Name: chemical reversion of conventional human pluripotent stem cells to a na&#239;ve-like state with improved multilineage differentiation potency
Uploaded: 2018-06-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chemical Reversion of Conventional Human Pluripotent Stem Cells to a NaÃƒÂ¯ve-like State with Improved Multilineage Differentiation Potency at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים NIH/NEI (R01EY023962), NIH/NICHD (R01HD082098), פרס החדשנות שטיין RPB, מרילנד תאי גזע מחקר הקרן (2018-MSCRFV-4048, 2014-MSCRFE-0742), נובו נורדיסק המדע פורום פרס, קרן מוזלי.

כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו על פי הנחיות טיפול בבעלי חיים ופרוטוקולים שאושרו על-ידי ג'ונס הופקינס הספר של המכון לרפואה של טיפול בבעלי חיים, שימוש הוועדה (IACUC).
1. הכנה של העכבר מתחלקים Fibroblasts (MEF) תלויי-מזין Conventional (hESC בינוני/MEF) או להחזירה תמימה (LIF-3עכשיו בינוני/MEF) hPSC תרבות
<ol><li>
<...

<ol>
	<li>Ying, Q. L., 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=The+ground+state+of+embryonic+stem+cell+self-renewal.">The ground state of embryonic stem cell self-renewal.</a> Nature. 453 (7194), 519-523 (2008).</li><li>Zimmerlin, L., Park, T. S., Zambidis, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capturing+Human+Naive+Pluripotency+in+the+Embryo+and+in+the+Dish.">Capturing Human Naive Pluripotency in the Embryo and in the Dish.</a> Stem Cells Dev. 26 (16), 1141-1161 (2017).</li><li>Zimmerlin, L., 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=Tankyrase+inhibition+promotes+a+stable+human+naive+pluripotent+state+with+improved+functionality.">Tankyrase inhibition promotes a stable human naive pluripotent state with improved functionality.</a> Development. 143 (23), 4368-4380 (2016).</li><li>Jozefczuk, J., Drews, K., Adjaye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+mouse+embryonic+fibroblast+cells+suitable+for+culturing+human+embryonic+and+induced+pluripotent+stem+cells.">Preparation of mouse embryonic fibroblast cells suitable for culturing human embryonic and induced pluripotent stem cells.</a> J Vis Exp. (64), e3854 (2012).</li><li>Chen, G., 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=Chemically+defined+conditions+for+human+iPSC+derivation+and+culture.">Chemically defined conditions for human iPSC derivation and culture.</a> Nat Methods. 8 (5), 424-429 (2011).</li><li>Ludwig, T. E., 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=Derivation+of+human+embryonic+stem+cells+in+defined+conditions.">Derivation of human embryonic stem cells in defined conditions.</a> Nat Biotechnol. 24 (2), 185-187 (2006).</li><li>Howe, B., Umrigar, A., Tsien, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromosome+preparation+from+cultured+cells.">Chromosome preparation from cultured cells.</a> J Vis Exp. (83), e50203 (2014).</li><li>Burridge, P. W., 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+universal+system+for+highly+efficient+cardiac+differentiation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+that+eliminates+interline+variability.">A universal system for highly efficient cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells that eliminates interline variability.</a> PLoS One. 6 (4), 18293 (2011).</li><li>Park, T. S., 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=Growth+factor-activated+stem+cell+circuits+and+stromal+signals+cooperatively+accelerate+non-integrated+iPSC+reprogramming+of+human+myeloid+progenitors.">Growth factor-activated stem cell circuits and stromal signals cooperatively accelerate non-integrated iPSC reprogramming of human myeloid progenitors.</a> PLoS One. 7 (8), 42838 (2012).</li><li>Watanabe, K., 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+ROCK+inhibitor+permits+survival+of+dissociated+human+embryonic+stem+cells.">A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells.</a> Nat Biotechnol. 25 (6), 681-686 (2007).</li><li>Li, X., Krawetz, R., Liu, S., Meng, G., Rancourt, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ROCK+inhibitor+improves+survival+of+cryopreserved+serum/feeder-free+single+human+embryonic+stem+cells.">ROCK inhibitor improves survival of cryopreserved serum/feeder-free single human embryonic stem cells.