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School of Biosciences, University of Birmingham
Merrick, D., Chen, H., Larner, D., Smith, J. Adult and Embryonic Skeletal Muscle Microexplant Culture and Isolation of Skeletal Muscle Stem Cells. J. Vis. Exp. (43), e2051, doi:10.3791/2051 (2010).
संवर्धित भ्रूण और वयस्क कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं के विभिन्न उपयोगों के एक नंबर है. सूक्ष्म dissected explants इस अध्याय में वर्णित तकनीक proliferative कंकाल की मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं के स्रोत के रूप में, किशोर, वयस्क या भ्रूण मांसपेशियों से कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं के अपेक्षाकृत बड़ी संख्या को अलग करने के लिए एक मजबूत और विश्वसनीय तरीका है. लेखकों सूक्ष्म dissected explant संस्कृतियों का इस्तेमाल किया है के लिए जंगली प्रकार और dystrophic मांसपेशियों में कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं के विकास विशेषताओं का विश्लेषण. ऊतक वृद्धि के घटकों में से प्रत्येक, अर्थात् सेल अस्तित्व, प्रसार, senescence और भेदभाव अलग से यहाँ वर्णित विधियों का उपयोग कर विश्लेषण किया जा सकता है. विकास के सभी घटकों के शुद्ध प्रभाव explant परिणाम की दर को मापने के माध्यम से स्थापित किया जा सकता है है. माइक्रो - explant विधि अलग मांसपेशी प्रकार और उम्र की एक विस्तृत श्रृंखला से प्राथमिक संस्कृतियों की स्थापना की और, के रूप में यहाँ वर्णित है, लेखकों द्वारा अनुकूलित किया गया है भ्रूण कंकाल की मांसपेशी व्यापारियों के अलगाव को सक्षम करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
विशिष्ट, सूक्ष्म explant संस्कृतियों के लिए निकाले जाते इस्तेमाल किया गया है clonal (एकल कक्ष मूल) कंकाल की मांसपेशी स्टेम सेल (SMSC) लाइनों और जो विस्तार vivo में प्रत्यारोपण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. Vivo प्रतिरोपित SMSC में के रूप में कार्य, ऊतक विशिष्ट, उपग्रह कोशिकाओं व्यवहार जो कंकाल की मांसपेशी फाइबर के उत्थान के लिए योगदान लेकिन जो भी undifferentiated स्टेम कोशिकाओं जो किया जा सकता है संस्कृति में फिर से पृथक सूक्ष्म explant विधि का उपयोग कर के एक छोटे से पूल के रूप में बनाए रखा जाता है (उपग्रह सेल आला में).
दो दृष्टिकोण proliferative कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं को अलग करने के लिए नियोजित किया जा सकता है. पहली मांसपेशियों के ऊतकों में enzymatically एकल कक्षों बाहर 1 चढ़ाना पहले अलग पचा रहे हैं. दूसरी विधि संस्कृति में मांसपेशियों के ऊतकों के टुकड़े explant कोशिकाओं ऊष्मायन 2, 3 के दौरान विकसित करने की अनुमति है . इस प्रोटोकॉल दूसरी विधि में वर्णित है. टिशू कल्चर ही explant संस्कृति में अपनी जड़ों की है. वर्ष 2007 हैरिसन जिसमें उन्होंने लसीका के 4 बूँदें फांसी में तंत्रिका explants incubating न्यूरॉन outgrowths प्राप्त की क्लासिक प्रयोगों की 100 वीं वर्षगांठ थी. Explant संस्कृति तकनीक का इस्तेमाल किया गया है और परिष्कृत वयस्क और भ्रूण कोशिकाओं 4, 5 के proliferative प्राथमिक संस्कृतियों पैदा करने का एक साधन के रूप में अलग अलग संदर्भों की एक किस्म में आगामी 100 वर्षों में है. explant तकनीक के पीछे सिद्धांत है, तथापि, एक ही रहता है, सेल परिणाम की महत्वपूर्ण प्रारंभिक चरण के दौरान माता पिता के ऊतक के तीन आयामी संरचना को बनाए रखने, जबकि एक अमीर पोषक मीडिया के साथ कोशिकाओं outgrowing प्रदान प्राथमिक सेल अलगाव के आघात को कम से कम जो पैदा करने के लिए. कंकाल की मांसपेशी में है क्योंकि मांसपेशियों के ऊतकों को काटने का कार्य मांसपेशी फाइबर आघात, उपग्रह सेल सक्रियण, प्रवास और प्रसार 3, 6 के लिए सामान्य ट्रिगर mimics explant संस्कृति का उपयोग करने के लिए एक अतिरिक्त लाभ है. वयस्क कंकाल की मांसपेशी उपग्रह कोशिकाओं (myoblasts भी कहा जाता है) proliferative स्टेम सेल मांसपेशी फाइबर की मरम्मत और 7 विकास के लिए जिम्मेदार जनसंख्या हैं.
