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2022/02/14

ES/iPS細胞からの血球細胞分化にお困りではありませんか 〜分化を成功させるためのポイントとは〜

  • 用途別細胞培養

ES/iPS細胞から血球細胞に分化させるためには、高品質なES/iPS細胞を維持すること、各血球細胞分化に適した分化培地を選択することが重要です。
STEMCELL Technologies社では、mTeSR™ Plusを使用して維持されたES/iPS細胞について、血球細胞分化用培地シリーズのSTEMdiff™ Hematopoietic System(STEMdiff™ T、NK、Monocyte、Erythroid、Microglia)をもちいた各血球細胞への分化をバリデーションしております。

本ページではES/iPS細胞からの血球細胞分化用培地「STEMdiff™ Hematopoietic System」と併せて、分化に適切なES/iPS細胞を維持するために必要な培地、試薬類を組み合わせたセット品についてご紹介します。

*ここがポイント*
ES/iPS細胞の培養から分化までの培地をセットで購入いただくことで、一貫したサポートが可能になります。特に、はじめて分化をおこなう方は、適切な培養方法のノウハウ取得やトラブルシューティングのためにもセットでの購入をおすすめします。

高品質なES/iPS細胞の維持培養のために -クランプ継代-

ヒトES/iPS細胞培養で行われる継代法には、継代操作の違いにより二つの方法「クランプ継代」と「シングルセル継代」があります。
シングルセル継代では、完全に解離してシングルセル化したES/iPS細胞懸濁液を播種することにより、単層培養します。
単層培養でのシングルセル継代法は、より増殖が速く、多くの細胞が得られる利点を有するといわれます。
しかし、ES/iPS細胞のシングルセル剥離操作は、長期培養時にES/iPS細胞にゲノム変異を引き起こすことや、ES/iPS細胞をシングルセルに剥離し低密度で再プレーティングすると、細胞損傷および細胞死(アポトーシス)が引き起こされるということが報告されています。さらに、シングルセル継代で単層培養された細胞の形態からは細胞品質の評価が困難です。

一方、クランプ継代では、ES/iPS細胞のコロニーを小さい細胞塊に断片化し播種することにより、通常コロニーとして培養されます。そのためクランプ継代ではコロニーの状態で培養された細胞の形態(コロニーの形、S/Nなど)にもとづく細胞品質評価が容易になります(図1)。

 図1 クランプ継代とシングルセル継代で培養されたiPS細胞の形態
 (左)クランプ継代の望ましい形態、(中)クランプ継代の望ましくない形態、(右)シングルセル継代での細胞形態

クランプ継代におけるES/iPS細胞の望ましい形態とは

  • 丸く、packされた状態
  • 核質の割合(S/N)が多い
  • コロニーのエッジがスムーズな状態
  • コロニーの中心部はマルチレイヤーになっており、顕微鏡下ではBrightな状態
     (STEMCELL Technologies社による基準です)

STEMCELL Technologies社の維持培養用培地:mTeSR™ Plus、継代用剥離試薬:ReLeSR™、基底膜マトリックス:Vitronectin XF™を併せて用いてクランプ培養をすることで、高品質なiPS細胞を維持することができます。

そのような細胞を安定的に培養するために、細胞維持用メンテナンスセットの販売を開始しました。
会員登録でいつでもお得に購入できますので、ぜひご利用ください。

高品質な細胞維持用バンドルセット

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各血球細胞分化に適した培地選択

効率よく良い品質の分化細胞を得るためには、その基となる多能性幹細胞の品質を保ちながら維持培養することが極めて重要です。
その多能性幹細胞を用いて適切な分化培地を用いることも重要です。
STEMdiff™ Hematopoietic Systemとは、 造血系細胞、 T細胞、NK細胞、単球、赤血球、ミクログリアを含む造血系細胞分化用培地の総称です。
STEMCELL Technologies社では複数のES/iPS細胞株を用いた分化を確認しています!