</a> Hum Reprod. 24 (3), 580-589 (2009).</li><li>Collier, A. J., 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=Comprehensive+Cell+Surface+Protein+Profiling+Identifies+Specific+Markers+of+Human+Naive+and+Primed+Pluripotent+States.">Comprehensive Cell Surface Protein Profiling Identifies Specific Markers of Human Naive and Primed Pluripotent States.</a> Cell Stem Cell. 20 (6), 874-890 (2017).</li><li>Liu, X., 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=Comprehensive+characterization+of+distinct+states+of+human+naive+pluripotency+generated+by+reprogramming.">Comprehensive characterization of distinct states of human naive pluripotency generated by reprogramming.</a> Nat Methods. 14 (11), 1055-1062 (2017).</li><li>Choi, J., 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=Prolonged+Mek1/2+suppression+impairs+the+developmental+potential+of+embryonic+stem+cells.">Prolonged Mek1/2 suppression impairs the developmental potential of embryonic stem cells.</a> Nature. 548 (7666), 219-223 (2017).</li><li>Yang, Y., 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=Derivation+of+Pluripotent+Stem+Cells+with+In+Vivo+Embryonic+and+Extraembryonic+Potency.">Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency.</a> Cell. 169 (2), 243-257 (2017).</li><li>Orlova, V. V., 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=Generation,+expansion+and+functional+analysis+of+endothelial+cells+and+pericytes+derived+from+human+pluripotent+stem+cells.">Generation, expansion and functional analysis of endothelial cells and pericytes derived from human pluripotent stem cells.</a> Nat Protoc. 9 (6), 1514-1531 (2014).</li><li>Park, T. S., Zimmerlin, L., Zambidis, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+and+simultaneous+generation+of+hematopoietic+and+vascular+progenitors+from+human+induced+pluripotent+stem+cells.">Efficient and simultaneous generation of hematopoietic and vascular progenitors from human induced pluripotent stem cells.</a> Cytometry A. 83 (1), 114-126 (2013).</li><li>Park, T. S., 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=Vascular+progenitors+from+cord+blood-derived+induced+pluripotent+stem+cells+possess+augmented+capacity+for+regenerating+ischemic+retinal+vasculature.">Vascular progenitors from cord blood-derived induced pluripotent stem cells possess augmented capacity for regenerating ischemic retinal vasculature.</a> Circulation. 129 (3), 359-372 (2014).</li><li>Taapken, S. M., 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=Karotypic+abnormalities+in+human+induced+pluripotent+stem+cells+and+embryonic+stem+cells.">Karotypic abnormalities in human induced pluripotent stem cells and embryonic stem cells.</a> Nat Biotechnol. 29 (4), 313-314 (2011).</li><li>Mitalipova, M. M., 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=Preserving+the+genetic+integrity+of+human+embryonic+stem+cells.">Preserving the genetic integrity of human embryonic stem cells.</a> Nat Biotechnol. 23 (1), 19-20 (2005).</li><li>Beers, J., 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=Passaging+and+colony+expansion+of+human+pluripotent+stem+cells+by+enzyme-free+dissociation+in+chemically+defined+culture+conditions.">Passaging and colony expansion of human pluripotent stem cells by enzyme-free dissociation in chemically defined culture conditions.</a> Nat Protoc. 7 (11), 2029-2040 (2012).</li><li>Laurent, L. 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=Dynamic+changes+in+the+copy+number+of+pluripotency+and+cell+proliferation+genes+in+human+ESCs+and+iPSCs+during+reprogramming+and+time+in+culture.">Dynamic changes in the copy number of pluripotency and cell proliferation genes in human ESCs and iPSCs during reprogramming and time in culture.</a> Cell Stem Cell. 8 (1), 106-118 (2011).</li><li>Hussein, S. M., 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=Copy+number+variation+and+selection+during+reprogramming+to+pluripotency.">Copy number variation and selection during reprogramming to pluripotency.</a> Nature. 471 (7336), 58-62 (2011).</li></ol>

