1.层粘连蛋白 521 的背景

层粘连蛋白 521 (LN521) 是天然干细胞微环境内的关键细胞粘附蛋白,也是人类胚胎干细胞 (hES) 和诱导性多能干细胞 (hiPSC) 培养和扩增的基质。LN521 与细胞表面受体结合并激活细胞信号通路,从而产生更多功能性细胞。

Laminin 521在体外重现了hPSC生物学相关的环境,促进hPSC的贴壁、高存活率和强的长期自我更新能力,是支持干细胞生长、维持基底膜结构和性能稳定的关键基质蛋白。Laminin 521也是最常用的无营养培养基质之一。此外,Laminin 521无需添加任何凋亡抑制剂,即可实现遗传稳定的多能干细胞的高效单细胞传代,细胞以均匀的单层生长,无需手动去除任何分化区域。此外,研究表明,LN521可支持PSC生长10代以上而无任何核型异常的迹象,并保持PSC分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层的能力。

图 1. 层粘连蛋白 521 结构 [1]

2.层粘连蛋白包被实验

2.1 用无菌去离子水或注射用水将层粘连蛋白521配制成400µg/ml,使用前建议用无菌1×DPBS(Ca++/Mg++)稀释至100µg/ml,再用无菌DPBS(Ca++/Mg++)稀释至工作浓度5-10µg/ml。包被浓度根据培养细胞种类不同有所差异,建议优化实验方案,确定最适合细胞的包被浓度,推荐浓度见表1。

笔记: 含 Ca 的 DPBS2+ 和镁2+ 应使用二价阳离子,因为二价阳离子对蛋白质结构和功能很重要。层粘连蛋白 521 所需的工作浓度取决于细胞和应用。我们建议初始涂层浓度为 0.5μg/cm2

表 1. 不同培养容器的重组人层粘蛋白工作溶液的推荐体积。

培养皿

包被浓度(μg/mL)

LN521添加量

1*DPBS添加量

总体积

6 好

5

50 μL/孔

950 μL/孔

1 毫升/孔

12 好

5

25 μL/孔

475 μL/孔

0.5 毫升/孔

24 好

5

15 μL/孔

285 μL/孔

0.3 毫升/孔

四十八 好

5

7.5 μL/孔

142.5 μL/孔

150 μL/孔

96 井

5

3.5 μL/孔

66.5 μL/孔

70 μL/孔

35mm 培养皿

5

50 μL/孔

950 μL/孔

1 毫升/孔

60mm 培养皿

5

100 μL/孔

1900 μL/孔

2 毫升/孔

100mm 培养皿

5

300 μL/孔

5700 μL/孔

6 毫升/孔

以上体积基于包被浓度5μg/mL。

2.2 将规定体积的层粘连蛋白-DPBS 混合物加入每个孔中并轻轻摇晃。确保整个表面都覆盖有层粘连蛋白涂层溶液,因为未涂层的表面不支持细胞生长。

2.3. 将板放入 37°C 培养箱中孵育过夜。最短孵育时间为 2 小时,但建议孵育过夜以获得理想的细胞培养条件。注意不要让培养容器变干,这会导致 LN521 失活。

2.4. 当细胞准备好接种时,吸出层粘连蛋白 521 溶液。

3.iPSC培养

3.1 iPSC解冻(以12孔板为例)

3.1.1 从液氮或干冰中取出 iPSC,并在 37°C 水中解冻 10 秒。

3.1.2 用75%酒精对冷冻管进行消毒,并将其转移到工作台面上。

3.1.3 将细胞转移到一个新的含有9 mL DMEM-F12 的15 mL 离心管中。

3.1.4 将15 mL离心管于室温下以300g离心5分钟。

3.1.5 从包被的12孔板中丢弃层粘连蛋白溶液。

3.1.6 弃去细胞上清,将 iPSC 轻轻悬浮于 1 mL mTeSR-plus(含 10 µM Y-27632)中,转移至包被的 12 孔板中,摇动板子使细胞分布均匀,最终细胞密度为 1×10^5 个/孔,室温放置 10 分钟,确保培养在 4-5 天内传代。

3.1.7 将12孔板放回37℃培养箱中孵育。

3.1.8 含ROCK抑制剂的培养基应于12~16小时后弃去,在不含抑制剂的培养基中继续培养。

表2. 不同培养容器中细胞接种密度,根据细胞生长速度确定细胞数量

细胞培养容器

6 好

12 好

24 好

96 井

细胞数量

2.5~3.5×105

6~8×104

3~4×104

0.5~1×104

3.2. iPSC 传代方案

3.2.1 弃去培养上清,用 1 mL PBS(Ca‑‑/毫克‑‑)。

笔记: 使用不含 Ca2+ 和 Mg2+ 的 PBS,因为二价阳离子会对某些解离酶产生负面影响。

3.2.2 弃去 PBS,加入 0.5 mL 温和细胞解离试剂。在室温下孵育 6-8 分钟或在显微镜下观察,直到细胞不再结合在板上。

3.2.3 加入等体积的DMEM-F12,轻轻混匀细胞,转移至室温离心管中,300g离心5分钟。

3.2.4 在传代细胞之前,准备一个层粘连蛋白包被的12孔板。

3.2.5  弃去上清液,将细胞悬浮在含有 10  µM  Y-27632。

3.2.6 将细胞转移至已准备好的层粘连蛋白包被的12孔板中,轻轻摇动板子使细胞分布均匀,室温放置10至20分钟。

3.2.7 将12孔板放入37℃培养箱中孵育。

笔记: iPSC 长成单层后会迅速分化并死亡。为了保持生长和多能性,它们需要在汇合前​​进行传代。

3.3. iPSC 的冷冻保存

3.3.1 配制温和细胞解离试剂。

3.3.2 按照iPSC传代方案进行细胞分离,通过细胞器计数确保冻存前细胞密度。

3.3.3 每管细胞应以1-2×10^6的细胞密度冷冻。按照iPSC传代方案中的离心和去除细胞培养基的步骤进行。将分离的iPSC沉淀重悬于适当体积的冷冻保存溶液中

3.3.4 将1 mL重悬后的细胞冻存沉淀加入到1.5 mL冻存管中,程序降温,然后转入液氮中长期保存。

4. 层粘连蛋白涂层的重要注意事项

    4.1. 实验方案中的所有步骤均须在无菌条件下进行。

    4.2. 避免将层粘蛋白长时间暴露于室温下。

    4.3. 避免反复冻融

    4.4. 解冻后未稀释的蛋白原液可在2~8℃无菌条件下保存,可稳定保存至少3个月。

    5.相关产品信息

      产品名称

      猫#

      尺寸

      重组人层粘连蛋白521蛋白(无动物成分)

      92602ES

      10微克/100微克/500微克/1毫克

      6.参考文献

      [1]Pulido D、Briggs DC、Hua J、Hohenester E。层粘连蛋白β2短臂的晶体学分析揭示了LF结构域如何插入到规则排列的LE结构域中。Matrix Biol。2017年1月;57-58:204-212。

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