Summary
מטרת הפרוטוקול היא להשוות בין תנאי ציפוי שונים של מטריצה חוץ-תאית (ECM) כדי להעריך כיצד ציפוי דיפרנציאלי משפיע על קצב הצמיחה של תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSCs). בפרט, אנו שואפים ליצור תנאים להשגת צמיחה אופטימלית של תרביות iPSC.
Abstract
מחקר זה מתמקד בהבנת האופן שבו גידול תאי גזע פלוריפוטנטיים על מצעי ציפוי ECM שונים יכול להשפיע על מפגש התאים. פרוטוקול להערכת מפגש iPSC בזמן אמת נקבע ללא צורך לספור תאים בתרחיף של תא בודד כדי למנוע כל הפרעה בגדילה. מערכת ניתוח תמונות בעלת תוכן גבוה שימשה להערכת מפגש iPCS על 4 ECMs שונים לאורך זמן באופן אוטומטי. הגדרות ניתוח שונות שימשו להערכת מפגש תאים של iPSCs דבקים ורק הבדל קל (ב 24 ו 48 שעות עם laminin) נצפתה אם מסכה 60, 80 או 100% הוחל. אנו גם מראים כי laminin להוביל את המפגש הטוב ביותר לעומת Matrigel, vitronectin ו fibronectin.
Introduction
תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSCs) מתקבלים מתאים סומטיים וניתן למיין אותם לסוגי תאים שונים. הם משמשים לעתים קרובות כמערכת למודל פתוגנזה של מחלות או לביצוע בדיקת תרופות, וגם מציעים את הפוטנציאל לשמש בהקשר של רפואה מותאמת אישית. מאז iPSCs יש פוטנציאל גדול, חשוב לאפיין אותם באופן מלא לשימוש כמערכת מודל אמין. בעבר הראינו את החשיבות של גידול תאי גזע פלוריפוסיים בסביבה היפוקסית, שכן תאים אלה מסתמכים על גליקוליזה וסביבה אירובית עלולה לגרום לחוסר איזון חמצון-חיזור1. תאי גזע פלוריפוטנטיים עצביים פגיעים גם לתנאי תרבית אחרים, במיוחד לסביבה החוץ-תאית. אופטימיזציה של תנאי התרבות היא נושא מרכזי כדי לשמור עליהם בריאים ומתרבים. תרבית iPSC בריאה תוביל לתאים ממוינים בריאים שהם בדרך כלל נקודת הקצה של המודל המשמש להבנת תכונות מולקולריות, תאיות ותפקודיות של הפרעות אנושיות ספציפיות או תהליכים תאיים.
במחקר זה, נעשה שימוש בפרוטוקול פשוט כדי לבדוק את המפגש של iPSCs באמצעות תנאי ציפוי שונים בבארות נפרדות. תאי גזע פלוריפוטנטיים דורשים שכבה מזינה של פיברובלסטים עובריים (MEF) כדי להתחבר כראוי, אך הדו-קיום של תאי גזע פלוריפוטנטיים ו-MEF מקשה על ביצוע אנליזה כמו RNA או מיצוי חלבונים מכיוון שקיימות שתי אוכלוסיות של תאים. על מנת להימנע משכבת ההזנה, חלבונים שונים השייכים למטריצה החוץ-תאית (ECM) שימשו כדי ליצור מחדש את נישת התאים הטבעית וכדי לקבל תרבית iPSC ללא הזנה. בפרט, Matrigel הוא תכשיר ממברנת מרתף מסולפת המופק מסרקומה של עכבר אנגלברט-הולם-נחיל (EHS), המועשרת בחלבוני מטריצה חוץ-תאית (כלומר, למינין, קולגן IV, פרוטאוגליקנים של הפראן סולפט, אנטקטין/נידוג'ן וגורמי גדילה)2,3. תנאי הציפוי האחרים המשמשים הם במקום זאת חלבונים מטוהרים עם רלוונטיות ידועה בבניית ה- ECMs: laminin-521 ידוע כמופרש על ידי תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים (hPSCs) במסת התא הפנימית של העובר והוא אחד הלמינינים הנפוצים ביותר בגוף לאחר הלידה 4,5,6,7,8,9, 10,11; ויטרונקטין הוא מטריצת תרבית תאים נטולת קסנו-קסנו, הידועה כתומכת בצמיחה ובהתמיינות של hPSC 12,13,14,15,16; פיברונקטין הוא חלבון ECM החשוב להתפתחות בעלי חוליות ולחיבור ותחזוקה של תאי גזע עובריים במצב פלוריפוטנטי 17,18,19,20,21,22,23,24,25. מכיוון שתנאי ציפוי שונים זמינים, אנו משווים אותם מבחינת השפעתם על מפגש ה-iPSCs.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. ציפוי 96 לוחות באר
הערה: ציפויים שונים נבדקו באותה צלחת אך בארות נפרדות (ראה קובץ משלים).
