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2019/04/04

「mTeSR Plus」新発売:週2回の培地交換で高品質なES/iPS細胞を!

  • 用途別細胞培養

「mTeSRTM Plus」は、週2回の培地交換でも高品質な細胞を維持できるように、緩衝作用(pH)の改善とFGF2の安定化を実現したヒトES/iPS細胞の維持培養用培地です。
ここでは、「 mTeSR Plus 」で維持したES/iPS細胞の品質がどのように優れているのかをご紹介いたします。

フレキシブルな培地交換スケジュール

mTeSR Plusは、週2回の培地交換でもヒト多能性幹細胞を高品質に維持することができます。(パフォーマンステスト済み)

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Fig.1 週2回の培地交換スケジュール例

mTeSR Plus培地交換のルールに従って、自分のフレキシブルな培養スケジュールで実施してください。

培地交換ルールの詳細(mTeSR Plus 製品情報)

高品質な細胞① 緩衝作用の改善とFGF2の安定化

最近の研究により、培地のアシドーシスがDNA損傷のレベル、ゲノムの不安定性、およびヒトES/iPS細胞の増殖抑制と関連していることがわかってきています。
mTeSR Plusの安定性強化により培地のpHが維持され、アシドーシスによる細胞への各種ダメージを軽減します。
mTeSR Plusはゴールドスタンダード「mTeSR1」※1の組成にもとづいた無血清培地ですが、4日間培地交換を完全フリーで培養可能です。緩衝作用(pH)の改善と、FGF2※2を含む培地の主要成分が安定化されており、細胞の品質維持をサポートします。

※1)mTeSR1:世界50か国以上、1,500報以上の論文で使用実績がある世界No.1 のES/iPS細胞維持培地です

※2)FGF2(Fibroblast Growth Factor, 線維芽細胞成長因子):無血清の条件下で未分化なヒトES細胞を維持させる不可欠な成長因子として、2000年にMichal Amitらによって発見されました

高品質な細胞② 優れた形態と増殖能

mTeSR Plusで培養したES/iPS細胞は、高い細胞品質の証明となる、明確な辺縁を有する均一で密集したコロニーを形成します。
細胞は10継代後も幹細胞の特徴である顕著な核小体および高い核対細胞質比(N/C)を保持しています。mTeSR Plusは、mTeSR1の1.5倍以上の増殖能を有しています。

高品質な細胞③ 幹細胞の未分化性を維持

10~15継代培養したヒトES細胞株(H1, H9)とヒトiPS細胞株(WLS-1C, STiPS-M001)は、未分化マーカーの発現を維持します。

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Fig. 2 ヒト多能性幹細胞の未分化マーカー発現
mTeSR Plus(週2回の培地交換)で維持培養したヒトES細胞株(H1, H9)とヒトiPS細胞株(WLS-1C, STiPS-M001)の未分化マーカーの発現をフローサイトメトリーにより解析しました。(A) OCT3/4 と (B) TRA-1-60の発現が維持されていることが確認できました。

高品質な細胞④ 3胚葉への多分化能を維持

mTeSR Plusで培養したiPS細胞(WLS-1C)は、3胚葉へ効率的に分化させることが可能です。

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Fig. 3 ヒト多能性幹細胞の分化能評価
mTeSR Plus(週2回の培地交換)で維持培養したiPS細胞 (WLS-1C) を3胚葉へ分化させました。主な3胚葉マーカーの発現レベルをhPSC Trilineage Differentiation qPCR Arrayで解析したところ、各胚葉に特異的なマーカー発現が明確に上昇していることが確認できました。

3胚葉への多分化能評価について

STEMCELL Technologies社のSTEMdiff Trillineage Differentiation Kitは、研究室で維持している細胞株や、新たに樹立した細胞株の3胚葉分化能を手軽に評価するためのキットで、品質管理を簡便に実施できます。従来のテラトーマアッセイやEB法に代わる、低コストで信頼性の高いアッセイとしてご利用ください。あるいは、本製品をスクリーニングとして使用し、従来法で詳細な確認を行うことも可能です。

高品質な細胞⑤ ES/iPS細胞に関連する遺伝子発現プロファイルを維持

mTeSR1(毎日培地交換)とmTeSR Plus(週2回の培地交換)で10 継代以上培養したヒトES細胞株(H9)とヒトiPS細胞株(STiPS-M001)は、同等の遺伝子発現プロファイルを維持します。

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Fig. 4. ヒト多能性幹細胞の遺伝子発現プロファイル
mTeSR Plus(週2回培地交換)及び、mTeSR1(毎日培地交換)で 10 継代以上維持されたヒトES細胞株(H9)とヒトiPS細胞株(STiPS-M001)について、RNAseqによるトランスクリプトーム解析で遺伝子発現プロファイルを比較しました(ES/iPS細胞に関連する19,665個の遺伝子解析)。これらは同等の遺伝子発現パターンを示しました。

高品質な細胞⑥ 正常な核型を維持

ヒトES/iPS細胞は、ルーチンの培養中にノンランダムかつ散発的に核型異常を獲得する能力があります。これらの細胞遺伝学的変化の背後にあるメカニズムは未知です。再発性の異常がヒトの癌においても多くに観察されており、治療用途にこれらの細胞を使用することに対して安全性の懸念が議論されています。

mTeSR Plusはその培地の安定性により、遺伝子の安定性ももたらします。

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Fig. 5 ヒト多能性幹細胞の核型を正常に維持
mTeSR Plusの培地交換週2回のプロトコールで培養した(左) ヒトES (H1)、(右) iPS (WLS-1C) 細胞では、12継代しても遺伝子異常は検出されません。(A)hPSC Genetic Analysis Kit、および(B)Gバンド法での検出結果を示しています。

核型異常検出について

ヒトES/iPS細胞において最も影響を受け易い染色体は、1、8、10、12、17、18、20、およびXと言われています。しかし、20qの変異は小さいため、Gバンド法で確認しにくい異常と言われています。Gバンドで確認できない遺伝子異常には、hPSC Genetic Analysis Kitをお試し下さい(Fig. 6参照)。
※)ヒト多能性幹細胞(ES/iPS細胞)で報告されている8種類の核型異常を同時検出できるスクリーニング用qPCRキットです。

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Fig.6 Gバンド法で検出困難な遺伝子異常の検出
hPSC Genetic Analysis Kitにより、Gバンド法で重複の検出確認が出来なかった20q11.21染色体重複を同定しました。

(A)hPSC Genetic Analysis KitでSTiPS-4D1 hiPS 細胞株の20q11.21染色体重複を検出しました。
(B)Gバンド法では染色体重複を検出できませんでした。
(C)20p11(緑)と20q11.21(赤)のプローブによる蛍光in situハイブリダイゼーションでも確認されました。

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