胚胎干细胞的培养及其影响因素
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以下培养针对于小鼠的R1胚胎干细胞系,其它胚胎干细胞的培养可以参考。
不过人的胚胎干细胞培养不可以采用下面的protocol,需要用专用的protocol和培养基。
一般培养--维持ES细胞处于未分化状态ES细胞培养用含有LIF(白血病抑制因子)和Feed细胞的培养基(高糖)来阻止细胞的分化。
为细胞提供包被有0.1%明胶的平板作为粘附细胞的基质。
建议每2-3天从达到80%-90%融合的平板按1:8的比率传代细胞一次,细胞传代以后,在将细胞接种在0.1%明胶包被的培养皿之前,通过预先将细胞接种在没有经过包被的组织培养板2个小时,使分化细胞粘附,从而将分化和未分化细胞分开。
将细胞全程置于37℃,5%CO2,100%湿度条件下培养。
如果在Feed细胞,那么就需要采用MMC进行处理,抑制Feed细胞增殖,但仍然能保持其分泌LIF因子的活性。
下文中暂不提及Feed细胞。
Feed细胞可以来源于STO细胞或原代胚胎成纤维细胞。
培养基ES:配制一20×不含DMEM,HS,LIF的溶液(该溶液也能用于EB培养基--见下文)。
分装在50ml 离心管中,(稀释为2×,每管42ml),贮存在-20℃。
通过将21ml该溶液,HS和LIF加入450ml DMEM中制备培养基,0.22 μm滤膜过滤。
贮存于4℃,时间不要超过2周。
贮存液DMEM(高糖)马血清(HS)L-谷氨酰胺(200mM)MEM NEAA(10mM)HEPES(1M)β-巯基乙醇(55Mm)PESTLIF复苏细胞细胞被冻存在10%二甲基亚砜(DMSO)中防止结晶的形成,结晶的形成会损害细胞。
然而,二甲基亚砜对细胞有毒性,快速的进行细胞复苏是很重要的。
步骤:1.从液氮中取出一管细胞;2.将冻存管置于37℃水浴中2分钟(或放到管内溶液恰好完全溶解);3.将细胞转移到一15ml Falcon管中;4.加入5ml ES培养基(用培养基冲洗冻存管);5.离心3分钟;6.弃上清,用2ml ES培养基重悬细胞,至少吹打10次;7.接种在明胶包被(见下文)的6孔或6cm组织培养皿;8.孵育。
胚胎干细胞在再生医学中的应用及其局限性随着科技的发展,再生医学成为了一个备受关注的领域,其中胚胎干细胞作为再生医学的“明星”,备受关注。
但是,对于跨越正常生理的应用还存在伦理道德问题,以及一些局限性。
本文将探讨胚胎干细胞在再生医学中的应用及其局限性。
一、胚胎干细胞的定义与特点胚胎干细胞指来源于早期胚胎的一类具有自我复制和分化潜能的干细胞,可以区分为内胚层干细胞和外胚层干细胞。
胚胎干细胞具有以下特点:①自我更新②可分化成不同细胞类型③可以体外繁殖因此,胚胎干细胞可用于再生医学和基础研究。
二、胚胎干细胞在再生医学中的应用1. 代替病变细胞胚胎干细胞可以通过体外培养形成各种组织和器官细胞,如心脏细胞、神经元细胞、肝细胞等。
因此,如果人体某个部位的细胞暴露于病变或正常衰老的威胁,那么胚胎干细胞可以用于替代这些病变的细胞,从而治疗许多疾病,如心脏病、糖尿病、帕金森病等。
2. 治疗疾病胚胎干细胞可以用于治疗许多不可治愈的疾病,如心脏病、糖尿病、癌症等。
利用胚胎干细胞治疗疾病的方法是,将干细胞注射到病人的体内,让其分化成需要的细胞类型从而修复破损组织。
三、胚胎干细胞的局限性1. 伦理、道德问题人类胚胎的获得是胚胎干细胞应用的基础。
因此,胚胎干细胞的研究与使用在伦理和道德方面引起了争议和质疑。
对于胚胎干细胞的使用可能侵犯被使用的这些胚胎的尊严和权利。
如果利用胚胎干细胞进行研究和应用,需要在相应的法律与伦理规范、社会共识以及利益平衡的基础上来进行。
2. 值得注意的潜在风险在应用胚胎干细胞过程中的潜在的风险包括,潜在的细胞突变风险、组织排异反应、T细胞和自身免疫细胞的反应等。
此外,由于胚胎干细胞具有无限制自我复制的能力,其对人体的潜在恶性肿瘤形成风险也需要被考虑到。
3. 模式性问题胚胎干细胞只可以形成特定的细胞类型,并不适合于所有的修复需求。
此外,由于体内的生产环境具有的多样性,使用胚胎干细胞时存在与体内环境之间的差距,这也会影响再生医学的实用性。
第三章胚胎干细胞分离培养1981年,Evens等首次发现小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)在体外具有稳定增殖并维持未分化状态及分化全能性潜能的特性,并成功建立小鼠ESCs系[1]。
由于ESCs独特的生物学特性,ESCs方面的研究迅速成为生命科学研究领域的热点之一,1999年-2000年连续两年被评为世界十大科技新闻。
ESCs已成为分子遗传学、发育生物学、细胞工程、组织工程等研究的重要工具,在研究细胞分化机制、临床治疗、转基因等方面有着重要的意义。
随着对干细胞研究的不断深入,人们将逐渐掌握和利用干细胞,还将推动相关学科的发展。
文章综述了ESCs的研究概况、体外分离培养、生物学特性、鉴定方法、影响ESCs分离培养的因素、存在问题以及应用前景等。
