该协议描述并比较了将hiPSC分化为间充质基质细胞(MSCs)的两种代表性方法。单层法的特点是成本更低,操作更简单,更容易成骨分化。胚状体(EBs)方法的特点是时间消耗更短。
间充质基质细胞(MSCs)是成体多能干细胞,在再生医学中得到了广泛的应用。由于体细胞组织来源的 MSC 受到有限捐赠、质量差异和生物安全性的限制,过去 10 年中,从人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 中产生 MSC 的努力大幅增加。过去和最近将hiPSCs分化为MSCs的努力都集中在两种培养方法上:(1)胚状体(EBs)的形成和(2)单层培养的使用。该协议描述了从hiPSCs中提取MSC的这两种代表性方法。每种方法都有其优点和缺点,包括时间、成本、细胞增殖能力、MSC标志物的表达及其 体外分化能力。该协议表明,这两种方法都可以从hiPSCs中获得成熟且功能性的MSC。单层法的特点是成本更低、操作更简单、更容易成骨分化,而EB法的特点是时间消耗更短。
间充质基质细胞 (MSC) 是中胚层来源的成体多能干细胞1。间充质干细胞存在于几乎所有结缔组织中2.自 1970 年代首次发现 MSC 并于 1987 年由 Friedenstein 等人成功从骨髓中分离出来 3,4,5 以来,各种人类体细胞(包括胎儿和成人)组织已被用于分离 MSC,例如骨骼、软骨、肌腱、肌肉、脂肪组织和造血支持基质 1,2,6,7.间充质干细胞表现出高增殖能力和可塑性,可分化为许多体细胞谱系,并可迁移到受伤和发炎的组织 2,8,9。这些特性使间充质干细胞成为再生医学的潜在候选者10.然而,体细胞组织来源的 MSC (st-MSCs) 受到有限的捐赠、有限的细胞增殖能力、质量差异以及可能从捐赠者传播病原体(如果有的话)的生物安全问题的限制11,12。
人诱导多能干细胞 (hiPSC) 来源于具有转录因子(Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc)的成体细胞重编程,其功能与胚胎干细胞相似13,14。与st-MSCs相比,iPSC-MSCs具有无限供应、成本更低、纯度更高、质量控制方便、易于规模化生产和基因修饰等优点15,16,17。
由于 iPSC-MSC 的这些优势,已经报道了多种从 iPSC 驱动 MSC 的方法。这些分化方法以两种培养方法为中心:(1)胚状体(EBs)的形成和(2)使用单层培养物11,18,19,20。在此,对两种方法中的每一种都具有代表性的方法进行了表征。此外,还访问了两种基于时间、成本、增殖能力、MSC生物标志物表达和体外分化能力的代表性方法之间的比较。
在该协议中,检查了将hiPSCs分化为MSCs的两种代表性方法20,21,22,23,24,25,26,27,28,30。两种方法都能够从hiPSCs中衍生MSCs。通过细胞形态(<strong class="…
The authors have nothing to disclose.
我们非常感谢毛和胡实验室的所有成员,无论是过去还是现在,都为这个项目进行了有趣的讨论和巨大的贡献。我们感谢国家儿童健康临床医学研究中心的大力支持。本研究得到了国家自然科学基金(U20A20351毛建华,82200784立丹胡)、浙江省自然科学基金(No.LQ22C070004 Lidan 胡)。
Alizarin red staining kit | Beyotime Biotechnology | C0148S | |
Anti-human-CD105 (PE) | Biolegend | 323206 | |
Anti-human-CD34 (FITC) | Biolegend | 343503 | |
Anti-human-CD45 (APC) | Biolegend | 304011 | |
Anti-human-CD73( APC) | Biolegend | 344006 | |
Anti-human-CD90 (FITC) | Biolegend | 328108 | |
Ascorbic acid | Solarbio | A8100 | |
BMP-6 | Novoprotein | C012 | |
Carbon dioxide level shaker | Crystal | CO-06UC6 | |
Compensation Beads | BioLegend | 424601 | |
CryoStor CS10 | STEMCELL Technology | 07959 | |
Dexamethasone | Beyotime Biotechnology | ST1254 | |
DMEM/F12 medium | Servicebio | G4610 | |
Fetal bovine serum | HAKATA | HS-FBS-500 | |
FGF2 | Stemcell | 78003.1 | |
Gelatin | Sigma-Aldrich | G2500-100G | |
GlutaMAX | Gibco | 35050061 | |
human IgG1 isotype control APC | BioLegend | 403505 | |
human IgG1 isotype control FITC | BioLegend | 403507 | |
human IgG1 isotype control PE | BioLegend | 403503 | |
Human TGF-β1 | Stemcell | 78067 | |
Human TruStain FcX | BioLegend | 422301 | |
IBMX | Beyotime Biotechnology | ST1398 | |
Indomethacin | Solarbio | SI9020 | |
Insulin | Beyotime Biotechnology | P3376 | |
iPSC maintenance medium | STEMCELL Technology | 85850 | |
ITS Media Supplement | Beyotime Biotechnology | C0341-10mL | |
Matrigel, growth factor reduced | BD Corning | 354230 | |
Oli Red O staining kit | Beyotime Biotechnology | C0158S | |
Proline | Solarbio | P0011 | |
Sodium pyruvate | ThermoFisher | 11360-070 | |
TGFβ3 | Novoprotein | CJ44 | |
Toluidine blue staining kit | Solarbio | G2543 | |
TrypLE Express Enzyme(1x) | Gibco | 12604013 | |
Ultra-Low Attachment 6 Well Plate | Costar | 3471 | |
Versene | Gibco | 15040-66 | |
Y-27632 | Stemcell | 72304 | |
α-MEM | Hyclone | SH30265 | |
β-glycerophosphate | Solarbio | G8100 |