कंकाल की मांसपेशी explants इस प्रकार regenerating मांसपेशियों के vivo वातावरण में नकल और स्टेम सेल प्रवास और विभाजन को प्रोत्साहित. भ्रूण में, (ट्रंक और अंग की मांसपेशियों) हड्डीवाला कंकाल की मांसपेशी के बहुमत somites से निकला है, हालांकि somitomeres और ब्रान्चियल मेहराब सिर 8, 9 की मांसलता को जन्म दे. myotome दो अलग समूहों के रूप में पहचाना जा सकता है है Myf 5 व्यक्त स्टेम फर्क somite पृष्ठीय औसत दर्जे का है, और पार्श्व किनारों में स्थित है, क्रमशः कोशिकाओं. क्रमशः, इन कोशिकाओं को वापस है, जो बगल में अंतर की epaxial मांसपेशियों उत्पन्न, और उदर और पार्श्व hypaxial (अंगों, पेट, और श्वसन की मांसपेशियों) मांसलता है जो मांसपेशियों somite 10 से स्टेम कोशिकाओं के प्रवास की आवश्यकता होती है. भ्रूण पेशी स्टेम सेल प्रवास 3 11 पैक्स के नियंत्रण के अधीन है. Myf-5 अभिव्यक्ति भ्रूण मांसलता की स्थापना और इस महत्व को प्रसव के बाद मांसपेशियों के लिए बनी रहती है के लिए आवश्यक है, जहां सक्रिय उपग्रह कोशिकाओं के 98% से अधिक व्यक्त Myf-5 12 . Myf-5 इसलिए proliferating कंकाल दोनों वयस्क और भ्रूण के ऊतकों में पेशी स्टेम सेल की आबादी का एक विश्वसनीय और विशिष्ट मार्कर है. भ्रूण पेशी स्टेम कोशिकाओं (भी बुलाया मांसपेशी कोशिका progenitors, कंकाल की मांसपेशी व्यापारियों, myoblasts या यहाँ तक कि भ्रूण उपग्रह कोशिकाओं) प्रारंभिक अवस्था माउस, लड़की और मेंढक 13 भ्रूण के somites से अलग किया जा सकता है. आदेश में भ्रूण बड़े लेखकों भ्रूण के कंकाल की मांसपेशियों से myogenic संस्कृतियों को अलग करने के लिए भ्रूण के ऊतकों के लिए microdissected explant तकनीक अनुकूल है. एक समान दृष्टिकोण Cossu एट अल द्वारा प्रयोग किया जाता है 14. भ्रूण somite 14 से clonal सेल आबादी उत्पन्न.
1. कंकाल की मांसपेशी स्टेम सेल के इन विट्रो सेल संस्कृति में (SMSC)
SMSC एकल कक्ष मूल है जो clonally प्राथमिक कंकाल की मांसपेशी explant संस्कृतियों से प्राप्त किया गया है सेल लाइनों हैं. वे मानक टिशू कल्चर पद्धति का उपयोग कर यदि पर्याप्त ध्यान रखा जाता है संवर्धित किया जा सकता है है. ध्यान दें कि, जब तक अन्यथा इंगित, सभी वर्णित जोड़तोड़ सड़न रोकनेवाला शर्तों के तहत एक लामिना का प्रवाह (कक्षा 1 या कक्षा 2 बाँझ कैबिनेट) डाकू और सभी संस्कृति अभिकर्मकों का उपयोग किया जाता है का उपयोग करने से पहले डिग्री सेल्सियस पानी के स्नान में 37 के लिए गरम कर रहे हैं.
1.1. Subculture
स्थापित SMSC लाइनों के लिए, जब कोशिकाओं को लगभग 95% संगम तक पहुँचने, वे अपनी संस्कृति पोत से हटाया जाना चाहिए, पतला और आगे के विकास को सक्षम करने के लिए एक ताजा बर्तन में रखा. इस subculture प्रक्रिया विभिन्न enzymatic प्रक्रियाओं के एक नंबर के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है / trypsin EDTA सबसे अक्सर इस्तेमाल किया जा रहा है (देखें नोट 3). यह सामान्य अभ्यास (और अच्छे) के घनत्व है जो उन्हें विकास के तीसरे दिन पर subcultured करने की आवश्यकता पर कोशिकाओं के विकास. प्रत्येक उपसंस्कृति में सबसे एसएमएस सेल लाइनों के लिए इस बंटवारे 1 / 10 कक्षों के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है. यह कोशिकाओं के सावधान निगरानी की अनुमति देता है और टिशू कल्चर प्रदर्शन तुरंत असामान्य वृद्धि (उदाहरण के लिए तेजी से विकास) व्यवहार जो परिवर्तन या apoptosis में कमी संस्कृति शर्तों के अनुकूलन द्वारा कारण जैसे सेल लाइन प्ररूपी परिवर्तन का संकेत मिलता है की पहचान उन सक्षम बनाता है है. इसके अतिरिक्त, एक सुसंगत और सावधान subculturing दिनचर्या बेहद इस तरह की घटनाओं की घटनाओं को कम कर देता है.