1 胚胎干细胞研究概况ESCs的研究最早要追溯到畸胎瘤细胞的发现,但真正意义上的开始却是1981年Evens等首先从延缓着床的胚泡分离培养到小鼠的ESCs,并建立小鼠的ESCs系,之后ESCs研究迅速发展,已在大鼠、仓鼠、猪、牛、水貂、兔、山羊、绵羊、恒河猴和人等多种哺乳动物上建立了类ESCs系[2]。
近几年来,ESCs研究在ESCs来源与培养方法、探索建立和维持ESCs系的条件、定向诱导分化、遗传操作、疾病动物模型的治疗等方面取得了一定的进展。
研究人员利用体细胞核移植技术进行胚胎重建,从克隆胚胎中成功得到小鼠、兔和人等多种哺乳动物ESCs[3-5];利用孤雌激活技术建立小鼠和非人灵长类孤雌激活胚胎源的ESCs系[6],这些为ESCs的分离克隆开辟了新的途径。
利用定向诱导分化技术成功将ESCs分化为造血细胞、内皮细胞、肝细胞、脂肪细胞、软骨细胞、神经细胞、胰岛细胞、心肌细胞、成骨细胞,甚至滋养层细胞和生殖细胞等所有3 个胚层的细胞类型[7-13]。
试验表明,人ESCs 能有效治疗心肌梗死、糖尿病、中风等疾病。
国内在ESCs方面的研究起步较晚,但发展迅速,在相关领域做了大量的研究。
人胚胎干细胞的分离、培养及建系的开题报告题目:人胚胎干细胞的分离、培养及建系的研究一、论文背景胚胎干细胞(ES)是一种具有自我更新和多能性的细胞,能够分化为各种不同类型细胞的祖细胞。
ES细胞可以应用于疾病治疗、组织工程、毒理学研究等领域。
因此,分离、培养及建系人胚胎干细胞对于应用于医学治疗方面具有广泛的应用前景。
二、研究内容简介本研究以人胚胎为材料,从人体内获取的胚胎细胞将经过几个重要的步骤:胚胎的获取,胚胎的培养和胚胎的建系。
这些步骤将使用先进的技术来成功地完成:体外受精(IVF)和胚胎细胞分离技术(ICM)。
三、研究方法和技术路线1.体外受精:用体外受精法获得人类胚胎;2.胚胎细胞分离技术(ICM):通过ICM技术从胚胎内部取出细胞(包括外胚层细胞和内胚层细胞),并培养在适当的培养基中;3.胚胎细胞建系:接种内胚层细胞到培养皿上形成胚胎体外诱导体系,进一步分离、筛选并筛选出具有自我更新和多能性的细胞。
四、预期创新点和意义本研究将利用最新的实验室技术方法,成功地分离、培养及建系人胚胎干细胞,建立人胚胎干细胞库,为疾病治疗、组织工程和毒理学研究提供了重要的细胞材料。
此外,本研究还将为更深入的胚胎细胞研究提供参考。
五、研究进度安排1.前期准备(2个月):查阅相关文献,了解研究现状,为研究做出详细的计划;2.胚胎获取(2个月):借助医院的胚胎移植技术,收集细胞材料;3.体外受精法(1个月):借助内科医生协作,使用体外受精法获得人类胚胎;4.胚胎细胞分离技术(ICM)(2个月):本研究将使用ICM技术从胚胎内部取出细胞,包括外胚层细胞和内胚层细胞;5.建立胚胎体外诱导体系(2个月):接种内胚层细胞到培养皿上构建胚胎体外诱导体系;6.筛选出具有多能性的细胞(2个月):进一步分离、筛选并筛选出具有自我更新和多能性的细胞;7.讨论和总结(1个月):研究结果的讨论和总结。
六、预期研究成果本研究将成功分离、培养及建系人胚胎干细胞,建立人胚胎干细胞库,为疾病治疗、组织工程和毒理学研究提供重要的细胞材料,同时为更深入的胚胎细胞研究提供参考。
哺乳动物胚胎干细胞的分离和培养随着科技的发展,胚胎干细胞已经成为了诸多领域中相当受重视和关注的一种细胞,其独特的生物学特性在组织再生、细胞治疗、疾病研究等方面得到了广泛的应用。
而胚胎干细胞的获取途径,主要有胚胎干细胞的分离和培养,后来又发展了生殖细胞干细胞和诱导多能干细胞等变体。
其中,胚胎干细胞的分离和培养是获取胚胎干细胞的最主要方式之一。
实现胚胎干细胞的分离和培养,需要克服很多技术难题,因此需要结合内分泌学、遗传学、细胞学等许多知识和方法。
一、哺乳动物胚胎干细胞的来源和种类体内的胚胎其实是非常珍贵的资源,而哺乳动物胚胎是分离并培养胚胎干细胞的最主要来源之一。
而胚胎干细胞又分为内胚层干细胞和外胚层干细胞两种。
内胚层干细胞发源于极早期的胚胎,负责形成所有的胚胎层组织和器官。
而外胚层干细胞则起源于滋养层,是胚胎和胎儿的外层,主要分化为胎盘和涵盖胚胎的腔囊。
二、胚胎的提取和悬浮培养胚胎干细胞的提取是分离和培养胚胎干细胞的最基本步骤。
其实胚胎的提取有很多种方法,如体外受精、腹腔注射、放置细胞培养皿等。
其中,放置细胞培养皿的方法成本较低且技术难度较低,成为了主要的选项之一。
在胚胎提取之后,需要进行悬浮培养。
悬浮培养的目的是维持胚胎在一定的温度和湿度下进行生长和发育,同时也为胚胎干细胞的分离、培养提供了条件。
悬浮培养要注意的是,其浓度和成分的选择应当因胚胎发育的不同阶段而有所不同。
三、哺乳动物胚胎干细胞的分离哺乳动物胚胎干细胞的分离是胚胎干细胞的获取的最关键的步骤之一,也是技术难度最大的步骤。
目前主要有三种方法来从胚胎中分离胚胎干细胞,即机械分离法、酶消化分离法和选择性黏附法。
相比于其他两种方法,机械分离法是分离胚胎干细胞的常用方法。
首先,需要用小胚胎钳和针管将胚胎的外壳和滋养层取出,释放出内部的细胞块。
