Name: ex vivo culture of pharyngeal arches to study heart and muscle progenitors and their niche
Uploaded: 2015-07-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche at JoVE.com

We thank Kwon laboratory members for helpful discussions. This work was supported by grants from NHLBI/NIH (R01HL111198) and Maryland Stem Cell Research Fund (MSCRF).

Todos los ratones fueron mantenidos a una Asociación Americana para la Acreditación de Cuidado de Animales de Laboratorio (AAALAC) acreditado por animalario de la Universidad Johns Hopkins y alojados de conformidad con los procedimientos establecidos en la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. El Cuidado y Uso de Animales Comité Institucional (IACUC) aprobó todos los protocolos experimentales. 1. Preparación Experimental <ol><li> Escudo placa de 12 pocillos con 10% de suero bovino fetal ...

<ol>
	<li>Kelly, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+second+heart+field.">The second heart field.</a> Curr Top Dev Biol. 100, 33-65 (2012).</li><li>Bruneau, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+developmental+genetics+of+congenital+heart+disease.">The developmental genetics of congenital heart disease.</a> Nature. 451, 943-948 (2008).</li><li>Tzahor, E., Evans, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharyngeal+mesoderm+development+during+embryogenesis:+implications+for+both+heart+and+head+myogenesis.">Pharyngeal mesoderm development during embryogenesis: implications for both heart and head myogenesis.</a> Cardiovasc Res. 91, 196-202 (2011).</li><li>Uosaki, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Contact+with+Endoderm-like+Cells+Efficiently+Induces+Cardiac+Progenitors+from+Mouse+and+Human+Pluripotent+Stem+Cells.">Direct Contact with Endoderm-like Cells Efficiently Induces Cardiac Progenitors from Mouse and Human Pluripotent Stem Cells.</a> PLoS One. 7 (10), e46413 (2012).</li><li>Cheng, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibronectin+mediates+mesendodermal+cell+fate+decisions.">Fibronectin mediates mesendodermal cell fate decisions.</a> Development. 140, 2587-2596 (2013).</li><li>Kwon, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+regulatory+pathway+involving+Notch1/beta-catenin/Isl1+determines+cardiac+progenitor+cell+fate.">A regulatory pathway involving Notch1/beta-catenin/Isl1 determines cardiac progenitor cell fate.</a> Nature cell biology. 11, 951-957 (2009).</li><li>Shenje, L. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precardiac+deletion+of+Numb+and+Numblike+reveals+renewal+of+cardiac+progenitors.">Precardiac deletion of Numb and Numblike reveals renewal of cardiac progenitors.</a> Elife. 3, e02164 (2014).</li><li>Grevellec, A., Tucker, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pharyngeal+pouches+and+clefts:+Development,+evolution,+structure+and+derivatives.">The pharyngeal pouches and clefts: Development, evolution, structure and derivatives.</a> Semin Cell Dev Biol. 21, 325-332 (2010).</li><li>Kwon, C., Cordes, K. R., Srivastava, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wnt/beta-catenin+signaling+acts+at+multiple+developmental+stages+to+promote+mammalian+cardiogenesis.">Wnt/beta-catenin signaling acts at multiple developmental stages to promote mammalian cardiogenesis.</a> Cell Cycle. 7, 3815-3818 (2008).</li><li>Cho, G. S., Fernandez, L., Kwon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerative+medicine+for+the+heart:+perspectives+on+stem-cell+therapy.">Regenerative medicine for the heart: perspectives on stem-cell therapy.</a> Antioxid Redox Signal. 21, 2018-2031 (2014).</li></ol>

En este vídeo, se demuestra cómo aislar y cultura primero y segundo arcos faríngeos de 9,5 días de edad embriones de ratón. Arcos faríngeos se transitoria, segmentados abultamientos que aparecen en el lado craneolateral de embriones en desarrollo 9, que contienen bloques cardiaca de creación de células progenitoras múltiples potentes para hacer que el corazón durante la embriogénesis 10,11 -en segundo arcos y progenitores musculares cabeza en primera arcos 8 . <p class="jo...