1.2. सेल लाइन्स और प्राथमिक संस्कृति के cryopreservation
1.3. सेल नंबर का निर्धारण
2. प्राथमिक कंकाल की मांसपेशी Microexplant संस्कृति की स्थापना
प्राथमिक संस्कृति माइक्रो - explant के लिए किसी भी व्यक्ति सामने की मांसपेशियों और हिंद अंग, डायाफ्राम, पीठ और पेट की मांसपेशियों सहित सुलभ कंकाल की मांसपेशी से SMSC अलग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. किशोर और वयस्क मांसपेशियों से microexplant संस्कृतियों को पाने के लिए विधि विस्तार में स्मिथ और 3 Schofield द्वारा वर्णित है और बाद बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है किशोर, वयस्क और वृद्ध माउस मांसपेशियों से एसएमएस कोशिकाओं प्राप्त है. विधि भी इस्तेमाल किया जा सकता सुसंस्कृत 24 मछली और मानव कंकाल की मांसपेशी (राव और स्मिथ, अप्रकाशित) से कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं को प्राप्त है. SMSC के एक माउस मांसपेशी microexplant से परिणाम चित्रा 1a, ख में सचित्र है. विधि भ्रूण मांसपेशी अग्रदूत साबित कोशिकाओं (धारा 3 देखें) के अलगाव के लिए संशोधित किया गया है . बुनियादी विधि इस प्रकार है:
2.1. Clonal व्युत्पत्ति
प्राथमिक explant myoblast संस्कृतियों (चित्रा 1a, ख) जंगली प्रकार और उत्परिवर्ती कंकाल की मांसपेशियों में विभिन्न विकास के मापदंडों के एक किस्म की स्थापना के लिए एक उपयोगी और सही उपकरण हैं . Clonal व्युत्पत्ति, एक एकल कोशिका से एक सेल लाइन के अलगाव, कंकाल की मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं के अलगाव में एक आवश्यक कदम है और भी subclone SMSC आरएनएआई constructs या transgenes के साथ ट्रांसफ़ेक्ट लाइनों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. स्थापित SMSC और प्राथमिक explant संस्कृतियों अत्यधिक निर्भर घनत्व और "cras जाएगाज "(पकवान से अलग और मरने) अगर बाहर बहुत कम एक सेल घनत्व में चढ़ाया हुआ है क्योंकि SMSC रिलीज घुलनशील कारक हैं जो विकास और सेल अस्तित्व को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं. एक उच्च घनत्व संस्कृति का अनुकरण करने के लिए और के दौरान इन कारकों की आपूर्ति. क्लोनिंग की प्रक्रिया, SMSC स्वयं वातानुकूलित माध्यम क्लोन कर रहे हैं वातानुकूलित माध्यम के अलावा व्यक्ति की कोशिकाओं को एक अलग वातावरण में पैदा करने के लिए अनुमति आवश्यक हो पाया था..
2.2. Karyotyping
Karyotyping निगरानी सेल phenotype का एक महत्वपूर्ण तरीका है. सेल लाइनों clonal व्युत्पत्ति द्वारा व्युत्पन्न करने के लिए सुनिश्चित करें कि वे सकल गुणसूत्र rearrangements जो उनके फेनोटाइप को प्रभावित कर सकता है बिना एक द्विगुणित गुणसूत्र पूरक बरकरार रखा है karyotyped होना चाहिए.
3. भ्रूण से प्राथमिक माइक्रो explant संस्कृति की स्थापना
तीन माउस उपभेदों MDX और CAV3KO (दोनों dystrophic म्यूटेंट) के साथ इस पद्धति, जंगली प्रकार (C57BL/10) के साथ मान्य किया गया. dystrophin की कमी MDX माउस C57BL/10 में अनायास उत्पन्न, इस लाइन Bullfield प्रयोगशाला से 1991 में प्राप्त हुई थी और तब से लगातार हमारे जन्मजात 26 कॉलोनी में बनाए रखा गया है . CAV3KO dystrophic चूहों, जो caveolin-3 जीन में उत्परिवर्तन होते हैं C57BL/10 पृष्ठभूमि पर 10 पीढ़ियों के लिए इस अध्ययन में 27 इस्तेमाल किया जा रहा से पहले नस्ल थे. प्रत्येक माउस लाइन एक robustly प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम, प्रसार और अस्तित्व प्रोफ़ाइल जो भ्रूण चरण विशिष्ट है और प्रत्येक तनाव के लिए अलग था उत्पन्न. निम्नलिखित प्रोटोकॉल स्मिथ और Schofield (1994) पी.एन. 3, 21 Merrick में अनिवार्य रूप से भ्रूण के लिए अनुकूलित किया गया.