מערכת LIF-3עכשיו חל גרסה מותאמת של קלאסי 2i מאתר תמים לדוגמות קוקטייל1 גזע pluripotent אנושי. העצמי-חידוש hPSC (אשר לא יכול להרחיב ב- 2i לבד) הוא התייצב LIF-2i להשלים זה קוקטייל עם החומר המדכא tankyrase XAV939. תרבות LIF-3עכשיו מאפשר בצובר לדוגמות יעיל של hPSC המקובלת מדינה pluripotent הדומה את האדם epib...

מערכת התרבות 2i (MEK/טיפשה, GSK3β מעכב) פותח במקור כדי לחדד את העכבר מבוסס-סרום הטרוגנית תרבויות בתאי גזע עובריים (mESC) למצב הקרקע אחידה של pluripotency דומה epiblast של העכבר1. עם זאת, 2i אינו תומך קיום אנושי pluripotent תאי גזע (hPSC) קווים2יציבה. מולקולה קטנה מורכבים, שיושלם פקטורי גדילה, השונים, גישות הטרנסגניים דווחו לאחרונה כדי ללכוד putatively דומה pluripotent תמים כמו האדם מולקולרית קובע2. עם זאת, רבים של הברית "תמים כמו" שנוצרו באמצעות שיטות אלה גם הציג יציבות karyotypic, epigenomic פגמים (למשל, גלובל אובדן הורים החתמה גנומית), או לקוי בידול פוטנציאליים.
ב לעומת זאת, את הקוקטייל של דיכוי כימי משולשת של GSK3β, טיפשה, tankyrase איתות, לוקמיה מעכבות פקטור (LIF-3עכשיו) היה מספיק עבור השחזור תמים כמו יציבה של רפרטואר רחב של קווים hPSC קונבנציונלי3. LIF-3עכשיו-להחזירה תמים hPSC (N-hPSC) karyotypes נורמלי ולא מוגברת שלהם ביטויים של גנים ספציפיים תמים epiblast של האדם (e.g.,NANOG, KLF2, NR5A2, DNMT3L, HERVH, סטלה (DPPA3), KLF17 , TFCP2L1). HPSC לדוגמות גם הענקת LIF-3עכשיו עם מערך של הביוכימי המולקולריים מאפיינים ייחודיים ל- pluripotency כמו mESC תמים שכלל מוגברת phosphorylated STAT3 איתות, ירד טיפשה זרחון, CpG 5 העולמית-methylcytosine hypomethylation, demethylation CpG הגנום כולו-תאי גזע עובריים (ESC)-גנים ספציפיים היזמים ושימוש דומיננטי דיסטלי OCT4 משפר. יתר על כן, לעומת אחרים תמים שיטות לדוגמות שתוצאתם aberrantly hypomethylated טבוע לוקוסים גנומית, להחזירה-LIF-3עכשיו N-hPSC היו ללא אובדן שיטתית של דפוסי CpG הדומיננטיות או ההפסד הדי methyltransferase הביטוי (למשל, DNMT1, DNMT3A, DNMT3B)3.
תרבות LIF-3עכשיו ישיר של מגוון רחב של קונבנציונאלי תאי גזע עובריים (hESC), אנושי המושרה גזע pluripotent (hiPSC) גדל על מזינים או E8 מזין ללא תנאים מושגת לדוגמות מהיר ולא בתפזורת מדינה כמו epiblast תמים. עם זאת, לדוגמות תמים LIF-3עכשיו ישיר עשוי להיות בלתי-יעיל כמה שורות hPSC קונבנציונלי לא יציב בגלל variabilities גנומית, שושלת היוחסין-איפה זה מונח הטבועה הנובעים הרקעים התורם מגוונת מבחינה גנטית.
לפיכך, כדי להרחיב את תוכנית השירות של השיטה LIF-3עכשיו, אופטימיזציה stepwise פותחה והיא מוצגת בזאת, מאפשר לדוגמות תמים אוניברסלי עם כמעט כל hESC קונבנציונאלי או קו hiPSC ללא transgene בתרבית על מזינים. שיטה זו לדוגמות תמים universalized מעסיקה צעד ארעי התרבות הראשונית המקובלת hPSC המשלימים את הקוקטייל LIF-3עכשיו עם שני נוספים מולקולות קטנות (LIF-5i) פלאטין קינאז (forskolin) ו- (סוניק הקיפוד, (שקט) purmorphamine) איתות. פסקה אחת הראשונית hPSC המקובלת ב- LIF-5i עצמו אותם עוקבות לדוגמות LIF-3עכשיו יציב בכמויות. הסתגלות LIF-5i הראשונית מגבירה באופן משמעותי התפשטות המשובטים תא בודד הראשונית של hPSC המקובלת גדל על E8 או כדורים אקדחים סטרט (לפני שלהם עוקבות יציב, מתמשך מעבר LIF-3עכשיו לבד). קווים hPSC המקובלת הותאם קודם על פסקה אחת ב- LIF-5i לסבול בצובר עוקבות המשובטים passaging של תאים להחזירה תמים בתנאים LIF-3עכשיו, אשר obviates את הצורך לאסוף, subcloning של המושבות יציב נדיר או השימוש השגרתי מולקולות אנטי-מוות או מעכבי קינאז (רוק) Rho-הקשורים חלבון.
השיטה LIF-3עכשיו כבר מועסקים בהצלחה להרחיב ולתחזק רפרטואר רחב של stably > 30 קווי hPSC המקובלת עצמאי, מגוונת מבחינה גנטית > פסוקים 10 – 30, בשיטות או דיסוציאציה-אנזימטי או אנזימטיות, ללא עדות אינדוקציה של כרומוזומלית או חריגות epigenomic, לרבות ליקויים ב לוקוסים גן הדומיננטיות. בנוסף, תרבות LIF-5i/LIF-3עכשיו סדרתית היא תמימה היחידה לדוגמות השיטה שדווחו עד כה המשפרת את pluripotency תפקודית של רפרטואר רחב של קווי hPSC המקובלת על ידי הפחתת ביטוי הגנים בשלה שושלת היוחסין שלהם, שיפור דרמטי מחוזקה בידול multipotent. LIF-3עכשיו תמים לדוגמות שיטת ומוחק הגלום לבטן השתנות של בידול של קווי hPSC היוחסין-איפה זה מונח, קונבנציונאלי, ויהיה כלי נהדר של היישום ברפואה רגנרטיבית וטיפולים הסלולר.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1024px;" width="1023">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti- SSEA-1/CD15 antibody, APC conjugated</td>
			<td style="width:161px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">561716</td>
			<td style="width:371px;">use 5&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti- TFCP2L1 antibody</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">HPA029708</td>
			<td>use at a 1:100 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-beta-Actin antibody</td>
			<td style="width:161px;">Abcam</td>
			<td style="width:119px;">ab6276</td>
			<td>use at 1:5000 (Western blot)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-CD146 antibody,&#160; PE conjugated&#160;</td>
			<td style="width:161px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">550315</td>
			<td>use 5&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-CD31 antibody, APC conjugated</td>
			<td style="width:161px;">eBioscience</td>
			<td style="width:119px;">17-0319-42</td>
			<td>use 2&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-CD31 microbead kit</td>
			<td style="width:161px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:119px;">130-091-935</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-NANOG antibody</td>
			<td style="width:161px;">Abcam</td>
			<td style="width:119px;">ab109250</td>