然后用切割或挤压的方式分离胚胎内部的细胞并编集成单个细胞,萃取出胚胎干细胞。
四、哺乳动物胚胎干细胞的培养哺乳动物胚胎干细胞的培养在细胞注重环境及其能力与组合方面具有极高的要求。
利用培育技术进行胚胎干细胞培养的操作步骤胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,简称ESCs)是一种具有无限分裂潜能的细胞,可以分化成人体中任何类型的细胞。
这使得胚胎干细胞培养成为研究和治疗许多疾病的潜在方法。
在利用培育技术进行胚胎干细胞培养的操作步骤中,有几个关键的步骤是必须仔细考虑和执行的。
首先,需要获取胚胎。
这个过程通常是通过体外受精(In Vitro Fertilization,简称IVF)完成的。
医生会收集女性的卵子和男性的精子,然后将它们结合在一起,在实验室环境中进行体外受精。
这一步骤要确保卵子和精子的质量,并控制好培养环境的温度和湿度。
接下来,受精后的卵子会不断分裂,形成胚胎。
为了获取胚胎干细胞,最常用的方法是在胚胎发育到八细胞阶段时,将其分离成单个细胞。
这个过程被称为细胞扩增(Cell Expansion)。
细胞扩增的关键是确保每个细胞的健康和稳定性。
细胞扩增过程中,常常需要添加培养基和生长因子,以促进细胞的分裂和生长。
当细胞扩增到一定数量时,就可以开始进行胚胎干细胞的分化。
分化过程通常涉及将胚胎干细胞移植到特定的培养基中,并加入适当的生长因子和细胞信号转导分子。
这些因子和分子可以模拟人体内特定发育时期的信号,从而促使胚胎干细胞向特定种类的细胞分化。
例如,通过添加一种叫作“Noggin” 的蛋白质,胚胎干细胞可以被诱导分化为神经细胞。
分化的结果取决于培养的时间和添加的生长因子,以及其他培育条件的调节。
通过对胚胎干细胞的培养和分化过程进行精确控制,研究人员可以获得一系列不同类型的细胞,包括心脏细胞、肝细胞、胰岛细胞等。
这些特定的细胞类型可以应用于研究、药物测试和再生医学等领域。
需要注意的是,胚胎干细胞培养涉及许多伦理和法律问题。
在进行胚胎干细胞研究和应用时,必须确保遵守伦理准则和法律规定,保护人类生命和尊严。
总结来说,利用培育技术进行胚胎干细胞培养涉及从胚胎获取细胞、进行细胞扩增和细胞分化的过程。
胚胎干细胞保存方法引言胚胎干细胞作为一种具有高度潜能的细胞类型,被广泛认为是未来医学领域的重要研究方向之一。
由于其能够分化为各种不同类型的细胞,提供了治疗众多疾病的潜在可能性。
因此,胚胎干细胞的保存方法变得至关重要,能够确保其长期保存和有效利用。
本文将介绍胚胎干细胞保存的各种方法及其优劣势。
冷冻保存冷冻保存是最常用的胚胎干细胞保存方法之一。
其原理是将胚胎干细胞在非常低的温度下(通常为-196C)停止其新陈代谢过程,以保持其生物活性。
这种方法具有以下优势:- 冷冻保存可以长时间保存胚胎干细胞,并确保其品质不受损害。
- 冷冻保存相对简单,需要的设备和材料较为常见。
- 冷冻保存可以经过适当的处理,使胚胎干细胞能够在需要时被再次使用。
然而,冷冻保存也存在一些限制和挑战:- 冷冻保存的过程对胚胎干细胞很有挑战性,可能导致部分细胞无法恢复生活活性。
- 冷冻保存的设备和条件要求非常严格,不易达到普遍可行的水平。
- 冷冻保存可能对胚胎干细胞的质量产生一定的影响。
液氮保存液氮保存是一种类似于冷冻保存的方法,但其温度更低。
胚胎干细胞在液氮中保存的优势和挑战与冷冻保存相似。
值得一提的是,液氮保存可以更长时间地保持细胞的生物活性,因为液氮的温度低于冷冻保存的温度。
细胞培养保存细胞培养保存是另一种常见的胚胎干细胞保存方法,其原理是将细胞培养在适当的培养基中,并提供所需的营养物质和生长因子,以维持其生存和分化的能力。
这种方法具有以下优势:- 细胞培养可以保持细胞在一个相对稳定的状态,以防止其变异或损坏。
- 细胞培养保存可以在细胞需要时提供更好的控制。
- 细胞培养可以根据需要进行细胞增殖和分化。
然而,细胞培养保存也存在一些限制和挑战:- 细胞培养保存需要提供适当的培养环境,包括温度、气体组成、培养基等,条件较为复杂。
- 细胞培养保存需要对培养基进行定期更换和细胞分离,维持细胞的健康状态。
- 细胞培养保存可能受到细菌或其他污染物的影响,对保存的胚胎干细胞的质量产生影响。
胚胎干细胞分化调控影响因素分析胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells, ESCs)是一类来源于早期胚胎的多能干细胞,拥有无限重塑自身为多个胚胎层的能力。
由于其巨大的分化潜能,胚胎干细胞备受研究人员的关注,可供未来生物技术和医药学领域的应用。
由于其诱导分化的能力及用途,在诱导分化体外培养胚胎干细胞向不同细胞类型方向发育的研究过程中,各种影响因素对分化过程产生了不同程度的影响,我们将在下面对其中一些重要因素进行讨论。
I.培养因素影响首先,在胚胎干细胞诱导分化过程中,细胞的培养因素是一个最为重要的影响因素,下面就分别对不同的培养因素进行探讨:1.生长因子生长因子是一类生化物质,在促进胚胎干细胞增殖方面起着关键作用。
