Summary

Ex Cultura Vivo de Pharyngeal Arcos para estudo do coração e do músculo Progenitores e seu nicho

Published: July 20, 2015
doi:

Summary

Here, we present a protocol to culture pharyngeal arches to study the biology of heart and muscle progenitor cells and their microenvironment.

Abstract

A mesoderme da faringe dos embriões em desenvolvimento contribui para amplas regiões da cabeça e musculatura cardíaca. Temos desenvolvido um novo método para estudar cabeça e coração progenitor desenvolvimento de células com arcos faríngeos (também conhecido como arcos branquiais) ex vivo. Usando este método, que descrevemos recentemente que o segundo arco faríngeo contém auto-renovação progenitores cardíacos e serve como um microambiente para a expansão das células progenitoras durante o desenvolvimento do coração de rato. As células progenitoras permanecem indiferenciadas e expansivo dentro do arco, mas rapidamente se tornou cardiomiócitos funcionais à medida que migram para fora do arco. Nós também informou que primeiro arco faríngeo contém progenitores musculares que dão origem a myotubes depois de deixar o arco. Aqui, nós demonstramos o procedimento de dissecção e ex vivo cultura de primeiro e segundo arcos faríngeos de desenvolvimento de embriões de camundongos. O método permite o estudo a cabeça eo coração progenitor / dev muscularolvimento, incluindo cardiomiócitos e miotubo formação em detalhe ex vivo.

Introduction

Mesoderme células da faringe dar origem a partes do coração e os músculos da faringe. Durante o desenvolvimento embrionário, as células progenitoras cardíacas multipotentes do segundo campo coração migrar a partir da mesoderme faríngea e preencher a via de saída do ventrículo direito cardíaco e, e seu desenvolvimento anormal está intimamente associada com doença cardíaca congênita-a principal causa de defeitos de nascimento e defect- nascimento mortes relacionadas nos seres humanos 1-3. Estudos recentes têm demonstrado que faríngea mesoderme contribui para dirigir músculos, para além do coração, tornando a mesoderme uma parte crítica do desenvolvimento cardio-craniofacial 4. Assim, os processos de desenvolvimento, incluindo a indução, proliferação e diferenciação de progenitores de cabeça e do coração na mesoderme da faringe estão sob investigação activa 5-7.

Até recentemente, ele permaneceu desconhecido se as células progenitoras cardíacas submetidos a witho expansãout diferenciação, em parte devido à falta de informação sobre o seu ambiente celular. Nosso estudo recente sugere que arcos faríngeos servir como um microambiente para a renovação de progenitores cardíacos e musculares e podem ser cultivadas ex vivo ao longo de várias semanas 8. Este método de explante oferece uma oportunidade nova e única para estudar o desenvolvimento de células progenitoras cardio-craniofacial ex vivo.

Protocol

Todos os ratos foram mantidos a uma associação americana para o Credenciamento de Laboratório Animal Care (AAALAC) -accredited biotério da Universidade Johns Hopkins e alojados em conformidade com os procedimentos descritos no Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. O Animal Care e Use Comitê Institucional (IACUC) aprovou todos os protocolos experimentais. 1. Experimental Preparação Revestimento de 12 poços com 10% de Soro Fetal Bovino (FBS) em solução tamponada de fosfato (PBS…

Representative Results

Durante o desenvolvimento, músculo e coração progenitores faciais podem ser rastreados como elas proliferam e migram do 1 º e 2 º da faringe arco, para se tornar cabeça e musculatura cardíaca, respectivamente (Figura 1A, A 'e A' '). Cultura arcos faríngeos oferece uma maneira única de estudar coração e músculo desenvolvimento em detalhe ex vivo. Após a dissecção e fixação dos arcos faríngeos, migrando células de arcos anexado…

Discussion

Neste vídeo, demonstramos como isolar e cultura primeira e segunda faringe arcos de 9,5 dias antigos embriões de camundongos. Arcos faríngeos são transitórios, segmentado protuberâncias que aparecem no lado craniolateral de embriões em desenvolvimento 9, que contêm multi-potentes blocos cardíaca progenitoras de células-construção para fazer o coração durante a embriogênese 10,11 -em segundo arcos e progenitores musculares cabeça na primeira arcos 8 .

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Declarações

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

Referências

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Citar este artigo
Andersen, P., Kwon, C. Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche. J. Vis. Exp. (101), e52876, doi:10.3791/52876 (2015).

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