillväxtfaktorer 4-7 </sup&gt;. Slutgiltiga endoderm celler genomgår sedan pankreatisk engagemang av hämning av Sonic hedgehog hämning, som kan uppnås in vitro genom tillsats av cyklopamin 8. Pancreatic mognad förmedlas av flera parallella händelser inklusive hämning av skåran signalering, sammanslagning av pankreas föregångare till 3-dimensionella kluster, induktion av vaskularisering, för att nämna några. Den överlägset mest framgångsrika in vitro mognaden av ESC härledda celler i bukspottkörteln stamceller har uppnåtts genom hämning av skåran signalering av DAPT tillskott 9. Även framgångsrika, resulterar detta i lågt utbyte av den mogna fenotypen med reducerad funktionalitet. En mindre studerat område är effekten av endotelceller signalering i bukspottkörteln mognad, som alltmer uppskattad som en viktig bidragande faktor i in-vivo pankreasö mognad 10,11. Den aktuella studien undersöker en sådan effekt av endotelIAL cell signalering i mognaden av humana ESC härledda celler i bukspottkörteln progenitorceller i insulinproducerande ö-liknande celler. Vi rapporterar flera steg riktad differentiering protokoll där de mänskliga ekonomiska och sociala råden först induceras mot endoderm med Aktivin A tillsammans med hämning av PI3K väg. Pankreatisk specifikation av endoderm celler uppnås genom inhibering av sonisk Hedgehog-signalering genom Cyklopamin tillsammans med retinoiden induktion genom tillsats av retinsyra. Slutskedet av mognad induceras genom endotel-cell-signalering uppnås genom en samodling konfiguration. Medan flera endotelceller har testats i samodling, här presenterar vi våra data med mikrovaskulära råtthjärta endotelceller (RHMVEC), främst för att underlätta analysen.

Watch this Scientific Journal Video about Endothelial Cell Co-culture Mediates Maturation of Human Embryonic Stem Cell to Pancreatic Insulin Producing Cells in a Directed Differentiation Approach at J

Endothelial Cell Co-culture Mediates Maturation of Human Embryonic Stem Cell to Pancreatic Insulin Producing Cells in a Directed Differentiation Approach

Den aktuella studien beskriver en riktad differentiering strategi att framkalla bukspottkörteln differentiering av mänskliga embryonala stamceller. Av stor betydelse är upptäckten att endotelcell samodling förmedlar mognad av mänskliga embryonala stamceller som härrör pankreas stamceller till insulinproducerande celler som uttrycker.

Endotelcell Co-kultur förmedlar Mognad av mänskliga embryonala stamceller att producera insulin från bukspottkörteln celler i en riktad differentiering strategi

Embryonic stem cells (ESC) have two main characteristics: they can be indefinitely propagated in vitro in an undifferentiated state and they are ...

Research

JoVE Journal

Biology

Derivation of Hematopoietic Stem Cells from Murine Embryonic Stem Cells

Härledning av hematopoetiska stamceller från Murine embryonala stamceller

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 ...

Derivation of Human Embryonic Stem Cells by Immunosurgery

Derivering av mänskliga embryonala stamceller genom 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 ...

Embryonic Stem Cell-Derived Endothelial Cells for Treatment of Hindlimb Ischemia

Embryonala stamceller-Derived endotelceller för behandling i bakdelen Ischemi

Peripheral arterial disease (PAD) results from narrowing of the peripheral arteries that supply oxygenated blood and nutrients to the legs and feet, This ...

Isolation and Large Scale Expansion of Adult Human Endothelial Colony Forming Progenitor Cells

Isolering och storskalig expansion av vuxen människa Endothelial kolonibildande progenitorceller

This paper introduces a novel recovery strategy for endothelial colony forming progenitor cells (ECFCs) from heparinized but otherwise unmanipulated adult ...

Isolation and Animal Serum Free Expansion of Human Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) and Endothelial Colony Forming Progenitor Cells (ECFCs)

Isolation and Animal Serum Free Expansion of Human Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stromal Cells MSCs and Endothelial Colony Forming Progenitor Cells ECFCs

Isolering och Animal Serum Fri ökningen av mänsklig Navelsträngen Härledda mesenkymala stromaceller (MSC) och Endothelial kolonibildande progenitorceller (ECFCs)

The umbilical cord is a rich source for progenitor cells with high proliferative potential including mesenchymal stromal cells (also termed mesenchymal ...

Video Bioinformatics Analysis of Human Embryonic Stem Cell Colony Growth

Video Bioinformatik Analys av mänskliga embryonala stamceller Colony Tillväxt

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

Differentiering av embryonala stamceller till Oligodendrocyte Prekursorer

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

Ödet Kartläggning av mänskliga embryonala stamcellslinjer som Teratom Bildning

Human embryonic stem cells (hESCs) have an unlimited capacity for self-renewal, and the ability to differentiate into cells derived from all three ...

Efficient Derivation of Human Cardiac Precursors and Cardiomyocytes from Pluripotent Human Embryonic Stem Cells with Small Molecule Induction

Effektiv Derivering av mänskliga Hjärtat prekursorer och Cardiomyocytes från Pluripotenta mänskliga embryonala stamcellslinjer med liten molekyl Induktion

To date, the lack of a suitable human cardiac cell source has been the major setback in regenerating the human myocardium, either by cell-based ...

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) Using Retroviral Vector with GFP

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs Using Retroviral Vector with GFP

Omprogrammering Mänskliga somatiska celler in i inducerade pluripotenta stamceller (iPSCs) Använda retroviral vektor med GFP

Human embryonic stem cells (hESCs) are pluripotent and an invaluable cellular sources for in vitro disease modeling and regenerative medicine1. It has ...