其中,表皮生长因子(Epidermal Growth Factor,EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor 2,FGF2)是常见的生长因子,已经在胚胎干细胞诱导分化的研究中得到了广泛应用。
2.基质蛋白在细胞愈伤组织培养的过程中,基质蛋白的作用是非常关键的。
最近的研究发现,蛋白聚糖基硫酸依赖性蛋白聚糖(Poly-saccharide Hyaluronan,HA)在调控胚胎干细胞诱导分化中发挥了巨大的作用。
3.糖类最近的研究表明,糖类是影响人体胚胎干细胞发育和分化的重要因素。
特别是有些研究人员对糖类在神经胚胎干细胞分化过程中起到的重要作用进行了深入研究,并取得了较好的研究成果。
II.遗传和环境影响与培养因素不同的是,遗传和环境因素主要影响胚胎干细胞的分化和发育,下面分别探讨:1.遗传控制遗传控制是影响胚胎干细胞发育分化的另一个因素,大多数胚胎干细胞在特定的微环境下会诱导为某个特定的细胞类型。
研究人员发现,通过控制特定基因的表达,可以实现人体胚胎干细胞的有效分化。
2.微环境调节微环境作为影响细胞生长、分化和功能表达的主要因素之一,对胚胎干细胞分化方向的控制具有举足轻重的地位。
干细胞的提取和培养方法介绍干细胞被广泛认为是生物学领域内最具潜力的研究对象之一,因其具备自我更新和多能分化的能力而备受科学家关注。
为了更好地理解干细胞在生物体内的作用和应用其潜力进行研究,有效的提取和培养方法是至关重要的。
本文将介绍几种常见的干细胞提取和培养方法,包括胚胎干细胞(ESC)、诱导性多能干细胞(iPSC)、成体干细胞和间充质干细胞。
胚胎干细胞(ESC)是最早被发现的一类干细胞,具有自我更新以及多能分化的特性。
提取ESC的方法通常是通过将内细胞团从早期胚胎中分离出来并将其培养在基质上,如鹅卵石胎盘或凝胶基质中。
内细胞团是胚胎早期形成的一层细胞,可以发展成各种不同类型的细胞,如肌肉、神经和心脏细胞。
随着科学技术的进步,科学家发现可以通过重新编程细胞来生成诱导性多能干细胞(iPSC)。
iPSC具有和胚胎干细胞相似的自我更新能力和多能分化能力,但不需要从胚胎中获得。
iPSC的提取方法主要包括细胞重新编程,即通过转导特定的基因或使用李斯特病毒进行基因转移,将成体细胞重新编程为干细胞。
成体干细胞是体内已分化的特定组织或器官中存在的干细胞。
这些干细胞具有自我更新和有限的分化能力。
成体干细胞可以从多种来源中提取,例如骨髓、脂肪组织和肌肉组织。
提取成体干细胞的方法通常是通过穿刺或手术获取组织样本,然后分离和培养出其中的干细胞群。
间充质干细胞是一类存在于成体组织中的多潜能干细胞,可以分化为多种类型的细胞,如脂肪细胞、软骨细胞和骨细胞。
间充质干细胞主要存在于骨髓、脐带血和脂肪组织中。
提取间充质干细胞的方法主要通过采用骨髓穿刺、脂肪组织切割或脐带血采集等操作,然后将提取到的细胞进行培养和扩增。
无论是胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、成体干细胞还是间充质干细胞,提取和培养方法都需要遵循一些基本原则。
首先,细胞提取过程应该尽量避免对细胞的损伤,以确保细胞的完整性和功能。
其次,培养环境应提供适当的营养物质、生长因子和细胞外基质,以促进干细胞的增殖和分化。
胚胎干细胞的培养原理和方法胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells, ESCs)的培养是一个复杂且精细的过程,涉及到多个步骤和原则。
以下是胚胎干细胞培养的基本原理和方法:一、培养原理1.多能性维持:胚胎干细胞具有高度的多能性,即它们有能力分化成体内任何类型的细胞。
培养过程中的一个关键点是维持这种多能性,防止细胞分化。
2.培养环境: ESCs需要特定的培养环境,包括合适的温度、pH值、湿度和气体组成(如CO₂水平)。
3.营养和生长因子:培养基需要包含必要的营养物质和生长因子,以支持细胞的生长和多能性维持。
这些生长因子通常包括利钠、胰岛素以及特定的细胞因子。
二、培养方法1.获取胚胎干细胞:通常从早期胚胎(如囊胚)的内细胞团中分离得到。
2.培养基准备:培养基通常包含高葡萄糖DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium)、胎牛血清(FBS)或者定义的血清替代物、L谷氨酸、非必需氨基酸、抗生素等。
3.生长因子添加:例如添加碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)来维持多能性。
4.共培养系统:有时使用“给养层”(Feeder Layer)的方法,即在胚胎干细胞下方培养一层辐射灭活的成纤维细胞,以提供必要的支持和营养。
5.无给养层培养:也可使用定义清晰的培养基,不依赖给养层,减少异种蛋白的污染。
6.培养条件控制:保持恒温(通常为37°C)和特定的CO₂水平(通常为5%)。