			<td>use at a 1:100 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-NR5A2 antibody</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">HPA005455</td>
			<td>use at a 1:100 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-p44/42 MAPK (Erk1/2) antibody</td>
			<td style="width:161px;">Cell Signaling</td>
			<td style="width:119px;">4695</td>
			<td>use at 1:1000 (Western blot), for detection of total protein</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">anti-phospho-p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204 antibody</td>
			<td style="width:161px;">Cell Signaling</td>
			<td style="width:119px;">4370</td>
			<td>use at 1:1000 (Western blot)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-phospho-STAT3 (Tyr705) antibody</td>
			<td style="width:161px;">Cell Signaling</td>
			<td style="width:119px;">9145</td>
			<td>use at 1:1000 (Western blot)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-rabbit immunoglobulin antibody, biotinylated</td>
			<td style="width:161px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">E0432</td>
			<td>use at a 1:500-1:1000 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-SSEA-4 antibody, APC conjugated&#160;</td>
			<td style="width:161px;">R&#38;D System</td>
			<td style="width:119px;">FAB1435A</td>
			<td>use 5&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-SSEA-4 GloLIVE antibody, NL493 conjugated</td>
			<td style="width:161px;">R&#38;D System</td>
			<td style="width:119px;">NLLC1435G</td>
			<td>use at 1:50 dilution (live and fixed immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-STAT3 antibody</td>
			<td style="width:161px;">Cell Signaling</td>
			<td style="width:119px;">9139</td>
			<td>use at 1:1000 (Western blot), for detection of total protein</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-STELLA/DPPA3 antibody</td>
			<td style="width:161px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;">MAB4388</td>
			<td>use at a 1:50 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-TRA-1-60 GloLIVE antibody, NL557 conjugated&#160;</td>
			<td style="width:161px;">R&#38;D System</td>
			<td style="width:119px;">NLLC4770R</td>
			<td>use at&#160; a 1:50 dilution (live and fixed immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">anti-TRA-1-60 StainAlive Antibody, DyLight 488 conjugated</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">09-0068</td>
			<td>use at a 1:100 dilution (live and fixed immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">anti-TRA-1-81 StainAlive Antibody, DyLight 488 conjugated</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">09-0069</td>
			<td>use at a 1:100 dilution (live and fixed immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-TRA1-60 antibody, PE conjugated</td>
			<td style="width:161px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">560193</td>
			<td>use 10&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">anti-TRA1-81 antibody, PE conjugated</td>
			<td style="width:161px;">BD Biosciences</td>
			<td style="width:119px;">560161</td>
			<td>use 10&#181;L per assay (FACS)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">APEL2-Li</td>
			<td style="width:161px;">StemCell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">5271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Bovine Serum Albumin</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A3311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">CellAdhere dilution buffer</td>
			<td style="width:161px;">StemCell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">7183</td>
			<td>dilutent for Vitronectin XF&#8482; matrix</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">CF1 mouse</td>
			<td style="width:161px;">Charles river</td>
			<td style="width:119px;">023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">CHIR99021</td>
			<td style="width:161px;">R&#38;D System</td>
			<td style="width:119px;">L5283</td>
			<td>reconstitute at 100mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">confocal microscope system</td>
			<td style="width:161px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;">LSM 510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">cord blood CD34+ derived iPSC line</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A18945</td>
			<td>also referred as 6.2 line</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Corning Costar tissue culture-treated 6-well plates</td>
			<td style="width:161px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Countess&#160; cell counting chamber slide</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">C10228</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Countess automated cell counter</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">AMQAX1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">DMEM (Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium)&#160;</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">11995-065</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">DMEM-F12</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">11330-032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">DMSO (dimethyl sulfoxide)</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D2650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">DR4 mouse</td>