下記チャートを参考いただき、各血球細胞分化に適した分化培地をご選択ください。

STEMdiff™ Hematopoietic Kitは、無血清の基本培地と、造血前駆細胞(HPC)の生成用に設計されたサプリメントで構成されています。標準化された12日間の分化プロトコル用に最適化されたこのキットは、hPSCのHPCへの強力な分化をサポートします。
HPCは、CD34およびCD45の発現、MethoCult™培地を使用したコロニー形成単位(CFU)アッセイで複数の系統の造血コロニーを形成する機能によって識別できます。
得られたHPCは、ダウンストリームアッセイに使用するか、hPSC由来のHPCまたはMethoCult™H4435濃縮培地で使用するために特別に設計されたMethoCult™SFH4636培地を使用したCFUアッセイで定量化できます。
STEMdiff™ Hematopoietic Kitで生成されたHPCはSTEMdiff™ Microglia Differentiation Kit又はSTEMdiff™ Monocyte Kitを使用してさらに分化させることができます。赤血球系統の前駆細胞および下流細胞は、STEMdiff™ Erythroid Kitを使用して直接取得できます。また、リンパ系のHPCおよび免疫細胞タイプの分化を目的とされる際は、STEMdiff™NKおよびT Cell Kitを使用して取得できます。

hPSCから血球および免疫細胞に分化させることで、これらの細胞を安定的かつ大量に供給できるようになり、プライマリー細胞では難しかった創薬スクリーニングや疾患モデルへの利用に道が開かれます。STEMdiff™では完全に無血清かつフィーダーフリーで培養できるため、変動要素は限りなく低減されます。

造血前駆細胞への分化 STEMdiff Hematopoietic Kit

STEMdiff™ Hematopoietic Kit

STEMdiff™ Hematopoietic Kit(ST-05310)は、hPSCからCD34、CD45、およびCD43を発現する造血前駆細胞に分化させるための培地です。得られる造血前駆細胞は、コロニー形成ユニット(CFU)アッセイで造血コロニー形成能を示します。

造血前駆細胞への分化に必要な試薬
ヒトES/iPS細胞の維持培養 
 ST-100-0276VR  mTeSR Plus Maintenance Set

造血前駆細胞への分化
 ST-05310  STEMdiff Hematopoietic Kit

*分化の際は、Corning® Matrigel® hESC-Qualified Matrix(#354277)が必要です。

関連製品

hPSC由来造血前駆細胞のCFUアッセイ向け 半固形培地 
 ST-04636  MethoCult™ SF H4636

赤血球前駆細胞への分化 STEMdiff Erythroid Kit

          
           

STEMdiff™ Erythroid Kit

STEMdiff™ Erythroid Kit(ST-100-0074)は、ヒト胚性幹(ES)および人工多能性幹(iPS)細胞から、無血清およびフィーダーフリー条件下で、Glycophorin AおよびCD71を発現する赤血球前駆細胞(赤芽球)に分化させるために設計されています。細胞は通常、14日間の赤血球分化段階で241倍 +/- 190倍(95%CI)に増殖し、24日目の細胞集団には通常74% +/- 5%(95 %CI: COnfidence interval)のCD71+GlyA+赤芽球が含まれます。
本キットを使用して生成された細胞は、成熟に適した培養条件に移すことで、正赤芽球と網状赤血球へさらに成熟させることができます。

赤血球前駆細胞(赤芽球)への分化に必要な試薬
ヒトES/iPS細胞の維持培養 
 ST-100-0276VR  mTeSR Plus Maintenance Set

赤血球細胞への分化
 ST-100-0074  STEMdiff Erythroid Kit

*詳しいプロトコールとデータは、以下よりご覧ください(STEMCELL Technologies社ウェブサイトへリンク)。
STEMdiffをもちいた多能性幹細胞からの赤芽球生成

*製品に関するウェビナーは、以下よりご覧ください(視聴にはSTEMCELL Technologies社ウェブサイトでの登録が必要です)。
Serum- and Feeder-Free Differentiation of Erythroid Progenitor Cells from hPSCs

