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摘要

该视频显示程序生成诱导多能干细胞诱导慢病毒表达OCT4,SOX2,c - Myc和KLF4。

摘要

多能性,可以被诱导分化小鼠Oct4的病毒转导,SOX2,KLF4和c - Myc(Takahashi和Yamanaka,2006年; Wernig等人,2007年,大来,等,2007;。Maherali,等, 2007年)。我们已制定了一个重新编程的战略,这四个转录因子的表达强力霉素(DOX)诱导慢病毒载体(Brambrink等,2008)。使用这些诱导结构,我们可以推导出诱导多能干细胞(iPS)细胞从小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)。在这段视频中,我们展示了诱导慢病毒表达四个转录因子,并展示如何用这些病毒感染MEFs中,以产生iPS细胞的生成过程。通过使用诱导慢病毒,四个doxycyline此外培养基控制因素的表达。该系统比传统的逆转录病毒感染的优势是能够打开和关闭基因,使重新编程和基因表达的要求的动力学进行详细分析。

研究方案

第1步:

解冻293细胞的慢病毒生产和板。

  1. 准备在15毫升管9毫升的DMEM +中。
  2. 从液氮罐中取出一小瓶冷冻293股,并在37℃水浴小瓶,直到大多数(但不是所有)的细胞解冻。
  3. 从第1步15毫升管取出细胞冷冻小瓶和地方。
  4. 在180克离心5分钟,然后弃去上清液。
  5. 10毫升的DMEM +中重悬细胞,并转移到一个明胶包100毫米盘。在37℃,5%的CO 2培养箱中孵育,直到他们80-90%融合的细胞。
  6. 293细胞中的一段话:用PBS洗细胞,吸出PBS,并添加4毫升,每10厘米0.05%trypsin/0.53 mM EDTA的菜,和孵育1分钟,在37 ° C。
  7. 分离细胞从菜敲击,用10 ml的DMEM +中悬浮,并转移至15毫升管。在180克离心5分钟,吸出上清液。
  8. 添加适当体积的DMEM +培养基,吹打向上和向下几次分手成单细胞悬液的细胞。
  9. 计数的细胞数量,并调整浓度为8 × 10 5细胞每毫升与FP介质。
  10. 8x10的6个细胞,每100毫米培养皿(10毫升)的种子细胞,孵育37℃过夜℃,5%的CO 2。

第2步:

慢病毒质粒和收获病毒的转染293细胞

  1. 对于每一个10厘米的板,使用10微克的FUW tetO基因(OCT4,SOX2,KLF4和c - Myc基因)与PMD - G 2.5ug的慢病毒的骨干和7.5微克pPax2。
  2. 虽然aliquoting成筒3种质粒,提供Fugene 6转染试剂30μl不含血清的DMEM500μL成为第二个管和混合攻手指和孵化轻轻地在室温下5分钟。
  3. 新增的DNA组合到Fugene 6/DMEM-containing管降落,轻轻混匀手指敲击和20分钟的孵育。
  4. DNA / Fugene 6复杂滴加添加到293的菜,孵育过夜,于37℃,5%的CO 2。
  5. 第二天早上,吸出转染试剂,培养基,添加5毫升的新鲜胚胎干细胞的培养基,细胞返回到孵化器。
  6. 在转染后48小时和72小时,收集从293中使用了10毫升的一次性无菌注射器,它通过一个0.45微米孔径的醋酸纤维素过滤器过滤,并转移到15毫升管。
  7. 超速离心浓缩病毒上清。重悬在病毒颗粒所需的量和平等的介质,含Oct-3/4-,Sox2基因的,KLF4和c - Myc的慢病毒amixture。
  8. 同时使病毒,准备在10厘米的菜肴Oct4-neo/rtTA或Oct4-GFP/rtTA MEFs(通过<3)至90%汇合(2 × 10 6细胞每道菜)
  9. 吸用10毫升的PBS的培养液和清洗。
  10. 倒掉PBS中,添加1毫升每碟0.05%trypsin/0.53 mM的EDTA,37 ° 10分钟。
  11. 加入9毫升培养液,暂停一个单细胞的细胞,然后转移到一个15毫升管。
  12. 计数的细胞数量,并调整浓度为每毫升8x10的4细胞。 10 ml的细胞悬液(8 × 10 5细胞)转移到10厘米的菜涂用明胶。菜隔夜在37℃,5%的CO 2。
  13. 从成纤维细胞菜吸培养基,添加10毫升的含有病毒的媒介。孵育4小时通宵细胞在37℃,5%的CO 2。
  14. 24后吸出从成纤维细胞菜的培养基,添加10毫升的新鲜胚胎干细胞的培养基。
  15. 定期ES细胞培养基更换培养基中含有强力霉素启动的四个基因的表达,换句话说,启动重新编程。
  16. 如果使用一个Oct4的新记者,然后启动随时药物的第6和第9天之间。
  17. 更改媒体每天的殖民地,直到变得足够大,被拾起。殖民地首先应该成为可见约一周后开始重整。他们应该变得足够大,要20天左右采摘。