			<td style="width:161px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Essential 8 (E8) medium</td>
			<td style="width:161px;">StemCell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">5940</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Fetal bovin serum (FBS)</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">SH30071.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Forskolin</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">04-0025</td>
			<td>reconstitute at 100mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Gelatin (porcine)</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G1890-100G</td>
			<td>resuspend in water and sterilize with an autoclave</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">KnockOut Serum Replacement</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">10828-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">L-Glutamine (100X)</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">25030-081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">MEM Non-essential amino acid (MEM NEAA) (100X)</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">11140-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">mTeSR1 medium</td>
			<td style="width:161px;">StemCell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">85850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Nalgene cryogenic vials</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">5000-0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Nunc Lab-Tek II Chamber Slide System</td>
			<td style="width:161px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">154534</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Paraformaldehyde (PFA) solution , 4% in PBS</td>
			<td style="width:161px;">USB Corporation&#160;</td>
			<td style="width:119px;">19943</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">PD0325901</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">PZ0162</td>
			<td>reconstitute at 100mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Penicillin/streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td style="width:161px;">Biological Industries</td>
			<td style="width:119px;">02-023-1A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Purmorphamine</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">04-0009</td>
			<td>reconstitute at 10mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">recombinant human Activin A</td>
			<td style="width:161px;">Peprotech</td>
			<td style="width:119px;">AF-120-14E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">recombinant human Bone morphogenetic protein (BMP)-4</td>
			<td style="width:161px;">Peprotech</td>
			<td style="width:119px;">120-05ET</td>
			<td>resupend at 100ug/mL in 0.1% bovine serum albumin in PBS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">recombinant human FGF-basic (bFGF)</td>
			<td style="width:161px;">Peprotech</td>
			<td style="width:119px;">100-18B</td>
			<td>resupend at 100ug/mL in 0.1% bovine serum albumin in PBS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">recombinant human LIF</td>
			<td style="width:161px;">Peprotech</td>
			<td style="width:119px;">300-05</td>
			<td>resupend at 100ug/mL in 0.1% bovine serum albumin in PBS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">SB431542&#160;</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">04-0010-05</td>
			<td>reconstitute at 100mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Stemolecule Y27632 in Solution</td>
			<td style="width:161px;">Stemgent</td>
			<td style="width:119px;">04-0012-02</td>
			<td>ROCK inhibitor in solution (10mM)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">StemPro Accutase Cell Dissociation Reagent</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A11105-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Streptavidin-Cy3 conjugate</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S6402</td>
			<td>use at 1:500-1:1000 dilution (immunostainings)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Thermo Scientific Mr. Frosty Freezing Container</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">5100-0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Vascular endothelial growth factor (VEGF)-165</td>
			<td style="width:161px;">Peprotech</td>
			<td style="width:119px;">100-21</td>
			<td>resupend at 100ug/mL in 0.1% bovine serum albumin in PBS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Vitronectin XF matrix</td>
			<td style="width:161px;">StemCell Technologies</td>
			<td style="width:119px;">7180</td>
			<td>dilute at 40&#181;L/mL in CellAdhere&#8482; dilution buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">XAV939</td>
			<td style="width:161px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">X3004</td>
			<td>reconstitute at 100mM in DMSO</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">&#946;-mercaptoethanol</td>
			<td style="width:161px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">21985-023</td>
			<td>light sensitive</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chemical reversion of conventional human pluripotent stem cells to a na&#239;ve-like state with improved multilineage differentiation potency

