Self-organization of human embryonic stem cells on micropatterns.
Self-organization of human embryonic stem cells on micropatterns.
复制标题
人类胚胎干细胞在微模式上的自组织。
DOI：
10.1038/nprot.2016.131
复制
发表时间：
2016-11
期刊：
影响因子：
14.8
通讯作者：
Warmflash A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deglincerti A;Etoc F;Guerra MC;Martyn I;Metzger J;Ruzo A;Simunovic M;Yoney A;Brivanlou AH;Siggia E;Warmflash A
原肠胚中的命运分配是空间组织的，因为细胞分化为专门的细胞类型，这取决于它们相对于体轴的位置。有必要在体外协议，使空间组织的研究与这种发展的转变。虽然胚状体和类器官可以表现出分化细胞的一些空间组织，但这些方法不能产生一致和完全可重复的结果。在这里，我们描述了一种微图案化的方法，其中人类胚胎干细胞被限制在圆盘形，亚毫米集落。在BMP 4刺激42小时后，细胞在同心放射状结构域中形成自组织分化模式，其表达与胚胎胚层相关的特异性标志物，使人联想到原肠胚。我们的程序需要3天;它使用商业微制造载玻片（CYTOO）、人层粘连蛋白-521（LN-521）作为细胞外基质包被，以及条件培养基或化学成分确定的培养基（mTeSR）。单个集落内的分化模式可以通过免疫荧光测定并用细胞分辨率分析。微图案的大小和介质的类型都影响图案化结果。该方案适用于接受过基本干细胞培养培训的人员。该方案描述了一个强大的平台，用于定量分析与原肠胚形成开始时的模式形成相关的机制。
Fate allocation in the gastrulating embryo is spatially organized as cells differentiate to specialized cell types depending on their positions with respect to the body axes. There is a need for in vitro protocols that allow the study of spatial organization associated with this developmental transition. While embryoid bodies and organoids can exhibit some spatial organization of differentiated cells, these methods do not yield consistent and fully reproducible results. Here, we describe a micropatterning approach where human embryonic stem cells are confined to disk-shaped, sub-millimeter colonies. After 42 hours of BMP4 stimulation, cells form self-organized differentiation patterns in concentric radial domains, which express specific markers associated with the embryonic germ layers, reminiscent of gastrulating embryos. Our protocol takes 3 days; it uses commercial microfabricated slides (CYTOO), human laminin-521 (LN-521) as extra-cellular matrix coating, and either conditioned or chemically-defined medium (mTeSR). Differentiation patterns within individual colonies can be determined by immunofluorescence and analyzed with cellular resolution. Both the size of the micropattern and the type of medium affect the patterning outcome. The protocol is appropriate for personnel with basic stem cell culture training. This protocol describes a robust platform for quantitative analysis of the mechanisms associated with pattern formation at the onset of gastrulation.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
4.5
作者：
Gniadek, Thomas J.;Warren, Graham
通讯作者：
Warren, Graham
影响因子：
3
作者：
Mathew B;Schmitz A;Muñoz-Descalzo S;Ansari N;Pampaloni F;Stelzer EH;Fischer SC
通讯作者：
Fischer SC
影响因子：
6.1
作者：
Azioune, Ammar;Storch, Marko;Piel, Matthieu
通讯作者：
Piel, Matthieu
影响因子：
64.8
作者：
Eiraku, Mototsugu;Takata, Nozomu;Sasai, Yoshiki
通讯作者：
Sasai, Yoshiki