Las células del mesodermo faríngeos dan lugar a partes del corazón y los músculos faríngeos. Durante el desarrollo embrionario, las células progenitoras multipotentes cardiacos desde el segundo campo corazón migran desde el mesodermo faríngea y pueblan el tracto de salida del ventrículo derecho y cardiaco, y su desarrollo anormal está estrechamente asociada con la enfermedad-el corazón congénita causa de defectos de nacimiento y-defecto de nacimiento muertes relacionadas en seres humanos 1-3. Estudios recientes han demostrado que mesodermo faríngea contribuye a la cabeza músculos, además del corazón, haciendo que el mesodermo una parte crítica del desarrollo cardio-4 craneofacial. Por lo tanto, los procesos de desarrollo incluyendo la inducción, proliferación, y diferenciación de progenitores de la cabeza y del corazón en el mesodermo faríngea están bajo investigación activa 5-7. Hasta hace poco, seguía siendo desconocida si las células progenitoras cardíacas experimentan witho expansióndiferenciación ut, debido en parte a la falta de información sobre su entorno celular. Nuestro estudio reciente sugiere que los arcos faríngeos sirven como un microambiente para la renovación de los progenitores cardíacos y musculares y pueden ser cultivadas ex vivo durante varias semanas 8. Este método de explante ofrece una novedosa y única oportunidad de estudiar el desarrollo de progenitores cardio-craneofacial ex vivo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<colgroup>
		<col span="4" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH30071.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS + Ca2 + Mg2</td>
			<td>Corning</td>
			<td>21-030-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10cm petri plates</td>
			<td>Fishersci</td>
			<td>FB0875712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Dissection forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Serum Free Media:</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IMDM</td>
			<td>Cellgro</td>
			<td>15-016-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ham&#8217;s F12</td>
			<td>Cellgro</td>
			<td>10-080-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N2-SUPPLEMENT</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17502-048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27-retinoic acid</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% BSA (in PBS) &#224; (Invitrogen Cat#. P2489)</td>
			<td>Life Sciences</td>
			<td>P2489</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100X Glutamine (Gibco Cat.# 25030-081)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>35050-61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100X Pen/Strep (Gibco Cat#. 15070-063)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ex vivo culture of pharyngeal arches to study heart and muscle progenitors and their niche

El mesodermo faríngea de los embriones en desarrollo contribuye a amplias regiones de la cabeza y la musculatura del corazón. Hemos desarrollado un nuevo método para estudiar la cabeza y progenitor corazón desarrollo de las células con arcos faríngeos (también conocido como arcos branquiales) ex vivo. Usando este método, hemos descrito recientemente que el segundo arco faríngeo contiene progenitores corazón auto-renovación y sirve como un microambiente para la expansión de los progenitores durante el desarrollo del corazón de ratón. Las células progenitoras permanecen indiferenciadas y expansivo en el interior del arco, pero rápidamente se convierten en cardiomiocitos funcionales a medida que migran fuera del arco. También informó que el primer arco faríngeo contiene progenitores musculares que dan lugar a miotubos después de dejar el arco. Aquí, se demuestra el procedimiento para la disección y la cultura ex vivo de primer y segundo arcos faríngeos de desarrollo de embriones de ratón. El método permite a uno para estudiar la cabeza y el corazón progenitor / dev muscularelopment, incluyendo cardiomiocitos y myotube formación en detalle ex vivo.

Durante el desarrollo, los progenitores del músculo y del corazón faciales se pueden remontar a medida que proliferan y migran desde el 1 ° y 2 ° arco faríngeo, para convertirse en la cabeza y la musculatura del corazón, respectivamente (Figura 1 A, A &#39;y A&#39; &#39;). El cultivo de arcos faríngeos ofrece una forma única para estudiar el corazón y el músculo de desarrollo en detalle ex vivo. Después de la disección y la unión de los arcos faríngeos,...

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Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.

Ex Vivo Cultura de faríngea Arcos para el Estudio de corazón y músculo Progenitores y su nicho

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Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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