- לדלל את המטריגל 1:100 ב-DMEM. הוסיפו 100 מיקרון לבאר ל-96 לוחות הקידוח ודגרו במשך שעה אחת בטמפרטורת החדר. לאחר מכן, הסר את התמיסה ושטוף את הבארות עם 100 μL של DMEM פעמיים.
- לדלל למינין (20 מיקרוגרם/מ"ל, LN-521) ב-PBS (עם סידן ומגנזיום). יש להוסיף 100 μL לבאר ולדגור בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה. למחרת לבצע שתי שטיפות עם DMEM לפני זריעת התאים.
- דילול ויטרונקטין (10 מיקרוגרם/מ"ל) במאגר דילול. יש להוסיף 100 μL לכל באר לצלחת 96 הבאר ולדגור במשך שעה אחת בטמפרטורת החדר. לשטוף את הבארות עם PBS (ללא סידן ומגנזיום) לפני ציפוי התאים.
- יש לדלל HU-פיברונקטין (30 מיקרוגרם/מ"ל) ב-ddH2O. יש להוסיף 100 מיקרוגרם לבארות ולדגור בטמפרטורת החדר למשך 45 דקות. לאחר מכן, לשטוף את הבארות עם המדיום לפני זריעת התאים.
2. תחזוקה של iPSCs בתרבות
הערה: iPSCs נרכשו באופן מסחרי. ה-iPSCs הופקו מפיברובלסטים אנושיים בריאים ותוכנתו מחדש באמצעות טכנולוגיה אפיזומלית.
- מהמקפיא -80 מעלות צלזיוס או חנקן נוזלי, הפשירו את ה- iPSCs בהקפאה באמבט מים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. נקו את הבקבוקון המכיל את התאים עם 70% אתנול לפני העברתו לארון הבטיחות הביולוגי.
- הוסף את תרחיף התא ל-5 מ"ל של מדיית תרבית תאים שחוממה מראש (לדוגמה, mTeSR1) טיפה אחר טיפה עם פיפטה של 1000 μL בצינור חרוטי סטרילי של 15 מ"ל.
- צנטריפוגה של התאים ב 304 x g במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר (RT).
- הסר את המדיה והשהה את כדור התא ב -4 מ"ל של מדיום תרבית תאים.
- צלחת את תרחיף התא לתוך שתי בארות של 6 לוחות באר (105 iPSCs לכל צלחת תרבית תאים 6 באר), שבו פיברובלסטים עובריים העכבר (MEFs) כבר מצופה בעבר. זרעי MEFs יומיים לפני ציפוי iPSCs בצפיפות של 2.4 x 104/cm2 ב- DMEM (המכיל 10% סרום בקר עוברי, 1% L-גלוטמין ו-1% פניצילין-סטרפטומיצין).
- לאחר הזריעה, השלימו את מדיית התא עם 10 מיקרומטר של מעכב ROCK Y-27632.
- הגדל את ה- iPSCs על MEFs במשך 4-5 השבועות הראשונים ולאחר מכן במצב ללא מזין (מצב ללא MEF), באמצעות אחד הציפויים המעניינים (ראה שלב 1 וטבלה 1) ב- mTeSR1.
