فيفو السابقين الثقافة من بلعومي الأقواس لدراسة القلب والعضلات الأسلاف ومكانها المناسب
Summary
Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.
Abstract
الأديم المتوسط البلعوم الأجنة النامية يساهم في مناطق واسعة من الرأس وعضلات القلب. قمنا بتطوير طريقة جديدة لدراسة الرأس والسلف القلب تنمية الخلايا مع الأقواس البلعومية (المعروف أيضا باسم الأقواس خيشومي) خارج الحي. باستخدام هذه الطريقة، التي وصفناها في الآونة الأخيرة أن القوس البلعومية الثاني يحتوي الأسلاف القلب تجديد الذات وبمثابة المكروية لتوسيع الأسلاف خلال تطوير الماوس القلب. تبقى الخلايا الاصلية غير متمايزة واسعة داخل القوس، ولكن سرعان ما تصبح العضلية وظيفية تهاجر خارج القوس. ذكرنا أيضا أن أول القوس البلعومية يحتوي الأسلاف العضلات مما أدى إلى myotubes بعد خروجه من القوس. هنا، علينا أن نظهر إجراء تشريح الجسم الحي وخارج ثقافة الأولى والثانية الأقواس البلعومية من تطوير أجنة الفئران. طريقة تمكن واحد لدراسة الرأس والقلب السلف / ديف العضلاتelopment، بما في ذلك cardiomyocyte وتشكيل myotube مركزيا في التفاصيل خارج الحي.
Introduction
خلايا الأديم المتوسط البلعوم تؤدي إلى أجزاء من القلب وعضلات البلعوم. أثناء التطور الجنيني، الخلايا الاصلية القلب متعددة القدرات من الميدان قلبية ثانية تهاجر من الأديم المتوسط البلعوم وتعبئة المسالك تدفق القلب والبطين الأيمن، ويرتبط ارتباطا وثيقا تنميتها غير طبيعية مع مرض القلب الخلقي السبب الرئيسي للالعيوب الخلقية وdefect- الولادة الوفيات المرتبطة في البشر 1-3. وقد أثبتت الدراسات الحديثة أن البلعوم الأديم المتوسط يساهم في رأس العضلات، بالإضافة إلى القلب، مما يجعل من الأديم المتوسط جزء هام من التنمية القلب القحفي 4. وبالتالي، فإن العمليات التنموية بما في ذلك الاستقراء، والانتشار، والتفريق بين الرأس والقلب الأسلاف في الأديم المتوسط البلعوم هي قيد التحقيق النشط 5-7.
حتى وقت قريب، فإنه لا يزال غير معروف ما إذا كانت الخلايا الاصلية القلب تخضع witho التوسعالتحرير التمايز، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم توافر معلومات عن بيئتهم الخلوية. تشير دراستنا الأخيرة أن الأقواس البلعومية بمثابة المكروية لتجديد الأسلاف القلب والعضلات ويمكن تربيتها خارج الجسم الحي على مدى عدة أسابيع 8. يوفر هذا الأسلوب يزدرع فرصة جديدة وفريدة من نوعها لدراسة تطوير الأسلاف القلب والقحفي خارج الحي.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا الفيديو، ونحن لشرح كيفية عزل والثقافة أولا والبلعوم الثاني أقواس 9.5 أيام أجنة الفئران القديمة. وعابرة، مجزأة الأقواس البلعومية الانتفاخات التي تظهر على الجانب craniolateral الأجنة النامية 9، والتي تحتوي على كتل بناء الخلايا الاصلية قلبية متعددة فعالة لجعل ال?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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).
Materials
| FBS | Hyclone | SH30071.03 | |
| PBS + Ca2 + Mg2 | Corning | 21-030-CV | |
| 10cm petri plates | Fishersci | FB0875712 | |
| Scissor | |||
| Dissection forceps | |||
| Serum Free Media: | |||
| IMDM | Cellgro | 15-016-CV | |
| Ham’s F12 | Cellgro | 10-080-CV | |
| N2-SUPPLEMENT | Gibco | 17502-048 | |
| B27-retinoic acid | Gibco | 12587-010 | |
| 10% BSA (in PBS) à (Invitrogen Cat#. P2489) | Life Sciences | P2489 | |
| 100X Glutamine (Gibco Cat.# 25030-081) | Gibco | 35050-61 | |
| 100X Pen/Strep (Gibco Cat#. 15070-063) | Gibco | 15140-122 | |
References
- Kelly, R. G. The second heart field. Curr Top Dev Biol. 100, 33-65 (2012).
- Bruneau, B. G. The developmental genetics of congenital heart disease. Nature. 451, 943-948 (2008).
- Tzahor, E., Evans, S. M. Pharyngeal mesoderm development during embryogenesis: implications for both heart and head myogenesis. Cardiovasc Res. 91, 196-202 (2011).
- Uosaki, H., et al. Direct Contact with Endoderm-like Cells Efficiently Induces Cardiac Progenitors from Mouse and Human Pluripotent Stem Cells. PLoS One. 7 (10), e46413 (2012).
- Cheng, P., et al. Fibronectin mediates mesendodermal cell fate decisions. Development. 140, 2587-2596 (2013).
- Kwon, C., et al. A regulatory pathway involving Notch1/beta-catenin/Isl1 determines cardiac progenitor cell fate. Nature cell biology. 11, 951-957 (2009).
- Shenje, L. T., et al. Precardiac deletion of Numb and Numblike reveals renewal of cardiac progenitors. Elife. 3, e02164 (2014).
- Grevellec, A., Tucker, A. S. The pharyngeal pouches and clefts: Development, evolution, structure and derivatives. Semin Cell Dev Biol. 21, 325-332 (2010).
- Kwon, C., Cordes, K. R., Srivastava, D. Wnt/beta-catenin signaling acts at multiple developmental stages to promote mammalian cardiogenesis. Cell Cycle. 7, 3815-3818 (2008).
- Cho, G. S., Fernandez, L., Kwon, C. Regenerative medicine for the heart: perspectives on stem-cell therapy. Antioxid Redox Signal. 21, 2018-2031 (2014).