3.1. भ्रूण संग्रह
3.2. भ्रूण Microdissection
3.3. भ्रूण Microexplant संस्कृति की स्थापना
3.4. निगरानी परिणाम
परिणाम दर भ्रूण कंकाल की मांसपेशी explants की वृद्धि दर के एक विश्वसनीय उपाय है और सावधानी से नियंत्रित यहाँ वर्णित शर्तों के तहत अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है.
3.5. Subculturing प्राथमिक भ्रूणीय Explants
एक बार मिला हुआ, explant SMSC (चित्रा 3f) की morphological विशेषताओं को प्रदर्शित संस्कृतियों के रूप में निम्नानुसार 3, 21 subcultured किया जा सकता है है:
4. कंकाल की मांसपेशी स्टेम सेल और प्राथमिक संस्कृति के इन विट्रो विश्लेषण में
4.1. प्रकोष्ठों की तैयारी
4.2. Paraformaldehyde लगानेवाला की तैयारी
4.3. Apoptosis और प्रसार परख
4.4. Immunohistochemistry
Coverslips पर तय कक्ष भी immunohistochemistry के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. पुनर्प्राप्ति का उपयोग प्रतिजन के लिए एक प्रेशर कुकर coverslips मजबूती कांच मानक पेपर क्लिप का उपयोग कर स्लाइड्स से जुड़ा होना चाहिए. Immunostaining proliferating कोशिकाओं की पहचान करने के लिए, Ki67 (1 / 1, 000 मन्दन) के लिए एक एंटीबॉडी का उपयोग कर, पहचान स्थापित करने के लिए, Myf-5 (1 / 1, 000 मन्दन) के लिए एक एंटीबॉडी का उपयोग कर, या जीन की अभिव्यक्ति की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (देखेंखंड 4.5). Immunostaining तरीकों की एक संख्या है, निम्नलिखित (में वर्णित (28, 29)) लेखकों द्वारा नियमित रूप से इस्तेमाल का उपयोग कर प्राप्त किया जा सकता है:
4.5. भेदभाव
4.6. SMSC का अभिकर्मक: transgenes और shRNAi constructs की अभिव्यक्ति
स्टेम कोशिकाओं और प्राथमिक संस्कृतियों अभिकर्मक के लिए आग रोक रहे हैं और तरीकों के बहुमत के साथ SMSC और प्राथमिक कंकाल की मांसपेशी कोशिकाओं में अभिकर्मक की दर बहुत कम (<10%) है, क्षणिक अभिकर्मक तरीकों के उपयोग को रोकने. यह हमारी प्रयोगशाला में मानक अभ्यास किया गया है clonal derivates transgene ट्रांसफ़ेक्ट (खंड 3.2.1 देखें) कैल्शियम फॉस्फेट या lipofectamine साथ निम्नलिखित अभिकर्मक संस्कृतियों से अलग इस पर काबू पाने के लिए . वैकल्पिक रूप से कोशिकाओं को कुशलतापूर्वक virally पैक constructs के संक्रमण का उपयोग ट्रांसफ़ेक्ट कर सकते हैं. चित्रा 1m PD50A, एक clonal SMSC pIRV, एक प्रतिकृति के साथ G418 चयन निम्नलिखित संक्रमण के तहत पृथक व्युत्पन्न में β-galactosidase के स्थिर अभिव्यक्ति से पता चलता है neo/G418 प्रतिरोध और β galactosidase (19) के लिए दोषपूर्ण जीन ले जाने retrovirus. यह सेल लाइन के लिए औपचारिक रूप से दिखाना है कि SMSC vivo में कार्यात्मक स्टेम कोशिकाओं के रूप में व्यवहार करते हैं (देखें चित्र 3.1) के लिए इस्तेमाल किया गया था. जबकि एक स्थिर clonal सेल लाइन एक मार्कर जीन व्यक्त की पीढ़ी के लिए vivo में स्टेम सेल प्रत्यारोपण के प्रयोगों में वांछनीय है, यह इन विट्रो में जीन समारोह का विश्लेषण का एक और समय लेने वाली और असंतोषजनक विधि है. इन कारणों के लिए लेखकों को हाल ही में Lipofectamine 2000 अभिकर्मक अभिकर्मक है जो 60 से 70% के अभिकर्मक दर देने में सक्षम है के एक अनुकूलित संशोधन विकसित किया है. यह जीन समारोह का विश्लेषण transgenes या आरएनएआई के क्षणिक अभिकर्मक का उपयोग की अनुमति देता है एस.एम. में constructsएससी या प्राथमिक explant संस्कृतियों (चित्रा 3h, मैं). लेखक एक छोटी सड़क के ढालवाँ आरएनएआई वेक्टर (pSHAG आरएनएआई) (30) का उपयोग करने के लिए shRNAi SMSC में mRNA अभिव्यक्ति की विशिष्ट जीन लक्ष्यीकरण के सक्षम constructs उत्पन्न. shRNAi तकनीक की सफलता के दो तत्वों पर निर्भर करता है: (क) एक कुशल अभिकर्मक विधि और (ख) एक छोटी सड़क के ढालवाँ अनुक्रम है जो विशेष रूप से लक्ष्य जीन की पहचान की डिजाइन. एक shRNAi EGFP आरएनएआई पछाड़ना विधि (3J चित्रा, मीटर) को मान्य करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है निर्देशित निर्माण.
