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人类诱导性多能干细胞技术指导手册

人类诱导性多能干细胞(iPS细胞)技术指导手册目录:1. 前言 (1)2. 人类胚胎成纤维细胞培养 (2)3. 重编程载体构建 (3)4.病毒包装 (4)5.人类iPS细胞的诱导 (6)6. iPS细胞鉴定 (8)6.1碱性磷酸酶活性检测 (8)6.2干细胞表面marker的免疫染色检测 (9)6.3干性因子的去甲基化程度分析 (10)6.4干细胞内源基因的表达分析 (13)6.5端粒酶活性检测 (14)6.6核型检测 (15)6.7拟胚体形成 (15)6.8畸胎瘤形成实验 (15)7.干细胞技术培训及服务一览表 (15)8.附录 (16)1. 前言iPS细胞最初从成纤维细胞重编程而来,因为它们准备和操作相对简单。

其他细胞类型,包括来自外胚层、中胚层和内胚层的细胞也可以用于产生iPS细胞(Eminili et al 2008)。

2006年Y amanaka 和Takahashi利用逆转录病毒系统在成鼠的成纤维细胞导入四个转录因子(Oct3/4,Sox2,c-Myc, 和Klf4,Y amanaka 因子),将其重编程为iPS细胞,它具有跟小鼠ES十分相似的特性,尤其重要的是,iPS细胞也能产生后代。

2007年,iPS技术在人类体细胞中得以应用,人类iPS 细胞的产生对退行性疾病的治疗产生巨大的影响(Takahashi et al ;Yu et al, 2007)。

由于iPS细胞具有和ES类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多瓶颈,因此在医疗领域的应用前景非常广阔,成为干细胞研究的热点,《自然》和《科学》杂志分别将其评为2007年第一和第二大科学进展。

随后,iPS细胞的研究日新月异。

. 近几年来,iPS研究方面取得的一系列的重大成果让我们欣喜不已,然而,这才刚刚开始,iPS细胞能真正用于临床惠及大众还面临着很多技术上的问题。

一方面iPS产生的方法有待改进;另一方面iPS细胞的定向分化手段需继续探索。

斯丹赛干细胞生物技术公司拥有成熟稳定的胚胎干细胞/iPS细胞技术平台,将竭力为全国各类进行干细胞/iPS研究的科研机构、高校、相关医疗机构和制药企业等提供高品质产品和优质的服务。

目前,公司提供两种人类iPS细胞系,分别由4因子和6因子所诱导,方便科研工作者做后续的研究。

另外,对于新手提供初学者试剂盒:这些产品都是经过严格的质控,为您科研的成功提供了基本的保证。

2. 人类胚胎成纤维细胞培养材料:✓人胚肺成纤维细胞:货号SDSC-07,SDSC-08规格1*106/支;✓人类胎儿包皮成纤维细胞:货号SDSC-17,规格1*106/支;✓0.25%trypsin:胰酶,Sidansai,货号M-005-1,M-005-2;✓含10%FBS的DMEM:成纤维细胞完全培养液,Sidansai,货号:EFM-01。

实验步骤:人类成纤维细胞培养及传代方法基本与293T细胞相同。

先吸弃废液,用0.25%Trypsin消化(一般T25瓶加1ml即可),放培养箱3-5分钟,待细胞大部分脱落时就可加含FBS 的DMEM培养液终止消化,反复吹打至细胞至单细胞悬浮液即可。

传代比例为1:3-1:5。

Point此细胞系消化时间比293T细胞稍长,请不要在加入Trypsin后马上拍打使其脱落,否则会导致细胞结块,吹打不散。

细胞传代比例大概为1:3-1:5,不能传得太稀,否则不易生长甚至停止生长。

传代间隔时间为3-4天。

3. 重编程载体构建用于重编程的病毒载体,其构建方法与普通载体构建的方法基本相同,一般用慢病毒、腺病毒或逆转录病毒质粒作为质粒构建的载体:4.病毒包装材料:✓293T细胞:Sidansai,货号Plv-C-01✓转染试剂Fugene:Roche,货号4709713001实验步骤1.包装细胞铺板:①. 传代293T细胞前将T75培养瓶用明胶包被,每瓶T75加1.5-2mL明胶,于37°C培养箱放置10min以上。

②. 传代293T细胞将培养293T细胞T75瓶中的培养基吸净,加入2mL 0.25%胰酶,使其均匀覆盖瓶底,置于37°C培养箱中3min,取出,轻轻摇晃可发现细胞开始脱离瓶底,待其全部脱落,加入3mL 37°C水浴中预热的培养液,用10mL移液管进行吹打,较大力吹打6-8次即可,不留死角,瓶口处较难吹打可将移液管对准瓶口,小力将培养基打出即可覆盖到接近瓶口的细胞。

之后,将所有细胞吸出,置于15mL 离心管中,取50ul混匀后的细胞于1.5mL eppendorf管中,加入450ul DMEM培养液,即为10倍稀释,混匀,取10ul细胞于计数板中计数。

计数板上共4大格,每大格16小格。

计数时,4大格均计数,总数除以4(得每大格细胞数),再乘以10(10倍稀释),即为实际n万/mL细胞浓度。

③. 铺细胞前,用明胶包被的培养瓶取出,轻晃使明胶将瓶底完全覆盖,之后吸净剩余的明胶,即可将细胞铺上。

细胞数量为1000万/T75,最后加新鲜培养液至总体积为10ml。

)2. 转染:第二天做转染前先观察细胞密度,80-90%满即可进行转染。

转染前无需换培养基。

做脂转complex:Opti MEM需在37°C水浴中预热,Fugene转染试剂需恢复至室温方可使用,使用前需摇匀。

转染每瓶T75的complex成分如下:含cDNA的lv质粒:10ugpVSVG:5ugdelta 8.91:7.5ugopti MEM补足至1mL后,用1mL枪混匀,正常吹打5-6次,加入56ul Fugene 转染试剂,加至opti MEM液面之下,吹打3-4次。