7.细胞传代:由于ESC会不断增长,需要定期进行传代,避免过度生长和分化。
8.观察和评估:定期检查细胞形态和生长情况,评估是否保持了未分化状态。
三、注意事项1.避免分化:细胞培养过程中要特别注意防止胚胎干细胞的非计划性分化。
2.遗传稳定性:长期培养可能会导致遗传改变,因此要定期检查细胞的染色体和遗传稳定性。
3.伦理问题:胚胎干细胞的研究和应用常伴随着伦理争议,特别是关于胚胎的使用。
这些方法和原则是胚胎干细胞培养的基本框架,但实际操作中可能会根据研究目的和具体条件有所调整。
细胞的原代培养点击次数:540 作者:佚名发表于:2009-03-06 16:26转载请注明来自丁香园一、原代细胞培养原理原代细胞培养是将机体内的某组织取出,分散成单细胞,在人工条件下培养使其生存并不断生长、繁殖的方法。
借助这种方法可以观察细胞的分裂繁殖、细胞的接触抑制以及细胞的衰老、死亡等生命现象。
• 幼稚状态的组织和细胞,如:动物的胚胎、幼仔的脏器等更容易进行原代培养• 掌握无菌操作技术• 了解小鼠解剖操作技术• 了解原代细胞培养的一般方法与步骤•了解培养细胞的消化分散• 了解倒置显微镜的使用二、实验材料• 实验动物:孕鼠或新生小鼠• 液体:细胞生长液(内含20%小牛血清)0.25%胰蛋白酶平衡盐溶液70%乙醇•器材:灭菌镊子、剪刀若干把灭菌培养皿、细胞培养瓶、小瓶、烧杯若干个吸管若干支酒精灯原代细胞培养方法三、胰酶消化法(1)胰酶消化法操作步骤——取材a. 用颈椎脱位法使孕鼠迅速死亡。
b. 把整个孕鼠浸入盛有75%乙醇的烧杯中数秒钟消毒,取出后放在大平皿中携入超净台。
c. 用无菌的镊子和剪子在前腿下作一腹部水平切口,用无菌镊子将皮肤扯向后腿。
d. 用另一无菌的剪刀和镊子切开腹部,取出含有胚胎的子宫,置于无菌的培养皿上。
e. 剔除胚胎周围的包膜(若胚胎较大,应剪去头、爪),将胚胎放于无菌的含有平衡盐溶液的培养皿中。
f. 漂洗胚胎,去掉平衡盐溶液。
继续用平衡盐溶液漂洗胚胎直至清洗液清亮为止。
(2)胰酶消化法操作步骤——切割a. 将部分胚胎转移至一个无菌小瓶中,用平衡盐溶液漂洗。
b. 然后用眼科手术剪刀小心地绞碎胚胎,直到成1mm3左右的小块,再用平衡盐溶液清洗,洗到组织块发白为止。
c. 静置,使组织块自然沉淀到管底,弃去上清。
(3)胰酶消化法操作步骤——消化、接种培养a. 视组织块量加入5-6倍的0.25%胰酶液,37℃中消化20-40分钟,每隔5分钟振荡一次,或用吸管吹打一次,使细胞分离。
b. 加入3-5ml细胞生长液以终止胰酶消化作用(或加入胰酶抑制剂)。
小鼠胚胎干细胞培养实验具体步骤及方法胚胎干细胞在体内外可以分化为各种类型的细胞。
我们的体外分化方法有利于神经前体细胞通过在最少量的培养基内选择(第3步),在有bFGF存在的情况下扩增(第4步)并最终分化在第5步。
细胞全程培养在37℃,5%CO2,100%湿度条件下。
一般体外诱导向神经细胞方向分化,也可以采用低浓度的RA进行诱导。
具体步骤一、ES培养基在LIF存在的条件下维持细胞培养。
二、EB培养基使用细菌培养皿去除LIF后胚状体的形成需要4天。
1. 分散纯化细胞(参见上面的细胞传代部分)。
2. 纯化2小时后将细胞转入含有ES培养基的50 ml Falcon管中,计数细胞取适量体积放入15 ml管中离心3分钟。
3. 用2mlEB培养基重悬细胞,吹打至少10次制成单细胞悬液4. 一个15 cm的细菌培养皿接种4~5x106个细胞(1个完全融合的组织培养皿通常足以接种4个同样规格的细菌培养皿)。
5. 2天后更换培养基,将胚状体转入锥形管中放置3~5分钟使细胞沉降。
弃去上清,将细胞重悬于新鲜培养基并接种在新的细菌培养皿中。
6. 用EB培养基培养的第4天将细胞转入没有包被的组织培养皿中(这即是细胞的移植步骤)。
1个组织培养皿之中放置1个细菌培养皿,在进行第3步之前一天将胚状体黏附在同样规格的培养板上。
7. 形成胚状体需要4天时间。
在EB培养基中再培养1天使胚状体粘附在组织培养皿的表面。
这一天被认为是第2步和第3步的分界。
三、ITSFn培养基在最少量培养基中选择神经前体细胞1. 胚状体接种在组织培养皿一天后将培养基换成ITSFn培养基。
2. 并非所有胚状体在这一时期都已经发生粘附,因此在移除培养基时要小心谨慎以使大部分胚状体留在培养皿内。
3. 保持细胞在ITSFn中培养大约10天,根据需要更换培养基--大约每隔一天。
4. 观察细胞形态,神经样细胞大约出现在第4到第7天。
当神经样细胞能够被鉴别时,转入到第4步。
胚胎干细胞和成体干细胞的分化调控研究干细胞是一种具有自我更新和分化能力的细胞,能够定向分化为各种细胞类型,包括神经元、肌肉纤维细胞和心血管细胞等。
近年来,干细胞研究在医学领域中引起了广泛关注,尤其是胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞是由受精卵发育而来的细胞,具有强大的分化能力。
胚胎干细胞可以分化成多种细胞类型,但分化过程需要细致的调控,以保证其正常发育。
