Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.
Svelg mesoderm av utviklings embryoer bidrar til brede regioner i hode og hjerte muskulatur. Vi har utviklet en ny metode for å studere hode og hjerte stamcelle utvikling med svelget buer (også kjent som branchial buer) ex vivo. Ved hjelp av denne metoden, har vi nylig beskrevet at andre svelg erke inneholder selvfornyende hjerte stamfedre og fungerer som en mikromiljøet for utvidelse av forfedrene under muse hjerte utvikling. De stamceller forblir udifferensiert og ekspansiv inne i buen, men raskt bli funksjonelle kardiomyocytter som de vandrer ut av buen. Vi rapporterte også at første svelget bue inneholder muskelstamfedre som gir opphav til myotubes etter forlate buen. Her demonstrerer vi prosedyren for disseksjon og ex vivo kultur av første og andre svelget buer fra utviklingsmuseembryoer. Metoden gjør det mulig å studere hode og hjerte stamfar / muskel development, inkludert cardiomyocyte og myotube dannelse i detalj ex vivo.
Svelget mesoderm celler gi opphav til deler av hjertet og svelg muskler. Under embryonal utvikling, multipotente hjerte stamceller fra andre hjerte-feltet migrere fra svelget mesoderm og befolke hjerte utstrømningen veiene og høyre hjertekammer, og deres unormal utvikling er nært forbundet med medfødt hjertesykdom-den ledende årsak til fødselsskader og fødsel uten feil dødsfall hos mennesker 1-3. Nyere studier har vist at svelget mesoderm bidrar til hodet muskler, i tillegg til hjertet, noe som gjør mesoderm en kritisk del av cardio-kraniofaciale utvikling 4. Dermed utviklingsprosesser inkludert induksjon, spredning og differensiering av hode og hjerte stamfedre i svelg mesoderm er under aktiv etterforskning 5-7.
Inntil nylig, forble det ukjent om hjerte stamceller gjennomgå utvidelse withoUT differensiering, delvis på grunn av mangel på informasjon om deres mobilmiljø. Vår fersk studie antyder at svelget buer tjene som en mikromiljøet for fornyelse av hjerte- og muskelstamfedre, og kan dyrkes ex vivo over flere uker 8. Dette eksplantat metoden gir en ny og unik mulighet til å studere utviklingen av hjerte-kraniofacial stamfedre ex vivo.
I denne videoen viser vi hvordan å isolere og kultur første og andre svelget buer av 9,5 dager gamle museembryoer. Svelget buene er forbigående, segmentert buler som vises på craniolateral siden av utviklings embryo 9, som inneholder flere potente hjerte stamceller-byggesteiner for å gjøre hjertet under embryogenese 10,11 -i andre buer og hodet muskel forfedre i første buer 8 .
Disseksjon av svelget buer krever avanserte mus embryo disseksjon ferdighet…
The authors have nothing to disclose.
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).
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 |