再用1mL枪混匀,正常吹打5-6次,室温放置15min,即可加入T75瓶中。

晃匀后,最好隔2-4h后再取出培养瓶晃匀一次。

3.收集病毒:转染后12-24h,将T75瓶中的培养基弃去,加入10%DMEM 培养液10mL,即开始收集病毒。

分别收集转染后48-96h的病毒上清,收集后可置于4°C冰箱短期保存。

4.病毒滴度测定:收集病毒后即可测病毒滴度(悬浮感染):①. 在24孔板中测定病毒滴度,先用明胶包被24孔板10min以上(同步骤1,每孔加入200ul明胶)。

②. 消化293T细胞(步骤1.2),24孔板每孔铺被15万细胞。

可将细胞做mix,体积扩大到15万细胞/500ul,加入1/1000 polybrene(终浓度为10ug/mL),混匀,每孔加入500ul/ 15万细胞即可。

③. 将病毒上清4000rpm离心5min,将细胞碎片离至管底。

分别取2ul或者5ul病毒上清至上述步骤中的24孔板一孔中,摇匀后放入培养箱中。

48h后即可在荧光显微镜下观察其滴度。

5.病毒滴度确定:①. 15万293T细胞48h即可刚好长至90-100%满,此时即可固定细胞,计数确定病毒滴度。

②. 将培养基用真空泵吸去部分,务必不要将其吸净,由于293T细胞易飘,固定及DAPI染色整个过程请务必保持293T细胞处于液面之下。

用PBS涮3次。

加入4%PFA室温固定30min, 24孔板每孔200ul。

③.用PBT洗2次,每次3分钟。

④.PBS将DAPI 1000倍稀释,每孔加入200ul,避光室温静置5min。

⑤.PBS洗2次,每次5分钟,即可在荧光显微镜下计数,取2-3处取平均值。

⑥.病毒滴度(IU/mL)=荧光细胞占总细胞数的百分比÷加入的病毒上清体积×1.5×105×1036.停止收集病毒上清,用75%酒精或者巴斯消毒液处理培养瓶方可弃去。

7.病毒在感染目的细胞前用0.45um滤膜过滤后,预热方可使用。

我们提供的主要包装病毒:此外,我们还提供相关的病毒包装培训,为期1周。

学成后方便迅速搭建平台。

5.人类iPS细胞的诱导材料:✓已经测定好滴度的慢病毒(以6种为例)✓体细胞(以人类胎儿包皮成纤维细胞为例)货号:Sidansai,SDSC-17 ✓助转剂polybrene:Sidansai,货号M-020✓胰酶:Sidansai,货号M-005-2✓0.1% gelatin:明胶,Sidansai,货号M-004✓DMEM(含10%FBS)培养液:成纤维细胞完全培养液,Sidansai,货号:EFM-01✓滋养层细胞(CF-1 MEF cells):Sidansai,货号MEF-CF1-01✓人类胚胎干细胞培养液:Sidansai,货号HESM-01-500✓人类胚胎干细胞条件培养基:Sidansai,货号HESCM-01-100✓基质胶:Sidansai,货号M-002Point:6种病毒所含基因分别为:OCT4, NANOG, SOX2, LIN28, C-MYC, KLF4;由预实验可知,慢病毒感染MRC-5 细胞的比例为10:1(即10个病毒颗粒对应一个细胞时所有的细胞均能被感染上)。

病毒感染可分悬浮感染和贴壁感染两种,两种方法均可行,不影响感染效率,细胞生长不受影响,故均可用。

开始病毒感染实验以前,请先准备好滋养层细胞(MEF)。

病毒感染步骤:(悬浮感染方案)a. 先用0.1% gelatin预包被一个T25 瓶,包被时间约为10min。

b. 待细胞生长良好时,用0.25%trypsin消化,收集到一个15ml离心管中,用血小板计数板计数(具体过程见成纤维细胞培养protocol)。

之后取出用于感染实验所需的细胞量(比如1×105)。

c. 若感染1×105的细胞,以感染比例10:1计算出所需的病毒量,将所需的各个病毒量加入一个15ml离心管中,混匀后,用0.45um过滤器过滤以去除其中的细胞碎片等杂质,避免对后续实验的影响。

d. 然后将1×105的细胞加入已经过滤好的病毒溶液中,溶液体积最后补足至5ml,最后加入5ul助转剂polybrene(使用浓度为10ug/ml),将整个体系混匀后,转移到已经预包被好的T25 瓶中, 摇匀后放入37°C培养箱中,过夜。

e. 病毒感染24小时后(第1天),将昨日感染的细胞消化下来,铺到事先准备好的MEF上。

按T75瓶每瓶铺5×104的细胞,铺2个T75瓶即可。

f. 第2天,将DMEM培养液换成hESC培养液,继续培养。

以后每2天换液一次。

g. 逐日观察,待细胞长至第5-7天时,可见小的细胞聚集,细胞形态已经明显发生了改变,由梭形变圆形,生长聚集在一起。

h. 直至第12天,由于MEF使用时间过长,故培养液换成CM(conditioned medium)+HES(hESC正常培养液)的1:1混合液, 以提供给细胞充足的营养。

i. 待细胞长至第20天左右,可以挑克隆,将ES-like clone挑至新的MEF上,按hESC培养方法继续培养,扩增。

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