然而,胚胎干细胞研究受到一些伦理和技术问题的制约,使得成体干细胞逐渐成为了研究的热点。
成体干细胞是成年人体内存在的细胞,具有一定的分化能力。
与胚胎干细胞相比,成体干细胞的获取更为容易,且不存在伦理问题。
成体干细胞可以来源于骨髓、脂肪和皮肤等组织,但其数量非常有限,且分化潜能也受到一定限制。
因此,如何调控干细胞的分化,成为干细胞研究的重要问题。
干细胞的分化调控可以通过环境因素、基因表达调控和外源因素等多个方面来实现。
其中,环境因素是干细胞分化调控的一个重要方面。
环境因素对干细胞分化的影响:干细胞分化需要一定的环境支持,包括适当的营养物质、细胞密度、细胞基质和信号分子等。
这些环境因素在干细胞分化调控中都起着重要的作用。
适当的营养物质能够提供细胞所需的生长因子和营养成分,从而影响干细胞的分化。
例如,如果干细胞培养基中含有Egf、Fgf、Insulin和Glutamine等细胞营养物质,则可以促进胚胎干细胞的分化和增殖。
细胞密度是干细胞形态和功能的重要因素,它能够对干细胞的细胞命运进行调控。
在较高的密度下,干细胞会产生自组织现象,形成结构完整的组织和器官。
而在较低的细胞密度下,干细胞则更容易分化为特定的细胞类型。
细胞基质也能够影响干细胞的分化。
细胞基质中的成分可以提供增生和分化所需的机械和生化信号。
例如,一些地塞米松等孔径的无机材料可以模拟生物环境,改善干细胞的生长环境。
信号分子是调控干细胞命运和功能的又一重要因素。
在干细胞培养基中添加特定的信号分子,可以诱导干细胞向特定的细胞类型分化。
胚胎干细胞培养流程
胚胎干细胞培养流程主要分为以下几个步骤:
1. 胚胎获取:从受精卵或早期胚胎中获取胚胎干细胞。
这一过程通常在体外受精(IVF)过程中进行,通过收集多余的受精卵或选择性将早期胚胎分离出来。
2. 胚胎培养:将获取的胚胎放置在含有营养物质和适当环境条件的培养皿中,以促进其细胞分裂和生长。
培养基通常包括必需的营养物质、生长因子和激素等。
通过优化培养条件,可以促进胚胎细胞的增殖。
3. 胚胎分离:在细胞分裂的早期阶段,胚胎细胞开始形成不同的细胞群,包括内胚层、外胚层和滋养层。
通过机械或酶法等方法,将这些不同细胞群分离开来。
其中,内胚层细胞具有胚胎干细胞的潜能。
4. 胚胎干细胞扩增:将分离得到的内胚层细胞培养在含有适当营养物质和生长因子的培养基中,促进其进一步增殖。
这个过程可以通过细胞培养技术,如经典的细胞培养方法或新兴的三维培养技术(如胶体微珠培养)来实现。
5. 胚胎干细胞鉴定:通过特定标记和检测方法,确认扩增的细胞群中是否存在胚胎干细胞。
常用的鉴定标志包括OCT4、SOX2和NANOG等胚胎干细胞特异性标记物。
6. 胚胎干细胞应用:胚胎干细胞可用于医学研究,如疾病机制研究、药物筛选和组织工程等领域。
此外,它们还
可以用于再生医学的临床应用,如组织修复和再生等。
需要注意的是,胚胎干细胞的研究和应用涉及伦理和法律等多个方面的问题,在进行相关研究和应用时应遵守相关规定和伦理原则。
小鼠esc培养方案一、细胞来源与获取小鼠胚胎干细胞(ESC)可来源于受精后3.5\~5.5天的胚胎,这些胚胎可通过显微操作技术从囊胚中剥离。
剥离的胚胎干细胞需要在含有血清和饲养层细胞的培养基中进行培养。
二、培养基选择与配制培养基是小鼠胚胎干细胞(ESC)生长的必要条件,常用的培养基包括Glasgow MEM、Ham F12、ES Cell Medium等。
在配制培养基时,需要添加适量的血清(一般为胎牛血清)和抗生素等成分,以维持细胞的生长和繁殖。
三、饲养层细胞准备饲养层细胞可以为胚胎干细胞提供必要的生长因子和细胞因子,常用的饲养层细胞包括STO、STO-derived fibroblasts等。
在准备饲养层细胞时,需要将细胞接种在消毒后的培养皿或培养瓶中,待细胞生长至适宜密度后,再进行后续操作。
四、细胞接种与培养将剥离的胚胎干细胞接种在饲养层细胞上,通常情况下,接种密度为1\~5万个/cm²。
在培养过程中,需要保持适宜的温度和湿度,并定期更换培养基,以维持细胞的生长状态。
一般情况下,小鼠胚胎干细胞(ESC)会在接种后2\~3天开始贴壁生长。
五、细胞传代与扩增当小鼠胚胎干细胞(ESC)生长至适宜密度时,需要进行传代和扩增。
通常情况下,传代时的细胞密度为1\~2万个/cm²。
在传代过程中,需要将细胞从培养皿或培养瓶中吹散,并接种到新的培养皿或培养瓶中。
扩增过程需要定期更换培养基,并保持适宜的温度和湿度。
六、细胞冻存与复苏为了长期保存小鼠胚胎干细胞(ESC),需要进行细胞冻存。
将处于对数生长期的细胞进行离心和清洗后,加入适量的冷冻保护剂(一般为二甲基亚砜),然后放入液氮中进行保存。
在需要使用时,将冻存的细胞取出,进行复苏。
胚胎干细胞的培养及其影响因素前言胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)是一种高度未分化的、具有发育多潜能性的细胞,可在体外培养扩增、遗传操作,在适当条件下可诱导分化为多种组织细胞,还可与受体胚胎发生嵌合,形成嵌合体,为细胞分化、胚胎发育、肿瘤发生、药物鉴定等方面的深入研究提供了理想的细胞模型,为组织工程、细胞移植、基因治疗等开创了取之不尽、用之不竭的细胞资源。