4.7. Optimised LipofectamineTM 2000 SMSC के लिए अभिकर्मक प्रोटोकॉल
5. प्रतिनिधि परिणाम
जब explants ध्यान वयस्क कंकाल की मांसपेशी या भ्रूण से explanted हैं explants ऊष्मायन के 72 घंटे के के लिए कुछ ही घंटों के भीतर 37 डिग्री सेल्सियस (5% सीओ 2 / हवा) (चित्रा 3A). कोशिकाओं को उत्पन्न करने के लिए शुरू हो जाएगा यह घटित करने के लिए समय लिया explants के स्रोत पर निर्भर करता है: भ्रूण explants अधिक पुराने वयस्क कंकाल मांसपेशियों explants की तुलना में जल्दी से विकसित हो जाना होगा. हमारे अनुभव में परिणाम के समय अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है 3, 29. सेल की आबादी का विस्तार (भ्रूण explants) दिन या सप्ताह (बड़े कंकाल मांसपेशियों explants) की अवधि खत्म हो करने के लिए उच्च घनत्व कुल एसएमएस सेल संस्कृतियों प्राथमिक उत्पन्न (इन संस्कृतियों के उदाहरण के लिए 3B एफ चित्रा देखें). 1 और 3 आंकड़े सफल और कंकाल की मांसपेशी और भ्रूण explants, clonal व्युत्पत्ति और कंकाल व्युत्पन्न वयस्क स्टेम सेल, β-galactosidase लेबलिंग, karyotyping और immunohistochemistry myf 5 भ्रूण SMSC के कंकाल की मांसपेशी के मूल वर्णन की मांसपेशी के vivo में प्रत्यारोपण की व्युत्पत्ति संस्कृति के प्रतिनिधि परिणाम दिखाने भ्रूण मांसपेशियों प्राथमिक कोशिकाओं की आकारिकी, सेल apoptosis और shRNAi अभिकर्मक प्रोटोकॉल के लिए DAPI धुंधला चित्रा 3 आबादी परिणाम स्कोरिंग के एक प्रतिनिधि के परिणाम (Myf-5 immunohistochemistry का उपयोग करने के लिए SMSC कल्पना) से पता चलता है. इन दोनों आंकड़ों से संबंधित आंकड़ा किंवदंतियों में अधिक जानकारी पाया जा सकता है चित्रा 2 से भ्रूण कंकाल की मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं की समृद्ध आबादी उत्पन्न भ्रूण विच्छेदन सूक्ष्म से प्रक्रिया दिखाता है .
तालिका 1: गणना तालिका प्रोटोकॉल नीचे सेल फ्रीज के दौरान अधिकतम सेल व्यवहार्यता के लिए आवश्यक cryovials की संख्या का अनुमान
| प्लेट / फ्लास्क / चैम्बर स्लाइड | संस्कृति माध्यम के वॉल्यूम | पीबीएस washes | Trypsin की मात्रा | फ्रीज की शीशियों के नीचे संख्या (3.1.2 ) |
| 96 अच्छी तरह से | 50 μL | 2 एक्स 100 μL | 25 μL | N / A |
| 48 अच्छी तरह से | 150 μL | 2 एक्स 200 μL | 50 μL | N / A |
| 24 अच्छी तरह से | 500 μL | 2 एक्स 700 μL | 200 μL | N / A |
| 6 अच्छी तरह से | 3 MLS | 2 एक्स 3 MLS | 500 μL | 1 |
| छोटा (25 2 सेमी) | 10 MLS | 2 एक्स 10 MLS | 1 एमएल | 2 |
| मध्यम (80 2 सेमी) | 10 MLS | 2 एक्स 10 MLS | 3 MLS | 4 |
| बड़े (2 सेमी 175) | 10 MLS | 2 एक्स 10 MLS | 5 MLS </ P> | 8 |
| अच्छी तरह से चैंबर | 500 μL | 2 एक्स 500 μL | 100 μL | N / A |
N / A = नहीं लागू, कक्ष संख्या भी कम करने के लिए नीचे स्थिर थे जब तक कई कुओं नीचे एक साथ जमे हुए थे.

