인간 배아 줄기 세포 인구에서 Hepatocyte 같은 전지의 강력한 생성

Summary

이 문서는 인간의 배아 줄기 세포 집단에서 인간 간장 endoderm의 생성에 초점을 맞출 것이다.

Abstract

모델링 인간의 약물 독성의 진전에도 불구하고, 많은 화합물 unpredicted 부작용으로 인해 임상 실험 중에 실패합니다. 임상 연구의 비용은 실질적으로 있으며, 따라서 더 예측 독성학 화면은 개발 및 약물 개발 (Greenhough 외 2010) 초기에 배치되는 중요합니다. 인간 hepatocytes 약물 독성 평가에 대한 현재 황금 표준 모델을 대표하지만, 변수 함수를 전시 제한된 리소스입니다. 따라서, 불후의 세포 라인과 동물 조직 모델의 사용은 정기적으로 자신의 풍부한로 인해 고용하고 있습니다. 두 소스가 유익한 있지만, 그들은 가난한 기능, 종의 다양성 및 / 또는 문화에 불안정 (Dalgetty 외 2009)에 의해 제한됩니다. Pluripotent 줄기 세포 (PSCs)은 세포와 같은 인간 hepatocyte의 매력적인 대안 소스 (HLCs) (Medine 외 2010)입니다. PSCs 자기 갱신과 성인에있는 모든 체세포 유형 분화 수 있으며, 따라서 대표차별화된 세포의 가능성이 무진장 소스. 우리는 자동화 및 산출 기능 인간 HLCs (; 플레쳐 외 2008; Hannoun 외 2010; 페인 외 2011 헤이 헤이 외 2011 외 2008) 의무, 고효율, 간단하게 절차를 개발하였습니다. 우리는 우리의 기술은 약물 발견, 질병 모델링, 엑스트라 물질 장치의 건설과 가능성을 기반으로 세포 이식 요법에 대한 HLCs의 확장 생산으로 이어질 것이라 생각합니다.

Protocol

1. 초기 모든 화학 주식 준비와 문화 plasticware의 코팅 모든 단계는 무균 조건 하에서 조직 문화 후드에서 수행되어야합니다. 인간의 기본적인 Fibroblast의 성장 인자 (hbFGF)의 준비 0.22 μm의 필터를 통해 PBS 및 필터에서 10 % BSA 솔루션을 준비합니다. 10 % BSA 용액에서 0.2 % BSA 솔루션을 준비합니다. 10 ML 0.2 % BSA solution/100의 μg의 hbFGF을 추가합니다. …

Discussion

우리는 인간의 HLCs의 확장 수준을 생성하는 간단한 균일한 및 체외에서 높은 재현성 모델을 개발했습니다. 우리의 모델은 외부 협력 연구소들에 의해 검증되었습니다. 우리는 일상적으로 발달 마커와 간 특정 기능 assays (대부분의 상업 사용할 수있는)의 집 도구 상자에서 우리를 사용하여 줄기 세포 파생 HLCs을 특징. 우리 과정에서 중요한 단계는 다음과 같습니다 pluripotency 줄기 세포의 유?…

Materials

Matrigel coating plates and flasks

1. Matrigel (10 mL, BD Biosciences, UK); store at -20°C.
2. KO-DMEM (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
3. Tissue culture plates (6 well, 12 well, Corning, UK)
4. Tissue culture flask (25 cm2 vented, Corning, UK)

hESC Maintenance

1. Mouse embryonic fibroblast conditioned medium (MEF-CM) (100 mL, R & D Systems, USA); store at -20°C.
2. BSA solution (50 mL, Sigma Aldrich, UK); store at 4°C.
3. Human basic fibroblast growth factor (100 μg, Peprotech, USA); store at -20°C.