1981年Evans 和Kaufman 将延迟着床的小鼠囊胚接种在经丝裂霉素C处理的STO(一种已建系的鼠胚成纤维细胞)上,获得了增殖而未分化的内细胞(inner cell mass,ICM ),后经传代克隆,第一个建立了小鼠ES细胞系[1]。
由于小鼠的胚胎干细胞较易发生分化,昆明种属更是如此,成功分离和克隆胚胎干细胞的关键是一方面要促进其分裂增殖,一方面要最大限度抑制其分化。
体外生长的细胞直接生长在培养液中,培养液是细胞分离培养中重要的因素[9]。
胚胎干细胞对体外培养环境的要求更为严格,其很小的变化都会影响胚胎干细胞的增殖和分化。
本课题研究了三种不同培养液对小鼠胚胎干细胞生长的影响,为今后胚胎干细胞建系工作提供一定参考依据。
研究内容与方法1. 材料1.1 实验动物昆明白小鼠。
1.2 主要试剂:PMSG;HCG;DMEM培养液;、无Ca2+、Mg2+的PBS缓冲液;杜氏磷酸盐缓冲液(PBS液);0.25% 胰酶-ETDA混合液;丝裂酶素C(Mitomycine,Sigma);胎牛血清(FCS,浙江生物制品厂);新生牛血清(NBS,天津生物制品厂);白血病抑制因子;干细胞生长因子;牛胰岛素。
[2]2 小鼠胎儿成纤维细胞的原代培养[3][4][5]2.1 胚胎的获取昆明雌性小鼠选择阴道口粘膜色淡红、略湿润的性成熟母鼠,孕马血清(PMSG)16:00腹腔注射10U,48小时后腹腔注射HCG10U,即与雄鼠按1:1合笼交配。
次日10:00观察母鼠阴道栓有无,阴道口见阴栓(乳白色或淡黄色蜡状物)即记为妊娠0.5 d,并做标记,同时雌雄分笼喂养。
选妊娠11.5-16.5D母鼠进行胎儿成纤维细胞饲养层的制备;将妊娠3.5天孕鼠断颈处死,取出子宫,用含5%NBS的PBS液从子宫角冲出胚胎[6]。
2.2 组织原代培养2.2.1 改良组织块法[7](1)在离心管剪碎组织中,加0. 25%胰蛋白酶-0. 02%EDTA,按1 mL/6胎鼠加入,轻柔吹打30S。
(2)用2倍以上成纤维细胞培养液终止,室温静置5 min,弃上清液,尽量减少组织中消化酶的剩余量。
(3)再加MEF培养液(2.5 mL/胎),吹打混匀组织块。
(4)培养瓶提前用MEF培养液湿润整个瓶底,弃多余汇集的培养液。
(5)将含有组织块的悬液均匀滴入瓶底,组织悬液随即均匀平铺于培养瓶底,不会出现组织块悬浮于培养液滴中现象。
(6)后置于37 ℃、5%CO2、100%RH培养箱中培养;(7)6小时后,将瓶底轻轻翻转平置,避免组织块脱落随培养液流动,后向组织块贴壁的背面补加液体量,继续入培养箱培养过夜;(8)第二天,轻轻翻转培养瓶,使培养液缓慢覆盖组织块,切忌动作过快,使液体产生的冲力让贴壁的组织块飘起,而造成原代培养失败。
37 ℃、5%CO2、100%RH培养箱继续培养。
(9)第三天,观察组织块贴壁及细胞游出情况,漂浮细胞多或培养液颜色变黄,将培养液及漂浮细胞全部转移至离心管中,2000rpm,8min离心去除死细胞及未贴壁组织,取上清液及新鲜培养液各一半加入培养瓶中。
2.2.2 简化酶消化法(1)向离心管剪碎组织中,加入0.05%胰蛋白酶-0. 02%EDTA,以2.5 mL/6胎鼠,轻柔吹打混匀组织,37℃水浴轻摇晃5min;(2)再加入同量的0.05%胰蛋白酶-0. 02%EDTA 轻柔吹打混匀,轻晃水浴10min;(3)超净工作台内加两倍鼠胚成纤维细胞培养液终止消化,轻吹打,最后可见絮状物将其弃之;(4)需要10cm培养皿个数=胚胎个数×0.8,培养皿个数×10 mL=最终接种细胞悬液量;(5)用培养液补足离心管中液体量,混匀均匀分配于培养皿中。
(6)将培养皿上下左右四个方向,呈“十”字型摇匀细胞,使细胞均匀分布于皿底,置37 ℃、5%CO2、100%RH培养箱中培养。
(7)第二天将培养皿中全部培养液吸弃,连同漂浮死细胞,更换为新鲜成纤维细胞培养液,进行全量换液。
2.3 继代MEF培养(1)MEF80%-90%长满培养瓶底,弃全部培养液。
(2)预先37 ℃预热的PBS清洗3遍,弃清洗液。
(3)加1ml 0. 05%胰蛋白酶-0. 02%EDTA于培养皿中,四个方向使消化液均匀流遍每个细胞表面。
(4)将培养瓶或皿置于显微镜下观察,见细胞间隙增大或大量细胞脱壁流动在消化液中时,加入两倍以上定量的培养液终止消化。
(5)弯头吸管吸取培养瓶/皿中的细胞悬液,均匀按顺序反复吹打瓶/皿各部分细胞,从瓶底部一边开始另一边结束,动作轻柔不能产生气泡,确保培养瓶细胞脱落。
(6)计数上述细胞悬液细胞数量。
(7)将上述细胞悬液一并转移入离心管中,1200rpm,5min,去除上清液。
(8)加新的培养液于离心管中,用吸管吹打使之形成均匀细胞悬液。
(9)按6×104-1×105个/mL 传代接种细胞。
原代成纤维细胞传代时可按1:8-1:10的比例进行,以后传代可按1:2-1:3进行传代。
