Riprogrammare cellule somatiche umane in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) Utilizzo vettore retrovirale con GFP

Summary

Un metodo per generare umani cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) tramite retrovirus-mediata espressione ectopica di Oct4, Sox2, Klf4 e MYC è descritto. Un modo pratico per identificare umani IPSC colonie sulla base di GFP è anche discusso.

Abstract

Cellule staminali embrionali umane (hESC) sono pluripotenti e una fonte inestimabile per cellulari in vitro modelli di malattia e della medicina rigenerativa ^1. E 'stato precedentemente dimostrato che cellule somatiche umane può essere riprogrammato per pluripotenza dall'espressione ectopica di quattro fattori di trascrizione (Oct4, Sox2, Klf4 e Myc) e diventare cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) ^2-4. Come hESC, iPSCs umani sono pluripotenti e una fonte potenziale di cellule autologhe. Qui descriviamo il protocollo per riprogrammare cellule di fibroblasti umani con i quattro fattori di riprogrammazione clonati in GFP-retrovirale contenente backbone ^4. Utilizzando il seguente protocollo, generiamo iPSCs umani in 3-4 settimane sotto condizione umana della cultura ESC. Umani colonie IPSC assomigliano hESC nella morfologia e visualizzare la perdita di fluorescenza GFP come risultato di silenziamento del transgene retrovirale. colonie IPSC isolato meccanicamente con un microsco fluorescenzape si comportano in modo simile a come hESC. In queste cellule, si rileva l'espressione di geni multipli pluripotenziali e marcatori di superficie.

Protocol

1. Riprogrammazione da Retrovirus Esprimere Fattori Riprogrammazione Fibroblasti umani vengono coltivate in mezzo di fibroblasti (10% FBS in DMEM con Pen / Strep). Un giorno prima dell'infezione, piastra 1×10 5 fibroblasti umani in un pozzetto di una piastra da 6 pozzetti. Aspirare il terreno per eliminare le cellule morte e aggiungere 2 ml di terreno di fibroblasti fresco. Aggiungere protammina solfato ad una concentrazione finale di 5 pg / ml. Cautela aggiungere …

Discussion

Espressione di quattro fattori di trascrizione riprogramma i fibroblasti umani a iPSCs. Molti tentativi sono stati fatti per generare iPSCs umani utilizzando non-integrazione o non-genetica approcci per generare iPSCs clinicamente sicuro. Finora, questi metodi presentano efficienza estremamente bassa e richiedono ulteriore ottimizzazione per migliorare la riproducibilità ^11-14. Metodi Retro-o lentivirali sono facilmente utilizzati per ricavare e applicare iPSCs per l'uomo di modelli di malattia …

Materials

Name	Concentration	Company	Catalogue Number
hESC medium
DMEM/F12	80%	Invitrogen	11330057
Knockout Serum Replacer	20%	Invitrogen	10828-028
L-Glutamine (200 mM)	2 mM	Invitrogen	25030081
Nonessential Amino Acids (10 mM)	0.1 mM	Invitrogen	11140050
β-Mercaptoethanol (14.3 M) or MTG	0.1 mM	Invitrogen	M-6250
bFGF-2 10 μg/ml	4 ng/ml	GIBCO/BRL	GF003AF
Penicillin/Streptomycin	1%	Millipore	15140-122
Fiboblasts Medium
DMEM	90%	Invitrogen	11965118
FBS	10%	Invitrogen	10407028
Penicillin/Streptomycin	1%	Millipore	15140-122

Table 1. Culture Medium

Name	Concentration	Company	Catalogue Number
Antibodies
OCT4	1:500	Abcam	Ab19857
SSEA3	1:100	Milipore	MAB4303
SSEA4	1:100	BD Biosciences	BD560218
Tra-1-81	1:100	BD Biosciences	BD560173
Tra-1-60	1:100	BD Biosciences	BD560174
NANOG	1:500	Abcam	Ab21624
Alexa-Flur 488	1:1000	Invitrogen	A11008
Alexa-Flur 555	1:1000	Invitrogen	A21422
DAPI	1:5000	Invitrogen	D1306
Plasmids
pMIG-OCT4		Addgene	17225
pMIG-SOX2		Addgene	17226
pMIG-KLF4		Addgene	17227
pMIG-MYC		Addgene	18119
Other Materials
Collagenase type IV	1mg/ml	Invitrogen	17104019
Gelatin, Porcine	0.1%	Sigma	G 1890
Triton	0.2%	Sigma	X100-500ML
Paraformaldehyde	4%	Sigma	47608
BSA	3%	American Bioanalytical	AB01800
MEF feeder cells		Millipore	PMEF-N
Cell Lifter		Corning	3008
Equipment
Fluorescent microscopy: inverted microscope with GFP filter

Table 2. Reagents and equipment.