נאיבי האדם גזע pluripotent (N-hPSC) עם פונקציונליות משופרת עשוי להיות בעל השפעה רחב של רפואה רגנרטיבית. המטרה של פרוטוקול זה היא לחזור ביעילות את שושלת היוחסין-איפה זה מונח, קונבנציונאלי האנושי גזע pluripotent (hPSC) נשמר בתנאים או ללא מזין או תלויי-מזין כדי pluripotency כמו תמימה עם פונקציונליות משופרת. שיטה זו לדוגמות תמים כימי מעסיקה את לוקמיה קלאסית מעכבות פקטור (LIF), GSK3β, וניגוד MEK/טיפשה קוקטייל (LIF-2i), בתוספת רק מעכב tankyrase XAV939 (LIF-3עכשיו). LIF-3עכשיו חוזרת hPSC המקובלת למצב יציב pluripotent אימוץ הביוכימי, תעתיק, ותכונות epigenetic של epiblast האנושי טרום השרשה. שיטה זו LIF-3עכשיו דורש תא מינימלי תרבות מניפולציה, והוא מאוד לשחזור ב רפרטואר רחב של תאי גזע עובריים אנושיים (hESC) וקווים תאי גזע (hiPSC) ללא transgene האנושי pluripotent המושרה. השיטה LIF-3עכשיו אינה דורשת צעד priming מחדש לפני הבידול; N-hPSC ניתן להבחין ישירות עם יעילות גבוהה מאוד ולתחזק karyotypic, stabilities epigenomic (כולל ב לוקוסים הדומיננטיות). כדי להגביר את האוניברסליות של השיטה, hPSC המקובלת מתורבתים לראשונה בקוקטייל LIF-3עכשיו בתוספת שתי מולקולות קטנות נוספות פלאטין קינאז (forskolin), סוניק הקיפוד (שקט) (purmorphamine) איתות (LIF-5i). שלב ההסתגלות LIF-5i קצר באופן משמעותי משפר הרחבה המשובטים הראשונית של hPSC קונבנציונלי ו המאפשר להם להיות לאחר מכן תמימה-להחזירה עם LIF-3עכשיו לבד בכמויות, ובכך obviating את הצורך subcloning/איסוף נדיר N-hPSC מושבות מאוחר יותר. LIF 5i-מיוצב hPSCs לאחר מכן נשמרים ב- LIF-3עכשיו לבד ללא הצורך של מולקולות אנטי-מוות. והכי חשוב, לדוגמות LIF-3עכשיו משפר בצורה ניכרת את pluripotency תפקודית של רפרטואר רחב של hPSC המקובלת על-ידי הפחתת ביטוי הגנים בשלה שושלת היוחסין שלהם ומוחקת את ההשתנות interline של התמיינות מכוונת בדרך כלל הבחינו בין השורות hPSC עצמאית. אפיוני נציג של LIF-3עכשיו-להחזירה N-hPSC הם שסופקו, ניסיוני אסטרטגיות להשוואות פונקציונלי של isogenic hPSC היוחסין-איפה זה מונח vs. תמים כמו הברית מתוארים.