- כאשר ה- iPSCs הם 70-80% נפגשים, מעבר 1:4 באמצעות 0.5 mM EDTA טיפול במשך 3-5 דקות ב RT. הוסף 1 מ"ל של 0.5 mM EDTA עבור צלחת 6 באר (או כמויות פרופורציונליות עבור סוגים אחרים של צלחות). מעבירים לבארות חדשות בתנאים נטולי הזנה ודוגרים ב-37 מעלות צלזיוס, 5% CO2, 20% O2.
- שנה את המדיה עם mTeSR1 טרי מדי יום ופצל את התאים כל יומיים.
3. אפיון מפגש תאים
- השתמש ב-96 לוחות באר לניסויים.
- זרעו 10,000 תאים בכל באר לאחר לפחות חודש אחד של גידול במצב ללא הזנה כדי להיות בטוחים שה-MEFs לא הועברו. השתמש בשקופיות ספירה חד פעמיות כדי לספור את התאים באמצעות המיקרוסקופ האופטי.
- בצע את הניסויים במשולש. לכן, בדקו כל מצב זריעה בשלוש בארות.
- בצע רכישת תמונה אוטומטית מהיום הראשון שלאחר הזריעה באמצעות ציטומטר במצב שדה בהיר. בצע רכישת תמונות אוטומטית כל 24 שעות למשך 5 ימים. למידע מפורט על הפרמטרים הניסיוניים, עיין בקובץ המשלים.
- השתמש בניגודיות אוטומטית ובחשיפה אוטומטית כדי להציג תאים באופן חזותי טוב יותר.
- הגדר את הגדרת הניתוח (ראה קובץ משלים) לניתוח מפגש כדי להחיל מסכה של 60%, 80% ו-100% לכל באר, על מנת להעריך את השינויים במיקוד עקב שבירת האור בגבול הבארות. השתמש בהגדרת ניתוח המסיכות השונה שהוזכרה לעיל כדי לנתח את מפגש התאים בכל נקודת זמן.
4. ניתוחים סטטיסטיים
- דווח על תוצאות כמותיות כאמצעי ± שגיאת תקן של הממוצע (SEM).
- כדי להשוות את ההבדלים הכוללים בין תנאי הציפוי השונים, קבל נתונים באמצעות אותן דגימות ובצע את מבחן ה- t של הסטודנט עם דגימה זוגית. ערכי P הנמוכים מ- 0.05 נחשבים למובהקים סטטיסטית, וכל ערכי ה- p המדווחים הם דו-צדדיים.
5. אפיון המיקרופילמנטים הציטוסקטליים
- תקן תאים עם 4% פרפורמלדהיד (4% PFA) ב-PBS למשך 10 דקות ב-RT, ולאחר מכן שתי שטיפות ב-PBS (10 דקות בסך הכל).
- הוסף 100 μL של תמיסת חסימה (המורכבת מ-5% BSA, 0.1% טריטון ב-PBS) לכל באר למשך שעה אחת ב-RT.
- הסר את תמיסת החסימה ושטוף את הדגימות פעמיים עם PBS למשך 10 דקות.
- הוסיפו 100 μL של תמיסת העבודה המצומדת phalloidin לכל דגימה ודגרו במשך שעה אחת ב-RT.
- שטפו תאים פעמיים עם PBS (10 דקות ב-RT).
- גרעיני כתם עם Hoechst 33342 מדולל 1:10000 ב- PBS במשך 10 דקות ב- RT.
- הסר את תמיסת Hoechst ושטוף את התאים פעמיים עם PBS במשך 10 דקות בכל פעם.
- שטפו את הדגימה עם H2O והניחו לה להתייבש מתחת למכסה המנוע הכימי.
- הוסף 100 μL של מדיה הרכבה (כלומר PBS:גליצרול, 1:1) כדי לכסות את התאים ולשמר פלואורסצנטיות של דגימות.