第3步:

撑起的iPS殖民地

采摘前的一天:

  1. 种子明胶包被的24孔板所需数量与γ辐照DR4的MEFs

选择在第一天的克隆:

  1. 饲料板块的殖民地,采摘前1-2小时。
  2. 加入15μl的PBS的一个V型底的96孔盘的水井。
  3. 含有殖民地,一旦被拾起,用PBS洗净的菜,菜中添加的PBS10毫升。
  4. 挑选小5μL吸管的技巧(4μLP20 pipetman)殖民地。转让合作在96盘lonies良好。
  5. 加入20μL胰蛋白酶每口井使用的多通道(12)pipetor。吸取最多下降了3倍。 37 ° 4分钟。
  6. 100μL的ES培养基中添加胰酶消化菌落。吸取最多下降了10倍。从96菜6克隆一次传输24孔盘,使用在其他位置上每12个地方pipetor的提示。
  7. 24孔板中的细胞,待细胞达到80%-90%汇合,每日喂养与胚胎干细胞的培养基中生长在37℃,5%CO2培养箱。细胞可能会准备扩大在3-7天。

第4步

  1. 扩大iPS细胞
    1. 吸介质,并用1毫升的PBS细胞。
    2. PBS完全删除,添加0.1毫升的0.25%胰蛋白酶/ 1 mM的EDTA,并培育在37 ° C为10分钟。
    3. 加入0.4毫升的ES介质,并暂停移液和单细胞悬液细胞。
    4. 将细胞悬液转移到6孔板以及,加入1.5毫升的ES细胞培养基,孵育在37℃,5%CO2培养箱,直到细胞在6孔板达到80-90%汇合。在这一点上,准备冻结股票的细胞,如下所示。
  2. 冻结股票的制备
    1. 吸介质,并用2毫升的PBS细胞。
    2. PBS完全删除,添加0.5毫升0.25%胰蛋白酶/ 1 mM的EDTA,并培育在37 ° C为10分钟。
    3. 加入2毫升的ES介质,并暂停移液和单细胞悬液细胞。
    4. 细胞悬液转移至15毫升管,计数的细胞数和自旋向下的细胞。
    5. 弃上清,重悬在每毫升含2 × 10 6细胞与ES培养基中的细胞浓度。
    6. 准备2 ES​​细胞冻存液(20%二甲基亚砜在ES培养基)和0.5%毫升小瓶分装。
    7. 0.5毫升细胞悬液转移冻结小瓶,轻轻混匀。
    8. 在细胞冷冻集装箱的小瓶和保持它在-80 ° C过夜;转移到液氮长期存储的第二天。

讨论

在这段视频中,我们演示了如何使用诱导,慢病毒系统产生GFP阳性,多能干IPS从MEFs Oct4-GFP/R26-M2rtTA和Nanog-GFP/R26-M2rtTA小鼠的细胞。此过程是一个有用的方法产生的iPS细胞,因为它允许在重组过程中的转基因表达的控制。虽然使用iPS细胞的生成病毒,阻碍了这些细胞在临床上使用,此过程确实让我们回答一些问题,强调尚未定义的重编程过程的主要生物。

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Doxycycline hyclateReagentSigma-AldrichD9891-100G

参考文献

  1. Takahashi, K., Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 126, 663-676 (2006).
  2. Wernig, M., et al. et al . In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state. Nature. 448, 318-324 (2007).
  3. Okita, K., Ichisaka, T., Yamanaka, S. Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature. 448, 313-317 (2007).
  4. Maherali, N., et al. Global epigenetic remodeling in directly reprogrammed fibroblasts. Cell Stem Cell. 1, 55-70 (2007).
  5. Brambrink, T., et al. Sequential expression of pluripotency markers during direct reprogramming of somatic cells. Cell Stem Cell. 2, 151-159 (2008).

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