פרוטוקול זה מייעל יעיל לדוגמות תמים כמו עם LIF-3עכשיו שתי תרבויות תלויי-מזין ועצמאי מזין שושלת היוחסין-איפה זה מונח קונבנציונלי hPSC (איור 1). פרוטוקול מפורט, כפי שיתואר בהמשך, מתאר רציפים ההסתגלות LIF-3עכשיו החל מגם תנאי hPSC תלויי-מזין או נטול המזין רגיל (למשל</e...

Watch this Scientific Journal Video about Chemical Reversion of Conventional Human Pluripotent Stem Cells to a NaÃƒÂ¯ve-like State with Improved Multilineage Differentiation Potency at JoVE.com

Chemical Reversion of Conventional Human Pluripotent Stem Cells to a NaÃƒÆ’Ã†'Ãƒâ€šÃ‚Â¯ve-like State with Improved Multilineage Differentiation Potency

לדוגמות כימיים בתאי גזע Pluripotent האנושית המקובלת למצב תמים כמו עם העוצמה התמיינות משופרת Multilineage

אנו מציגים עבור יעיל בתפזורת, מהירה כימי לדוגמות של תאי גזע pluripotent האנושי שושלת היוחסין-איפה זה מונח קונבנציונאלי (hPSC) לתוך מצב של epiblast דמוי pluripotent יציב epigenomically תמים פרוטוקול. שיטה זו התוצאה ביטוי גנים שושלת היוחסין-איפה זה מונח ירד שיפור ניכר תוך בידול multilineage מכוונת על-פני רפרטואר רחב של קווי hPSC המקובלת.