चित्रा 1. Microexplants से कंकाल की मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं (SMSC) के अलगाव: (ए) explanted वयस्क कंकाल की मांसपेशी (2 दिन) से प्रारंभिक परिणाम (बी) स्थापित explant परिणाम एकत्रित संस्कृतियों और उच्च घनत्व सेल दिखा. SMSC के clonal व्युत्पत्ति (सी) एकल कोशिका एक 96 अच्छी तरह से थाली में (डी) एकल कक्ष मूल के कॉलोनी (ई) clonal आबादी की स्थापना की. SMSC Myf-5 immunohistochemistry का उपयोग पहचान के सत्यापन (एफ) पृथक. . SMSC क्लोन (β-galactosidase व्यक्त) के 3 महीने में मेजबान चूहों में PD50A (जी) और (HJ) से प्राप्त कोशिकाओं के रूप में 14 महीने के बाद 2,000 माउस tibialis पूर्वकाल मांसपेशी. में PD50A कोशिकाओं के इंजेक्शन (G) हाल ही में तीन इनकार (केन्द्र स्थित नाभिक ) मांसपेशी फाइबर में β-galactosidase पॉजिटिव कोशिकाओं (नीला दाग) (अनुदैर्ध्य अनुभाग) (एच) का व्यापक योगदान β-galactosidase मांसपेशी फाइबर में सकारात्मक (भूरे रंग के दाग, विरोधी β galactosidase एंटीबॉडी के द्वारा पाया) कोशिकाओं (अनुप्रस्थ अनुभाग. ) (मैं). β Galactosidase - उपग्रह सकारात्मक (भूरे रंग के दाग, विरोधी β galactosidase एंटीबॉडी के द्वारा पाया) सेल (जे) माध्यमिक एंटीबॉडी (नहीं धुंधला हो जाना) नियंत्रण (कश्मीर). β-Galactosidase पॉजिटिव कोशिकाओं (नीला दाग) संस्कृति में पैदा जब इंजेक्शन मेजबान की मांसपेशियों से अलग 12 महीनों के बाद इंजेक्शन (एल) एक माउस clonal SMSC (DMN8) लाइन सामान्य द्विगुणित के पूरक हैं. गुणसूत्र (एम) Histochemistry PD50A कोशिकाओं की एक कॉलोनी में β-galactosidase अभिव्यक्ति दिखा दिखा के Karyotype ( चित्रा 3.1 छ, कश्मीर, AACR प्रेस, स्मिथ और Schofield, 1997) से अनुमति के साथ reproduced .

चित्रा 2. (क) भ्रूण विच्छेदन की प्रक्रिया का चित्रण है . आंकड़ा एक E15.5 भ्रूण जहां मौलिक हड्डी (उपास्थि) और आसानी से पहचान सकता है आसपास के कंकाल की मांसपेशी ऊतक के मुक्त dissected का प्रतिनिधित्व करता है. इस स्तर पर, और बाद में मंच भ्रूण में (E17.5 E15.5), dermis भी कंकाल की मांसपेशी प्राप्त कोशिकाओं के अनुपात को अधिकतम करने के हटा दिया गया था. (बी) प्राथमिक explant संस्कृतियों की एक 96 अच्छी तरह से थाली में सेटअप. प्रत्येक भ्रूण के लिए एक प्लेट के रूप में ऊपर देखा उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया गया था. हमेशा की तरह अभ्यास थाली करने के लिए तीन अलग भ्रूण (तीन प्लेटें = 180 कुओं) replicates परिणाम दरों की स्थापना.

चित्रा 3. भ्रूण प्राथमिक explant संस्कृतियों संस्कृति के 3, 7, 14 और 21 दिनों में रन बनाए थे और संगम स्तर का एक परिणाम स्तर के प्रतिनिधि को सौंपा. 15 24% (+);; 25 49% (+), 50 74% (++); 75 100% ((एई) C57BL10 E15.5 प्राथमिक भ्रूण explant संस्कृतियों Myf-5 के साथ दाग 0 14 (%) वर्णन + + +) संगम के स्तर. डेटा collating के परिणाम के प्रत्येक स्तर स्कोरिंग के प्रत्येक दिन पर दिखा कुओं के अनुपात से पहले एक मनमाना संख्या (, (+) = 2; + = 3 + = 4 और + + + 5 = = 1) से गुणा किया गया था अंतिम परिणाम मान दे. जंगली प्रकार (C57BL/10) प्राथमिक eSMSc के लगभग 85% कंकाल की मांसपेशी सेल मार्कर Myf 5 के लिए दाग. आवर्धन 10 (एफ) स्थापित भ्रूण संस्कृतियों वयस्क SMSC, द्विध्रुवी कोशिकाओं (छोटे तीर) और गोलाकार monomorphic कोशिकाओं (बड़े तीर) के morphological विशेषताओं (G) apoptotic नाभिक fragmenting DAPI धुंधला का उपयोग कर की पहचान है. (HI) के उच्च स्तर है. (~ 75%) एसएमएस सेल लाइनों का उपयोग कर अनुकूलित Lipofectamine 2000 अभिकर्मक विधि (आई) कुल सेल संख्या की गिनती में एक निर्माण GFP-व्यक्त अभिकर्मक के DAPI counterstain द्वारा सहायता प्राप्त है. PSHAGshRNAigfp (जेएम) का उपयोग आरएनएआई (निर्माण किसी नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया इस का एक उदाहरण के लिए (29 देख)) SMSC में GFP अभिव्यक्ति abolishes. (जम्मू) नियंत्रण (नकली अभिकर्मक) एक GFP SMSC लाइन में GFP अभिव्यक्ति दिखा ( कश्मीर) DAPI नियंत्रण (एल) shRNAiGfp के अभिकर्मक के बाद 24 घंटे (एम). DAPI shRNAiGfp ट्रांसफ़ेक्ट कोशिकाओं के लिए नियंत्रण में (एल) .

