Summary

인간 배아의 내피 세포 공동 배양 Mediates의 성숙은 감독 차별화 접근법에서 췌장 인슐린 생산 세포로 세포를 줄기

Published: March 27, 2012
doi:

Summary

현재의 연구는 인간 배아 줄기 세포를 췌장 분화를 유도으로 이동 차별화 접근 방식에 대해 설명합니다. 큰 의미 중 인슐린을 표현하는 세포로 췌장 progenitors을 얻은​​ 인간 배아 줄기 세포를 찾는 것이 내피 세포 공동 배양 mediates의 성숙입니다.

Abstract

배아 줄기 세포 (ESC)는 두 가지 주요 특징이있다 : 그들은 무기한 따라서 여러 lineages으로 차별화하는 잠재력을 가지고, undifferentiated 상태로 체외에서 증식들이 pluripotent가 될 수 있습니다. 이러한 속성은 세포 기반 치료 및 재생 치료에 응용 1 ESCs 매우 매력적합니다. 그러나 실현하기위한 잠재력을 위해 전지 발굴 작업입니다 성숙하고 기능적인 phenotypes,로 구분해야합니다. 세포 분화를 유도에서 유망한 접근 방법은 밀접하게 관련 체외 환경에서 organogenesis의 경로를 모방하는 것입니다. 췌장 개발은 간, 췌장 등 여러 장기,로 개발할 수 endoderm,로 시작하는 구체적인 단계 2에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. Endoderm 유도는 여러 가지 성장 요인 4-7과 함께 3 Activin의 추가를 통해 결절 통로의 변조에 의해 달성될 수 </>를 한모금. 최종 endoderm 세포 그러면 cyclopamine 8 이외에 의해 체외로 얻을 수있는 소닉 고슴도치 억제의 억제에 의해 췌장 약속을 받고있다. 췌장 성숙은 노치 신호 전달의 억제 등 여러 병렬 이벤트에 의해 매개되며 췌장 progenitors의 집합 3-dimentional 클러스터로, vascularization의 유도, 몇 이름을 지정합니다. 지금까지 가장 성공적인 ESC 파생 췌장 전구 세포의 체외의 성숙에 의해 DAPT의 보완 9 신호를 노치의 억제를 통해 달성되었습니다. 성공 있지만, 기능 제한이있는 성숙한 표현형의 낮은 수확량이 발생합니다. 덜 연구 영역은 점점 더 인 – 생체내 췌장 섬의 성숙 10,11에 중요한 기여 요인으로 평가되고 췌장 성숙에 신호 내피 세포의 효과입니다.

현재의 연구는 endothel 같은 효과를 탐구ial 세포는 섬 같은 세포를 생산하는 인슐린으로 인간의 Esc를 파생 췌장 전구 세포의 성숙에 신호. 우리가 인간 ESCs 처음 PI3K 경로의 억제와 함께를 Activin하여 endoderm 향해 유도되는 다단 감독 차별 프로토콜을보고합니다. endoderm 세포의 췌장 사양 Retinoic 산성의 추가에 의해 retinoid 유도와 함께 Cyclopamine에 의한 음파 고슴도치 신호의 억제에 의해 이루어진다. 성숙의 마지막 단계는 공동 문화 구성에 의해 달성될 내피 세포 신호에 의해 유도된다. 여러 내피 세포가 공동 문화에 테스트한 동안 본 우리는 주로 분석의 용이성을 위해, 쥐 심장 microvascular 내피 세포 (RHMVEC)와 함께 우리의 데이터를 제시.

Protocol

1. 세포 유지 보수 미디어가 매일 변화와 H1의 hESC (WiCell)는 mTeSR1 미디어 hESC 자격 matrigel 코팅 우물을 유지했다. F12을 : 웰스는 DMEM의 25 ML에 hESC의 matrigel 300 μl를 추가하여 준비 묽은 matrigel 솔루션에 의해 덮여 있었다. 이 matrigel 솔루션 1 ML은 여섯 잘 접시의 각 음에 추가하거나, 400 μl는 12 잘 접시의 각도에 추가하고 실온에서 1 시간 코트에 허용되었다. 전지는 기계들이 1 일, 직경 1.5mm에 도?…

Discussion

췌장 개발 과정, 차별 췌장 세포는 대동맥의 내피 세포와 근접 거리에 있습니다, 또한, 췌장 islets은 혈당과 섬 호르몬의 신속한 교환을 촉진하기 위해 밀도가 높은 vascularized 있습니다. 이러한 사실을 감안할 때, 그것은 내피 세포가 췌장 organogenesis의 과정에서 중요한 역할을하는 놀라운 일이 아닙니다. 췌장 개발하는 동안 내피 세포의 중요성이 점점 더 높이 평가되는 반면 배아 세포의 시험 관…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 116,520 DP2와 ORAU 랄프 포웨 주니어 학부 향상 수상 NIH 새로운 혁신 상을로부터 지원을 인정합니다.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Concentrations
mTeSR1 (with supplement) Stem cell Technologies 5850  
hESC qualified matrigel BD Biosciences 354277  
DMEM:F12 Invitrogen 11330-032  
MCDB-131 Invitrogen 10372019  
MCDB-131 (Complete) VEC Technologies MCDB-131  
B27 Supplement Invitrogen 17504044  
Activin A R&D 338-AC 100ng/ml
Wortmannin Invitrogen W3144 1μM
KAAD-Cyclopamie Sigma-Aldrich C4116 0.2μM
All-Trans Retinoic Acid Sigma-Aldrich R2625 2μM
DAPT Sigma-Aldrich D5942 30μM
Nicotinamide Sigma-Aldrich N0636 10 mM
Sodium Selenite Sigma-Aldrich S5261 30 nM
Insulin Sigma-Aldrich I1882 25 μg/ml
Transferrin Sigma-Aldrich T8158 50 μg/ml
EGF R&D 236-EG 10ng/ml
EndoGro VEC Technologies ENDOGRO 10mg
Heparin Sigma-Aldrich H3149 90μg/ml
Hydrocortisone Sigma-Aldrich H0888 1μg/ml
NucleoSpin RNA II Macherey Nagel 740955  
ImProm II reverse transcription System Promega A3800  
Brilliant II SYBR Green QPCR master mix Straragene 600548  
Sox17 goat polyclonal IgG Santa Cruz sc-17355 1/500
PDX1 goat polyclonal IgG Santa Cruz sc-14662 1/500
C-Peptide Rabbit polyclonal Cell Signaling 4593 1/500
Alexa Fluor 488 donkey anti-rabbit IgG Invitrogen A-21206 1/1000
Alexa Fluor 647 donkey anti-goat IgG Invitrogen A-21447 1/1000

Table 2. Reagents and Kits.

References

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Citer Cet Article
Jaramillo, M., Banerjee, I. Endothelial Cell Co-culture Mediates Maturation of Human Embryonic Stem Cell to Pancreatic Insulin Producing Cells in a Directed Differentiation Approach. J. Vis. Exp. (61), e3759, doi:10.3791/3759 (2012).

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