Passaging hESCs with collagenase

1. Confluent well or flask of hESCs.
2. Matrigel coated wells or flasks as appropriate.
3. Phospate buffered saline (-MgCl₂, -CaCl₂) (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at room temperature.
4. Collagenase IV (1 g, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
5. Mouse embryonic fibroblast conditioned medium (MEF-CM) (100 mL, R & D Systems, USA).
6. Human basic fibroblast growth factor (100 μg, Peprotech, USA).

Differentiation of hESCs to hepatic endoderm

1. RPMI 1640 (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
2. B27 Supplement (10 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at -20°C.
3. Activin A (2 μg, Peprotech, USA); store at -20°C.
4. Recombinant mouse Wnt3a (2 μg, R & D Systems, USA); store at -20°C.
5. KO-DMEM (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
6. KO-SR (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at -20°C.
7. Non-essential amino acids (100 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
8. β-Mercaptoethanol (10 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at 4°C.
9. DMSO (Sigma Aldrich, UK); store at room temperature
10. Leibovitz L-15 culture medium (500 mL, Sigma Aldrich, UK); store at 4°C.
11. Tryptose phosphate broth (100 mL, Sigma Aldrich, UK); store at 4°C.
12. Foetal bovine serum, heat inactivated (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at -20°C.
13. Hydrocortisone 21-hemisuccinate (100 mg, Sigma Aldrich, UK); store at -20°C.
14. Insulin (bovine pancreas) (100 mg, Sigma Aldrich, UK); store at -20°C.
15. L-Glutamine (100 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at -20°C.
16. Ascorbic acid (25 g, Sigma Aldrich, UK); store at -20°C.
17. Human HGF (10 μg, Peprotech, USA); store at -20°C.
18. Recombinant Human Oncostatin M (OSM) (50 μg, R & D Systems, USA); store at -20°C.
19. Syringe driven filter unit 0.22 μm (Millipore, UK)

Characterisation of hESC derived Hepatic Endoderm

Immunostaining

1. Phosphate buffer saline (-MgCl₂, -CaCl₂) (500 mL, Gibco, Invitrogen, UK); store at room temperature.
2. PBST, PBS made up with 0.1% TWEEN 20 (Sigma-Aldrich, UK).
3. Paraformaldehyde (PFA) (Sigma-Aldrich, UK) is made up in PBS, store -20°C.
4. Glycerol (Sigma-Aldrich, UK), store at room temperature.
5. Tris Base (Sigma-Aldrich, UK), store at room temperature.
6. Ethanol
7. Serum (AbD Serotech, UK), store at -20°C.
8. Secondary Antibody, Alexa Fluorophores (Molecular Probes, Invitrogen, UK).
9. MOWIOL 4-88 (Polysciences Inc, USA) is made up in Tris HCL and glycerol as per manufacturers instructions. DAPI (Pierce, Thermo Fisher Scientific, UK) is added to the MOWIOL solution at a 1:1000 dilution.

Primary antibodies
Antigen*	Type	Supplier	Dilution
ALB	Mouse Monoclonal	Sigma Aldrich	1/500
E-Cadherin	Mouse Monoclonal	Millipore	1/100
α-fetoprotein	Mouse Monoclonal	Sigma	1/500
SSEA-4 FITC	Mouse Monoclonal	Biolegend	1/100
IgG	Mouse Monoclonal	DAKO	1/500
Secondary antibodies
Anti-mouse FITC conjugate	Goat Monoclonal	Invitrogen	1/400

Table 2. The antibodies used for hESC derived hepatic endoderm immunostaining, the concentrations used, the species developed in and the companies they are purchased from.

Functional Analysis of Hepatic Endoderm and Normalisation (per mg protein)

Cytochrome P450 Assays

1. p4-GLO CYP3A4, CYP1A2, Kits and luminometer (Promega, USA).
1. White flat bottom 96 well assay plate (BD Biosciences, UK).
2. BCA Assay Kit (Pierce, Thermo Fisher Scientific, UK).
3. Transparent 96 well assay plate (IWAKI, UK)