चित्रा 4. Dystrophic, भ्रूण Myf5 पॉजिटिव myoblast hyperproliferative और apoptosis के लिए प्रवण हैं. (ए) भ्रूण myoblasts की मांसपेशियों explant संस्कृति से परिणाम की दर मैंदोनों E11.5 से MDX म्यूटेंट और CAV-3 E15.5 और E17.5 पर (-/-) म्यूटेंट में वृद्धि हुई है जब समानांतर में सुसंस्कृत WT explants के साथ तुलना में (बी) एक explant Myf5 - immunostained. ( सी) E15.5 से E11.5 से MDX म्यूटेंट और (-/-) CAV-3 म्यूटेंट में भ्रूण myoblasts, के रूप में Ki67 पॉजिटिव immunoreactivity (डी) के द्वारा निर्धारित की Hyperproliferation (ई) MDX भ्रूण में E11.5 से ऊंचा apoptosis और (-/-) CAV-3 भ्रूण में E15.5 DAPI धुंधला (एफ) द्वारा दिखाया के रूप में से एफ अंक में तीर apoptotic सेल करने के लिए. * पी <0.05 WT के साथ तुलना में, ** पी <0.01 WT के साथ तुलना में, * <0.05 जब CAV-3 (-/-) (जी, एच) के साथ MDX तुलना E15.5 प्राथमिक Myf5 धुंधला के साथ सुसंस्कृत WT भ्रूण myoblasts p (जी) और एक दूसरे प्रतिरक्षी नियंत्रण (एच) (मैं). E11.5 WT explants के परिणाम की दर (पी * <0.05) E11.5 MDX मध्यम explant वातानुकूलित (मुख्यमंत्री) में वृद्धि हुई है, लेकिन नहीं CAV -3 में (-/-) या WT मुख्यमंत्री. त्रुटि बार्स का संकेत मिलता है एसडी यह आंकड़ा लेखकों कॉपीराइट के अधीन reproduced है और पहले Merrick एट अल, 2009 में जीव की कंपनी द्वारा प्रकाशित किया गया था.
6. नोट: महत्वपूर्ण कदम है और संभव संशोधनों
Microdissected explant संस्कृतियों मज़बूती और reproducibly proliferative Myf-5 सकारात्मक कंकाल की मांसपेशी स्टेम कोशिकाओं (SMSC) की एक बहुत ही उच्च अनुपात (~ 85%) से युक्त सेल आबादी को अलग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. यहाँ वर्णित कड़ाई से नियंत्रित संस्कृति शर्तों के तहत प्राथमिक explant संस्कृतियों के लिए आनुवंशिक उत्परिवर्ती माउस SMSC के विकास व्यवहार की विशेषताएँ और भेदभाव प्रक्रियाओं के इन विट्रो विश्लेषण में विस्तृत लिए myotubes पैदा करने का एक साधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है इस्तेमाल किया जा सकता है. संभल के रखरखाव और इन संस्कृतियों के हेरफेर लंबी अवधि संस्कृति और विस्तार के लिए सक्षम बनाता है. यहाँ वर्णित विधियों का प्रयोग यह भी संभव है करने के लिए एकल कक्ष के कमजोर पड़ने के माध्यम से क्लोनल कंकाल explant संस्कृतियों से पेशी स्टेम सेल लाइनों प्राप्त. क्लोनिंग प्रक्रिया के दौरान अलग एकल कक्षों के प्रसार, "वातानुकूलित मध्यम" उच्च घनत्व संस्कृति के लिए इन कोशिकाओं की सामान्य आवश्यकता की नकल करने के लिए प्रयोग किया जाता है को प्राप्त करने. विधि भ्रूण, वयस्क और वृद्ध वयस्क ऊतकों को लागू (संशोधन के साथ) है और माउस के लिए इसके अलावा में सहित अन्य प्रजातियों के कंकाल की मांसपेशियों से कोशिकाओं मानव (राव और स्मिथ, अप्रकाशित), लड़की भ्रूण और मछली को अलग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ( ) सामन 24. Clonally व्युत्पन्न SMSC इंट्रामस्क्युलर प्रत्यारोपण द्वारा vivo में विश्लेषण किया जा सकता है है और इन शर्तों के तहत इंजेक्शन SMSC मेजबान myotubes के साथ गठबंधन करने के लिए संकर मांसपेशी फाइबर के रूप में होगा. Intramuscularly अंतःक्षिप्त SMSC ट्यूमर फार्म नहीं है और इंजेक्शन के बाद एक वर्ष से अधिक उपग्रह सेल की स्थिति में मेजबान की मांसपेशियों में पाया गया है, सुझाव है कि वे उपग्रह स्टेम सेल niche.These कोशिकाओं द्वारा अंतर्जात नियंत्रण के अधीन हैं किया जा सकता है फिर इंजेक्शन से अलग मेजबान 19 इंजेक्शन के बाद 12 महीने से अधिक proliferative SMSC के रूप में मेजबान.