- התבונן בתא ב- Ex/Em 493/517 ננומטר במיקרוסקופ קונפוקלי לסריקת לייזר המצויד במקור לייזר אור לבן (WLL) ולייזר דיודה של 405 ננומטר. רכשו תמונות קונפוקליות עוקבות באמצעות מטרת טבילת שמן HC PLAPO 40x. השתמש באותו כוח לייזר, מפצלי קרן, הגדרות מסנן, קוטרי חור סיכה ומצב סריקה עבור כל הדגימות שנבדקו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
במחקר זה חקרנו את המפגש של תאי גזע פלוריפוטנטיים (iPSCs) כאשר הם גדלים בתנאי ציפוי שונים. באמצעות ציטומטר, הצלחנו להשיג תוצאות אינפורמטיביות בקלות במשולשים תוך 5 ימים. מאחר שתאי גזע פלוריפוטנטיים כמעט ואינם נצמדים לכלי פלסטיק ויש צורך בציפוי כדי לתמוך בהתפשטותם, החלטנו לעקוב אחר המפגש של תאי גזע פלוריפוטנטיים אנושיים, שכן הוא מעיד על בריאות תרבית התאים ועשוי לשקף את פוטנציאל ההתמיינות שלהם. לאחר התרחבות במבחנה, זרענו את ה-iPSCs על מצעי ECM שונים וניתחנו תאים על-ידי תצפית על תמונות הדגימה שנרכשו בשדה בהיר ושימוש בכתמי פאלוידין (המשמשים להכתמת חוטי אקטין, הידועים גם בשם F-actin) כדי להבין את הידבקותם לכלי הדם (איור 1). למעשה, צביעת פלואידין מאפשרת הדמיה של מידת הידבקות התאים לפני השטח של כלי השיט ולכן לציפוי הספציפי המשמש את כלי השיט. תאים שדבקים בציפוי הראו מיקרופילמנטים ציטוסקטליים גלויים בבירור במקום מיקרופילמנטים שקרסו. התצפית על שדה הבהירות בשילוב עם צביעת פלוידין מתעדת רמה טובה של הידבקות של ה- iPSCs למשטח המצופה.
כדי לחקור את המפגש, זרענו את ה-iPSCs עם מטריגל, LN-521, ויטרונקטין והו-פיברונקטין במשולשים, וביצענו את הניסוי שלוש פעמים. כדי להימנע משבירת האור כתוצאה מקצה הבאר, יישמנו שלושה סוגים של הגדרת אנליזה עם מסכה של 60, 80 ו-100%, וראינו שהם דומים בבחירת התאים ובהימנעות מהרקע (איור 2). התוצאות שהתקבלו מראות כי תאי גזע פלוריפוטנטיים מסוג iPSCs שנזרעו ב-LN-521 מראים קצב גבוה של התפשטות תאים באופן ליניארי במהלך הזמן, ומשווים אותו לציפויים האחרים, וכי ההבדלים האלה מובהקים סטטיסטית (כוכביות באיור 3A-C). תאים שנזרעו על מטריגל, ויטרונקטין או הו-פיברונקטין מראים קצב התפשטות ליניארי ב-96 השעות הראשונות, אך הם גם מראים שיפוע מוגבר של עקומת המפגש ב-24 השעות האחרונות (ללא תלות במסכה שבה נעשה שימוש, 60%, 80% או 100%, איור 3A-C). מאחר שההפרש הראשוני ב-24 שעות עבור הציפויים השונים יכול לנבוע מהבדלים בחיבור התאים, גדילת התאים מנורמלת ל-24 שעות בנקודות הזמן המאוחרות יותר (מ-48 עד 120 שעות) (איור 3D-F). הגרפים שהתקבלו באמצעות המסכה 60, 80 ו-100% מראים כי לא קיימים הבדלים מבחינת המפגש בין הציפויים השונים וכי ההבדלים שנצפו עם LN-521 נובעים ככל הנראה מיכולת מוגברת של ה-iPSCs להיצמד לציפוי זה בעת מעבר.
