iPSC维持、培养要求高？表征困难？这些研究方法帮你解决
时间：2024-04-24 阅读：262
诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells）下文简称iPSC，是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。iPSC在2006年日本科学家山中申弥的实验中诞生，从全球来看，已有多款iPSC细胞治疗产品处于临床研究阶段。
近年来，细胞疗法在癌症治疗领域取得了丰硕的结果，但免疫细胞疗法不管是在血液瘤还是实体瘤领域都面临着细胞来源不足或质量不均的问题，iPSC衍生的细胞成为了一种好的选择。iPSC逐步成为细胞治疗领域的重要临床研发方向。
下面给大家来介绍在iPSC维持、培养和表征过程中有哪些好用的方法和工具：
iPSC分离挑取
iPSC在维持和培养过程中一致性和可重复性的数据至关重要，手动挑取iPSC可能产生更多的阳性细胞，在干细胞集落的分离转移过程中也相当有挑战。这时候一台快速、温和的全自动无损细胞分离系统就可以满足您的需求，CellCelector Flex具有专门为贴壁细胞和细胞克隆设计的挑取模块，能够温和且高度特异性地分离靶细胞，非常适合分离单个干细胞、干细胞集落并进行传代，并且能够分离干细胞集落的特定部分。可最大程度提高所挑选的干细胞克隆的存活率和克隆性，同时保持其多功能性特征。
图1. 使用 CellCelector Flex 可以精准、快速、温和且可靠地挑取 iPSC。
使用 CellCelector 平台拍摄的显微照片，照片中突出显示了系统选择的 iPSC 集落。(A) 和 (B) 分别为手动和 CellCelector 挑取并接种的 iPSC 集落，用碘化丙啶 (PI) 染色以鉴别死亡细胞。显微照片 (C) 显示了 CellCelector 挑取之前，干细胞集落中的一个分化区域。(D) 是 (C) 中所示的培养板区域分离分化部分后的显微照片。(E) 是挑取多能细胞部分之前，饲养细胞层上生长的大型 iPSC 集落的显微照片。集落右下角有自发分化的迹象。(F) 是使用 CellCelector Flex 挑取 (E) 中的集落后的显微照片，CellCelector靶向收集并转移了多能细胞区域用于进一步培养。比例尺等于 500 µm。
iPSC生长监测
而在 iPSC 培养过程中监测形态和多能潜力又是另一个挑战，如何能直观的监测脆弱的iPSC细胞培养物？这时候Incucyte® 实时活细胞分析平台就体现出了它特有的优势，在您的实验中，无需从培养箱中取出培养板即可监测脆弱的 iPSC 细胞系培养物的形态和生长特征。下面让我们来看看实际案例中，Incucyte®是如何发挥它的作用的：
使用 Incucyte Cell-by-Cell贴壁细胞模式在10x放大倍数下扫描其形态差异并自动进行定量分析。通过 Basic Analyzer 和 AI 活细胞汇合度分析测定细胞核和细胞质面积（图 3C和F），然后按以下公式计算核质比（研究 iPSC 的标准测量值）：
图2. 在 iPSC 培养过程中监测形态和多能潜力。
在优化 (mTESR Plus) 和未优化 (RPMI) 条件下生长的 iPSC 的 Incucyte® 图像。（A、D）经 Nuclight 快速红色染料染色后的 iPSC 荧光图像，比较了不同条件下的细胞核密度。（B、E）相同 iPSC 的相差图像，显示出两个变量之间的形态差异。（C、F）Incucyte® 上的圈描分析显示了汇合度和核荧光面积，可用于确定核质比，如 (G) 中所示。比例尺等于 400 µm。
iPSC功能表征
最后在细胞表征过程中，同样可以用到赛多利斯iQue® 流式细胞仪 表征珍贵细胞类型，每个样品仅需 10 µL，充分节省样品以满足下游需求，同时ForeCyt软件比起传统流式更简单，是高通量流式筛选常用仪器。下面让我们看看iQue® 是如何在iPSC表征中发挥作用的吧：
图3. 使用 iQue® 高通量流式细胞仪分析 iPSC 标记物表达的变化。
iQue Forecyt® 软件收集的 iPSC 生长数据的散点图，iPSC 分别在优化培养基 (mTESR Plus) 和未优化培养基 (RPMI) 中培养了 (A) 2 天和 (B) 4 天，诱导“分化”。图中显示了 SSEA-1（非多能性标记物）、SSEA-4（多能性标记物）、TRA-1-60（多能性标记物）和“多能性”（SSEA-1 阴性，SSEA-4/TRA-1-60 阳性）的标记物表达量（± SEM，n=4）。图 (C) 显示了iQue Forecyt®软件所呈现的 SSEA-1 和“多能性”标记物原始数据，数据采集自优化和未优化条件下生长 2 天的 iPSC (n=4)。NCCIT 和 THP-1 分别是多能性标记物表达和非多能性标记物表达的对照细胞系。
使用三种赛多利斯仪器（CellCelector Flex，Incucyte® 和 iQue®）挑取和接种 iPSC、测定多能性并监测细胞生长情况和汇合度。自动化、灵活的工作流程让您的iPSC培养和表征不再困难。