Na&#239;ve human pluripotent stem cells (N-hPSC) with improved functionality may have a wide impact in regenerative medicine. The goal of this protocol is ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Chemical Reversion of Conventional Human Pluripotent Stem Cells to a Na&#239;ve-like State with Improved Multilineage Differentiation Potency

Stencil Micropatterning of Human Pluripotent Stem Cells for Probing Spatial Organization of Differentiation Fates

סטנסיל micropatterning של תאי גזע האנושי pluripotent עבור גשוש הארגון המרחבי של גורל הבידול

Human pluripotent stem cells (hPSCs), including embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, have the intrinsic ability to differentiate into ...

Large-Scale Production of Cardiomyocytes from Human Pluripotent Stem Cells Using a Highly Reproducible Small Molecule-Based Differentiation Protocol

ייצור בקנה מידה גדולה של cardiomyocytes מתאי גזע פלוריפוטנטיים אדם באמצעות פרוטוקול בידול מולקולה קטן המבוססת לשחזור ביותר

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust ...

Rapid Neuronal Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells for Measuring Network Activity on Micro-electrode Arrays

בידול העצבי המהיר של גזע תאים המושרה pluripotent למדידת פעילות רשת על מערכי מייקרו-אלקטרודה

Neurons derived from human induced Pluripotent Stem Cells (hiPSCs) provide a promising new tool for studying neurological disorders. In the past decade, ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

ביים הבידול של אבות Hematopoietic פרימיטיבי, מהווים הסופית מתאי גזע Pluripotent אנושי

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

Efficient Differentiation of Pluripotent Stem Cells to NKX6-1+ Pancreatic Progenitors

Efficient Differentiation of Pluripotent Stem Cells to NKX6-1+ Pancreatic Progenitors

בידול יעיל של pluripotent בתאי גזע כדי NKX6-1<sup&gt; +</sup&gt; אבות הלבלב

Pluripotent stem cells have the ability to self renew and differentiate to multiple lineages, making them an attractive source for the generation of ...

In Vitro Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Trophoblastic Cells

In Vitro Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Trophoblastic Cells

במבחנה בידול של האדם pluripotent בתאי גזע לתאי Trophoblastic

The placenta is the first organ to develop during embryogenesis and is required for the survival of the developing embryo. The placenta is comprised of ...

Rapid, Directed Differentiation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Human Embryonic or Induced Pluripotent Stem Cells

הבידול מהירה, מכוונת של תאים אפיתל הפיגמנט ברשתית מתאי גזע Pluripotent האנושי עובריים או מושרה

We describe a robust method to direct the differentiation of pluripotent stem cells into retinal pigment epithelial cells (RPE). The purpose of providing ...

Efficient and Scalable Directed Differentiation of Clinically Compatible Corneal Limbal Epithelial Stem Cells from Human Pluripotent Stem Cells

יעיל ומדרגי הבידול בבימויו של קלינית הקרנית Limbal אפיתל תאי גזע מתאימים מתאי גזע Pluripotent אנושי

Corneal limbal epithelial stem cells (LESCs) are responsible for continuously renewing the corneal epithelium, and thus maintaining corneal homeostasis ...

Efficient Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Liver Cells

יעיל הבידול של תאים האדם Pluriפוטנטי לתוך תאי הכבד

The liver detoxifies harmful substances, secretes vital proteins, and executes key metabolic activities, thus sustaining life. Consequently, liver ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

בדור חוץ גופית של Somite נגזרים מן האדם המושרה בתאי גזע Pluripotent

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...