איור 1. תמונות מייצגות בשדה בהיר וצביעת פלוידין של iPSCs שנזרעו על ציפויי ECM שונים לאחר 3 ימים. תמונות שדה בהיר מראות כי התאים בריאים על הציפוי המשמש וכי הם מחוברים היטב לכלי כפי שתועד על ידי מכתים phalloidin מראה בבירור cytoskeletal microfilaments. סרגל קנה מידה: 25 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2. תמונות מייצגות של שדות בהירים המציגות שלוש הגדרות ניתוח שונות עבור המסכות המשמשות לביצוע ניתוחי מפגש. פסיפס המתקבל עם ציטומטר באמצעות תמונות שדה בהיר (16 תמונות / באר מתוך לוח באר 96). בירוק פילוח הניתוח מציג בבירור את המסכה השונה שהופעלה (60, 80 100%) כדי להימנע או לכלול את הקצה העגול של הבאר. סרגל קנה מידה: 500 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3. ניתוח מפגש תאים של iPSCs שנזרעו על כלי דם מצופים באופן שונה. גרף המייצג את מפגש התאים של iPSCs שנזרעו על כלי דם מצופים באופן שונה. הנתונים נותחו לאחר הרכישה עם התוכנה המתאימה באמצעות (A) 60% מסכה (B) 80% (C) 100% במשך 5 ימים (120 שעות). נורמליזציה של המפגש של 48 שעות עד 120 שעות נקודות הזמן לנקודת הזמן הראשונה (24 שעות) מוצגת ב- (D, E, F). הנתונים התקבלו משלושה ניסויים בלתי תלויים. הנתונים מיוצגים כממוצע ± SEM. n= 3 * p<0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
| מתחם ציפוי | ריכוז ראשוני | ריכוז סופי |
| הו-פיברונקטין | 1 מ"ג/מ"ל | 10 מיקרוגרם לס"מ2 |
| למינין 521 | 100 מיקרוגרם/מ"ל | 20 מיקרוגרם/מ"ל |
| מטריגל | * | 0.111111111 |
| ויטרונקטין XF | 250 מיקרוגרם / מ"ל | 10 מיקרוגרם/מ"ל |
טבלה 1. רשימה של תרכובות ציפוי המשמשות לניתוח המפגש. השם, הריכוז הראשוני והסופי של הציפויים השונים המשמשים מדווחים. * הריכוז ההתחלתי של Matrigel משתנה, בהתאם לאצווה.
קובץ משלים. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
השימוש ב- iPSCs למידול מחלות ובדיקת תרופות עתידיות יחד עם היישום האפשרי שלהם ברפואה מדויקת הופכים אותה לטכנולוגיה בעלת רלוונטיות רבה ומסיבה זו אנו מאמינים כי יש צורך להבין בבירור את מצב התרבות במבחנה הדומה יותר למצב הפיזיולוגי של תאי גזע עובריים. בהקשר זה, בדקנו ציפויי ECM שונים באמצעות iPSCs מסוג פראי כדי להבין את התנאים המאפשרים לתאים להישאר במצב בריא ולא מובחן. בנוסף לכך, נקודה קריטית היא התרבות של iPSCs ברכיבים קסנוגניים של MEFs ו- Matrigel שעשויים להסביר את השונות הניסויית בין משולשים וזה מעכב את היכולת לבצע מחקרים מכניסטיים26.