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
हम पैट्रिक Paddison shRNAi शटल सदिश के अपने उपहार के लिए धन्यवाद. एंजेला स्लोअन चित्रा 3 में GFP आरएनएआई छवि उत्पन्न. हम भी उनके समर्थन के लिए निम्नलिखित शरीर धन धन्यवाद:
पेशी Dystrophy अभियान अनुदान संख्या RA2/592/2, अनुदान 02BHM04 संख्या, रॉयल सोसाइटी अनुदान संख्या 574006.G503/1948./JE और बीबीएसआरसी अनुदान संख्या 6/SAG10077 स्पार्क्स.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| DMEM/F12 1:1 mix | Sigma-Aldrich | Liquid medium: (Dulbecco’s Modified Eagles’s medium and Ham’s F12 medium, 1:1 v/v) | |
| 100Ã Glutamine (200mM) | Sigma-Aldrich | Diluted in medium to a 1Ã concentration of 2 mM (Glutamine HYBRI-MAX R) | |
| Fetal calf serum (FCS) | From a number of different companies | Batch tested on primary cultures and skeletal muscle cell lines. 10-20% supplement to liquid media | |
| Heraeus Labofuge 300 | Heraeus Instruments | Lab centrifuge capable of reaching 1,000 rpm | |
| 15 ml Falcon centrifuge tubes | Fisher Scientific | Must fit lab centrifuge | |
| Tissue culture plasticware (25, 75 or 175 mm2 tissue culture vessels; 96-well tissue culture plates. 60 mm Petri dishes). | Nalge Nunc international | ||
| Humidified CO2 incubator (Heraeus) | Heraeus Instruments | Ours is copper lined, recommended for reducing contamination | |
| Sterile hood with laminar air flow (Heraeus) | Heraeus Instruments | Ours is a Class II hood suitable for use with Human tissues | |
| Water Bath | Grant Equipment | Maintained always at 37°C | |
| Inverted microscope | Leica Microsystems | ||
| 70% Ethanol | For sterilization (animals, dissection instruments) and swabbing benches, hood, etc. | ||
| Calcium- and magnesium-free phosphate-buffered saline (PBS) | Sigma-Aldrich | Cell culture-tested PBS (Dulbecco’s formula) is purchased as a ready-mixed powder or in tablet form and made up with doubledistilled water before sterilization by autoclave. PBS consists of 2.68 mM potassium chloride (KCl); 1.47 mM potassium phosphate monobasic (KH2PO4); 0.137 M sodium chloride (NaCl); and 8.1 mM sodium phosphatedibasic (Na2HPO4). PBS can be prepared from scratch as follows: 200 mg KCl, 200 mg KH2PO4, 8 g NaCl and 1.15 g Na2HPO4/l of double-distilled water followed bysterilization by autoclave. | |
| CryoTube vials | Nalge Nunc international | ||
| A Neubauer haematocytometer and coverslips | Fisher Scientific | For estimating cell counting | |
| Hand counter | Fisher Scientific | ||
| Dissection microscope, Zeiss Stemi 1000 | Carl Zeiss, Inc. | For preparation of explants | |
| Small sterile hood | |||
| Sterile dissection instruments (including Jeweler’s forceps) | Sterilised by autoclave | ||
| Sterile plastic collecting vessels (7 ml bijou tubes or 20ml universals) | Nalge Nunc international | ||
| Warm PECM | Sigma-Aldrich | Made up in the sterile hood and warmed to 37°C in the tissue culture waterbath. DMEM:F-12 supplemented with 20% FCS, 1% glutamine and + 1% penicillin & streptomycin solution | |
| Dispase (50 g/ml, equivalent to 6 units/mg) | Available from MP Biomedicals, UK | ||
| 10 g/ml 4_,6 Diamidino-2-phenylindole, dihydrochloride (DAPI). | Sigma-Aldrich | For microscopic visualization of apoptosis and mitosis | |
| Vectashield fluorescent mounting fluid | Vector Laboratories | ||
| Fluorescent upright microscope with ultraviolet filter (we use a Nikon Eclipse E600) | Nikon Instruments | ||
| Digital camera and imaging software (we use a Nikon Coolpix 995 camera; A Nikon D3 camera | Nikon Instruments | ||
| OpenLab4.0a software | PerkinElmer, Inc. | ||
| Photoshop CS4 | Adobe |
Thanks
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ReplyPosted by: shilan aslaniMay 25, 2011, 2:46 PM