ミクログリアへの分化 STEMdiff Microglia Kits

STEMdiff Microglia Kits

STEMdiff™ Microglia Differentiation Kit (ST-100-0019)、およびSTEMdiff™ Microglia Maturation Kit (ST-100-0020)は、STEMdiff™ Hematopoietic Kitで分化させた造血前駆細胞からミクログリアへ分化、および成熟させるための培地です。こちらはMathew Blurton-Jones研究室のプロトコル(Abud, et al., 2017)に基づいて開発されており、得られるミクログリアは貪食作用を示し、神経炎症モデルや、神経オルガノイドとの共培養アプリケーションに使用できます。

ミクログリアへの分化に必要な試薬
ヒトES/iPS細胞の維持培養 
 ST-100-0276VR  mTeSR Plus Maintenance Set

造血前駆細胞への分化
 ST-05310  STEMdiff Hematopoietic Kit

ミクログリアへの分化
 ST-100-0019  STEMdiff Microglia Differentiation Kit

ミクログリアの成熟
 ST-100-0020  STEMdiff Microglia Maturation Kit

*製品に関するウェビナーは、以下よりご覧ください(視聴にはSTEMCELL Technologies社ウェブサイトでの登録が必要です)。
Advanced Brain Organoid Co-Culture Systems

単球への分化 STEMdiff Monocyte Kit

STEMdiff™ Monocyte Kit

STEMdiff™ Monocyte Kit(ST-05320)は、hPSCから単球に分化させるための培地です。単球は培養上清中から浮遊細胞として回収できます。また、得られる単球はImmunoCultを用いてマクロファージまたは樹状細胞へさらに分化させることができます。

単球細胞への分化に必要な試薬
ヒトES/iPS細胞の維持培養 
 ST-100-0276VR  mTeSR Plus maintenance set

単球細胞への分化
 ST-05320  STEMdiff Monocyte Kit

*分化の際は、Corning® Matrigel® hESC-Qualified Matrix (#354277) が必要です

*単球細胞への分化ついてはこちらもご覧ください。
iPS細胞から単球へ誘導する革新的なアプローチ

T、NK細胞への分化 STEMdiff T Cell / NK Cell Kits

STEMdiff™ T Cell / NK Cell Kits

STEMdiff™ T Cell Kit(ST-100-0194)、およびSTEMdiff™ NK Cell Kit(ST-100-0170)は、hPSCからCD34+細胞への誘導を経て、T細胞およびナチュラルキラー細胞(NK細胞)に分化させるための培地です。
胚葉体形成をともなう3次元培養を経ることで、CD34+細胞への誘導効率が向上しました。ロット間差を抑えた大量の分化細胞を得るだけでなく、遺伝子編集したhPSCを分化させて有用な研究ツールとして利用することもできます。

T細胞、NK細胞への分化に必要な試薬

*T細胞、NK細胞への分化ついてはこちらもご覧ください。
iPS細胞からT細胞、NK細胞へ誘導する革新的なアプローチ

会員限定特別価格のご案内

高品質な細胞維持用バンドルセットを会員登録でお得にお買い求めいただけます。
培養においては様々な因子が細胞の生育に影響を致しますが、一貫したプロトコル・材料を用いて実施をすることは極めて重要です。

STEMCELL Technologies社では複数のES/iPS細胞ラインを用いて分化を確認しております。ES/iPS細胞の維持培養から分化までの培地をセットで購入いただくことでメーカーからの一貫したサポートも可能でございます。
特に、はじめて分化を行う方は、セットでの購入をお勧めいたします。

高品質な細胞維持用バンドルセット

 ST-100-0276VR  mTeSR Plus Maintenance Set

【セット内容】
mTeSR™ Plus cGMP (ST-100-0276)
ReLeSR™ (ST-05872)
Vitronectin XF™ (ST-07180)

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• ImmunoCult™:免疫細胞の刺激・増殖・維持・分化
• StemSpan™:造血幹細胞の増殖
• MethoCult™:造血コロニーアッセイ
• STEMdiff™:ヒト多能性幹細胞からの分化

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