במחקר זה, בדקנו את המפגש של iPSCs על מצעים נטולי קסנוגניים (כלומר, LN-521, Vitronectin, Hu-Fibronectin) באמצעות ציטומטר מנתח תמונה בעל תוכן גבוה. הסיבה לשימוש במערכת ניתוח התמונה האוטומטית נובעת מהעובדה שספירת תאים, שימוש בשיטת ההרחקה הכחולה של טריפאן תחייב ביצוע השעיות של תאים בודדים וזה לא מומלץ בעת מניפולציה של iPSCs מכיוון שהם צריכים להיות מופצים באשכולות תאים כדי למנוע מוות של תאים. הנתונים המתקבלים עם ניתוח התמונה בעל התוכן הגבוה מאפשרים לנו לעקוב אחר מפגש התאים מבלי להפריע לתאים מכיוון שהם פשוט מצולמים כל יום במשך 5 ימים. טכנולוגיה זו עשויה להיחשב כשיטת הבחירות לאפיון קווי iPSC וניתן לכלול אותה לביצוע לוחות בקרת איכות של iPSCs אנושיים. בעוד שהשתמשנו בחבילת תוכנה מסחרית, ניתן להשתמש בהצלחה במתודולוגיה המתוארת כאן באמצעות פלטפורמות מקבילות לניתוח תמונות בעלות תוכן גבוה/תפוקה גבוהה וחבילות תוכנה אנליטיות דומות. הנתונים שהתקבלו מראים כי ה-iPSCs שנזרעו על LN-521 מציגים מפגש ליניארי במהלך 5 ימים בתרבית מבלי לפצל את התאים ולכן הוא המצע הטוב ביותר ללא קסנוגניים שנבדק במחקר זה. מגבלה אחת של פרוטוקול זה היא שהתוצאות המתקבלות צריכות להיות מנורמלות לנקודת הזמן הראשונה על מנת לשקול הבדלים בחיבור iPSC למצעים שונים. באופן מעניין, הנתונים המתקבלים מונעים ככל הנראה על ידי קצב חיבור תאים מוגבר של iPSCs ל- LN-521. למעשה, כאשר מנרמלים את התוצאות בנקודת הזמן הראשונה, לא נצפה הבדל בין המצעים השונים.
בהתבסס על התוצאות שהתקבלו עם המחקר, יהיה מעניין להבין טוב יותר את הביולוגיה של תאי גזע פלוריפוטנטיים במונחים של הכרת קולטני פני השטח העיקריים של התא המתווכים מגעים בין תאים ל- ECM ושעשויים להיות אחראים לשמירה על יכולת ההתחדשות העצמית שלהם במקום התמיינות ספונטנית לסוגי תאים ספציפיים. באופן מעניין, ישנם מחקרים המראים כי גמישות המטריצה של משטח התרבית השפיעה על ההתמיינות כלפי סוגי תאים שונים וזה כנראה תלוי באינטראקציות התא-ECM שהפעילו מסלול איתות תאי תוך-תאי כלשהו הרלוונטי להתמיינות ספציפית של סוג התא27. בנוסף לכך, Vigilante et al.28 חקרו את התרומה הגנטית לשינויים בהתנהגות iPSC, על ידי שילוב של גישות חישוביות עם ביטוי גנים ומערכי נתונים של ביולוגיה של התא. עבודתם של Vigilante et al.28 היא, אם כן, התקדמות משמעותית בניסיון למפות שונות גנטית לשונות פנוטיפית. מחקרים אלה עשויים להוביל לפיתוח מתודולוגיות סטנדרטיות שישמשו לביצוע ניסויי iPSCs לאור השימוש האפשרי העתידי שלהם במרפאות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין מה לחשוף.
Acknowledgments
המחקר נתמך על ידי מענקים ממשרד הבריאות האיטלקי פונדציונה במבינו גסו (Fondazione Bambino Gesù) ורייסרקה קורנטה (Ricerca Corrente) ל-C.C. ברצוננו להודות לד"ר אנריקו ברתיני (המחלקה למדעי המוח, היחידה למחלות נוירומוסקולריות ונוירודגנרטיביות, המעבדה לרפואה מולקולרית, בית החולים למחקר לילדים במבינו גסו), ד"ר סטפניה פטריני (מתקן ליבה למיקרוסקופיה קונפוקלית, מעבדות מחקר, בית החולים למחקר לילדים במבינו גסו), ג'וליה פריקולי (המחלקה לאונקו-המטולוגיה, גנים ותרפיה תאית, בית החולים למחקר לילדים במבינו גסו) ורוברטה פרטי (המחלקה לאונקו-המטולוגיה, טיפול גנטי ותאי, בית החולים למחקר לילדים במבינו גסו) לדיונים מדעיים ועזרה טכנית. מריה וינצ'י זכתה ב"מלגת ילדים חולי סרטן בבריטניה".