2.4 胚胎培养将胚胎转移至预先制备好的饲养层的6孔板或12孔板,弃全部培养液,移入前1-3小时全(即,培养液1:DMEM液+10%NBS+10%FCS;部换成胚胎干细胞培养液,采用3种不同的培养液,培养液2:1+1000IU/ml LIF;培养液3:1+10mg/ml 胰岛素),置于37℃、5%CO2培养箱中培养,每天观察1次,加、换液1次,记录有关胚胎贴壁、ICM出现等生长情况。
2.5 内细胞团的分离胚胎接种到有饲养层的培养板中培养4~5天后,弃去原培养液,加入无Ca2+、Mg2+的PBS 液洗1次。
在解剖镜下剥去周围的滋胚层细胞,用吸管把转移到干净的培养皿中。
加一滴胰酶于ICM上,37℃,消化3min。
将ICM转移到新的培养液中,用吸管吹打将其打散。
把打散的细胞接种到有新鲜饲养层的培养板中,在37℃、5%CO2培养箱中继续培养。
[2]2.6 干细胞集落的分离分散的ICN细胞培养3~7d后,在倒置相差显微镜下观察细胞生长情况。
此时形成的干细胞集落为F1代,在解剖镜下将F1代干细胞集落挑出,按照ICM分离法离散F1代干细胞集落,再获得的干细胞集落称为F2代,将F2代干细胞集落挑出,再进行分离传代数次,直至获得纯净的ES细胞集落。
[2]2.7胚胎干细胞鉴定2.7.1 细胞形态学观察[7]未分化胚胎干细胞呈克隆性生长,有明显的聚集倾向,集落呈“鸟巢”状生长,圆形或椭圆形,表面光滑,结构致密,与周围饲养层细胞分界清;集落内细胞小而圆,胞浆较亮,边界不清,排列紧密,胞核较大。
2.7.2 APK染色鉴定将待测细胞用含7.5%蔗糖的1%多聚甲醛固定,底物buffer平衡,室温避光染色:75mg/ml NBT 溶于70%DMF,50 mg/ml BCIP溶于100% DMF ,染色前分别取45μl、35μl 溶于10ml底物buffer中,新鲜配制。
ES(PGC、EG)APK染色被染为深蓝紫色,饲养层细胞、分化细胞不着色[2]。
2.8 检测指标[8]实验过程中,主要比较三种不同培养液中贴壁率(贴壁胚胎数/培养胚胎数)、出现率(ICM 出现胚胎数培/养胚胎数)、F1出现率(出现F1胚胎数/培养胚胎数)、F2出现率(出现F2胚胎数/培养胚胎数4个与干细胞建系相关的指标。
3 预期结果与培养液1比较,培养液2、3对胚胎培养极更加有利,贴壁率、ICM出现率以及F1、F2出现率差异显著。
培养液2和培养液3对胚胎贴比率、ICM出现率以及F1、F2出现率比较差异不显著。
参考文献[1]Evans MJ et al. Nature,1981,292(5819):154-156.[2] 小数胚胎干细胞培养、克隆、分离、传代研究.畜牧兽医学报,2002,33(5),433-438.[3] Sohyun L. McElroy, Renee A. Reijo Pera. Preparation of mouse embryonic fibroblast feeder cells for human embryonic stem cell culture. Cold Spring Harb Protoc, 2008:5041.[4] Sohyun L. McElroy, Renee A. Reijo Pera. Culturing Human Embryonic Stem Cells with Mouse Embryonic Fibroblast Feeder Cells. Cold Spring Harb Protoc. 2008;2008:pbd. prot5042.[5] ohyun L. McElroy, Renee A. Reijo Pera. Preparation of mouse embryonic fibroblast feeder cells for human embryonic stem cell culture. Cold Spring Harb Protoc, 2008:5041.[6] 黄治军, 吕中华, 郑鹏等. 昆明小白鼠胚胎干细胞分离培养的影响因素[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2010, 01:16-18.[7] 李济强, 马天驰等. 小鼠囊胚在胚胎成纤维细胞饲养层上向胚胎干细胞的生长发育[J]. 中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(14):2779-2782.[8] 杨奇, 史远刚, 窦忠英. 影响小鼠胎儿成纤维细胞饲养层的因素[J]. 动物医学进展, 2001, 22(4):45.[9] Miyabayashi T, Yamamoto M, Sato A, et al. Indole derivatives sustain embryonic stem cell self-renewal in long-term culture[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2008. 72(5):1242-1248.。