小鼠胚胎成纤维细胞饲养层、Matrigel及贴附因子包被培养板培养小鼠胚胎干细胞的对比研究
2020-07-08陈坤琳邢光东曹少先李隐侠孟春花张建丽桂红兵仲跻峰王慧利
赵 芳,陈坤琳,邢光东,钱 勇,曹少先,李隐侠,孟春花,张建丽,张 俊,桂红兵,仲跻峰,王慧利
(江苏省农业科学院 畜牧研究所,南京 210014)
胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)是从哺乳动物囊胚内细胞团(inner cell mass,ICM)中分离出来的多能性细胞,具有无限增殖、自我更新和分化成所有主要细胞系的能力[1]。在体内,多能性是胚胎发育过程中出现的一种短暂状态;但在体外需要在培养器皿的底部铺上特殊的培养基质才能使ESCs黏附和增殖。在细胞培养基质的基础上通过补充外源性关键因子可以诱导ESCs无限期维持自我更新状态及多能性,进而开展胚胎发生、组织分化、药物筛选、疾病建模、移植治疗及转基因动物工程等科学研究[2-4]。因此,细胞外基质在ESCs培养及研发应用中意义重大。
目前,人和小鼠ESCs的培养常用饲养层细胞,如小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)或无饲养层的细胞外基质,如基质胶(Matrigel),作为细胞外基质,家畜ESCs的培养体系主要借鉴了人和啮齿动物ESCs的研究方法。MEFs饲养层的制备需经过丝裂霉素C或γ射线照射处理,而Matrigel是从Engelbreth-Holm-Swarm小鼠肉瘤中提取的,主要由层黏连蛋白、Ⅳ型胶原、硫酸肝素蛋白多糖、巢蛋白和生长因子组成。MEFs饲养层和Matrigel在制备过程中均表现出批次间的可变性[5]。在培养人或家畜ESCs时,由于MEFs和Matrigel存在异质性及批次不稳定性问题,易引发ESCs分化或癌化[6]。因此,明确培养条件、优化细胞外基质有助于更精确地探索ESCs自我更新和分化的分子基础。本试验设置了MEFs、Matrigel和 贴附因子(attachment factor,AF)3种细胞培养板,通过分析小鼠ESCs(mESCs)的形态变化、克隆集落形成及多能性调控因子的表达,综合评定3种不同处理对mESCs多能性维持的影响,为建立和优化家畜ESCs培养体系提供参考和借鉴。……