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 mL Stripette Serological Pipets, Polystyrene, Individually Paper/Plastic Wrapped, Sterile | Corning | 4488 | Tool |
| 15 mL high-clarity polypropylene (PP) conical centrifuge tubes | Falcon | 352097 | Tool |
| 1x PBS (With Ca2+; Mg2+) | Thermofisher | 14040133 | Medium |
| 1x PBS (without Ca2+; Mg2+) | Euroclone | ECB4004L | Medium |
| 5 mL Stripette Serological Pipets, Polystyrene, Individually Paper/Plastic Wrapped, Sterile | Corning | 4487 | Tool |
| Cell culture microplate, 96 WELL, PS, F-Bottom | Greiner Bio One | 655090 | Support |
| Cell culture plate, 6 well | Costar | 3516 | Support |
| DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium- high glucose) | Sigma | D5671 | Medium |
| EDTA | Sigma | ED4SS-500g | Reagent |
| Epi Episomal iPSC Reprogramming Kit | Invitrogen | A15960 | Reagent |
| FAST - READ 102 | Biosigma | BVS100 | Tool |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco | 10270106 | Medium |
| Fibronectin | Merck | FC010 | Coating |
| Glycerol | Sigma | G5516 | Reagent |
| H2O | MILLIQ | ||
| Hoechst | Thermofisher | 33342 | Reagent |
| Laminin 521 | Stem Cell Technologies | 77003 | Coating |
| L-Glutamine (200 mM) | Gibco | LS25030081 | Reagent |
| Matrigel | Corning Matrigel hESC-Qualified Matrix | 354277 | Coating |
| Mouse embryonic fibroblasts (MEF) | Life Technologies | A24903 | Coating |
| MTESR1 Medium | Stem Cell Technologies | 85851 | Medium |
| MTESR1 Supplement | Stem Cell Technologies | 85852 | Medium |
| Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Gibco | 15140122 | Reagent |
| Phalloidin | Sigma | P1951 | Reagent |
| Vitronectin | Stem Cell Technologies | 7180 | Coating |
| Y-27632 | Sigma | Y0503 | Reagent |
References
- Masotti, A., et al. Aged iPSCs display an uncommon mitochondrial appearance and fail to undergo in vitro neurogenesis. Aging (Albany NY). 6 (12), 1094-1108 (2014).
- Xu, C., et al. Feeder-free growth of undifferentiated human embryonic stem cells. Nature Biotechnology. 19, 971-974 (2001).
- Kleinman, H. K., et al. Isolation and characterization of type IV procollagen, laminin, and heparan sulfate proteoglycan from the EHS sarcoma. Biochemistry. 21 (24), 6188-6193 (1982).
- Rodin, S., et al. Clonal culturing of human embryonic stem cells on laminin-521/E-cadherin matrix in defined and xeno-free environment. Nature Communications. 5, 3195 (2014).
- Rodin, S., Antonsson, L., Hovatta, O., Tryggvason, K. Monolayer culturing and cloning of human pluripotent stem cells on laminin-521 based matrices under xeno-free and chemically defined conditions. Nature Protocols. 9 (10), 2354-2368 (2014).
- Laperle, A., et al. α-5 Laminin Synthesized by Human Pluripotent Stem Cells Promotes Self-Renewal. Stem Cell Reports. 5 (2), 195-206 (2015).
- Albalushi, H., et al. Laminin 521 stabilizes the pluripotency expression pattern of human embryonic stem cells initially derived on feeder cells. Stem Cell International. 2018, 7127042 (2018).
- Zhang, D., et al. Niche-derived laminin-511 promotes midbrain dopaminergic neuron survival and differentiation through YAP. Science Signaling. 10 (493), (2017).
- Lu, H. F., et al. A defined xeno-free and feeder-free culture system for the derivation, expansion and direct differentiation of transgene-free patient-specific induced pluripotent stem cells. Biomaterials. 35 (9), 2816-2826 (2015).
- Miyazaki, T., Nakatsuji, N., Suemori, H. Optimization of slow cooling cryopreservation for human pluripotent stem cells. Genesis. 52 (1), 49-55 (2014).
- Bergström, R., Ström, S., Holm, F., Feki, A., Hovatta, O. Xeno-free culture of human pluripotent stem cells. Methods in Molecular Biology. 767, 125-136 (2011).
- Braam, S. R., et al. Recombinant vitronectin is a functionally defined substrate that supports human embryonic stem cell self-renewal via alphavbeta5 integrin. Stem Cells. 26 (9), 2257-2265 (2008).
- Chen, G., et al. Chemically defined conditions for human iPSC derivation and culture. Nature Methods. 8 (5), 424-429 (2008).
- Li, J., et al. Impact of vitronectin concentration and surface properties on the stable propagation of human embryonic stem cells. Biointerphases. 5 (3), 132-142 (2010).
- Prowse, A. B., et al. Long-term culture of human embryonic stem cells on recombinant vitronectin in ascorbate free media. Biomaterials. 31 (32), 8281-8288 (2010).
- Rowland, T. J., et al. Roles of integrins in human induced pluripotent stem cell growth on Matrigel and vitronectin. Stem Cells and Development. 19 (8), 1231-1240 (2010).
- Ruoslahti, E., Engvall, E., Hayman, E. G., Spiro, R. G. Comparative studies on amniotic fluid and plasma fibronectins. Biochemistry. 193 (1), 295-299 (1981).
- Ni, H., Li, A., Simonsen, N., Wilkins, J. A. Integrin activation by dithiothreitol or Mn2+ induces a ligand-occupied conformation and exposure of a novel NH2-terminal regulatory site on the beta1 integrin chain. Biological Chemistry. 273 (14), 7981-7987 (1998).
- Seltana, A., Basora, N., Beaulieu, J. F. Intestinal epithelial wound healing assay in an epithelial-mesenchymal co-culture system. Wound Repair & Regeneration. 18 (1), 114-122 (2010).
- Amit, M., Shariki, C., Margulets, V., Itskovitz-Eldor, J. Feeder layer-and serum-free culture of human embryonic stem cells. Biology of Reproduction. 70 (3), 837-845 (2004).
- Vaheri, A., Mosher, D. F. High molecular weight, cell surface-associated glyco-protein (fibronectin) lost in malignant transformation. Biochimica et Biophysica Acta. 516 (1), 1-25 (1978).
- Mao, Y., Schwarzbauer, J. E. Fibronectin fibrillogenesis, a cell-mediated matrix assembly process. Matrix Biology. 24 (6), 389-399 (2005).
- Polyak, K., Weinberg, R. A. Transitions between epithelial and mesenchymal states: acquisition of malignant and stem cell traits. Nature Reviews Cancer. 9 (4), 265-273 (2009).
- Kadler, K. E., Hill, A., Canty-Laird, E. G. Collagen fibrillogenesis: fibronectin, integrins, and minor collagens as organizers and nucleators. Current Opinion in Cell Biology. 20 (5), 495-501 (2008).
- Hunt, G. C., Schwarzbauer, J. E. Tightening the connections between cadherins and fibronectin matrix. Developmental Cell. 16 (3), 327-328 (2009).
- Villa-Diaz, L. G., Ross, A. M., Lahann, J., Krebsbach, P. H. Concise review: The evolution of human pluripotent stem cell culture: from feeder cells to synthetic coatings. Stem Cells. 31 (1), 1-7 (2013).
- Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. Matrix elasticity directs stem cell lineage specification. Cell. 126 (4), 677-689 (2006).
- Vigilante, A., et al. Identifying Extrinsic versus Intrinsic Drivers of Variation in Cell Behavior in Human iPSC Lines from Healthy Donors. Cell Reports. 26 (8), 2078-2087 (2019).
