طورت هذه الدراسة بروتوكولا محسنا لعزل الخلايا المتوسطة الفئران (MCs) وزراعة الخلايا خارج الجسم الحي . يمكن تمرير هذه الخلايا عدة مرات وتجميدها وإحيائها وزراعتها دون المساس بنمو الخلايا أو التعبير عن البروتين.
Method Article
طورت هذه الدراسة بروتوكولا محسنا لعزل الخلايا المتوسطة الفئران (MCs) وزراعة الخلايا خارج الجسم الحي . يمكن تمرير هذه الخلايا عدة مرات وتجميدها وإحيائها وزراعتها دون المساس بنمو الخلايا أو التعبير عن البروتين.
الخلايا المتوسطة (MCs) هي خلايا لحمية تقع في الفضاء الأوسط من الكبيبة ، مع وظائف محورية في التوازن الكبيبي. تم تطوير طرق عزل وتنقية واستزراع MCs الكبيبية وتحسينها منذ الثمانينيات لاستخدامها في البحوث الطبية الحيوية ، لا سيما في مجال أمراض الكلى. الفئران هي النماذج الحيوانية التجريبية الأكثر استخداما في الأبحاث حول أمراض الكلى. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير بروتوكول محسن لعزل MCs الفئران وزراعة الخلايا خارج الجسم الحي . يمكن تمرير هذه الخلايا عدة مرات وتجميدها وإحيائها وزراعتها دون المساس بنمو الخلايا أو التعبير عن البروتين. يقلل هذا النهج الأمثل بشكل كبير من مدة الدراسة للباحثين ويتيح الحفاظ على الخلايا على المدى الطويل. يمكن الوصول بسهولة إلى المعدات اللازمة للإجراءات في مختبر الطب الحيوي الأساسي ، والخطوات الإجرائية واضحة. يتطلب اكتساب الخلايا المستهدفة 2-3 أسابيع فقط ، أي انخفاض لمدة أسبوع واحد على الأقل مقارنة بالطرق الحالية.
الكبيبة هي شبكة من الشعيرات الدموية تؤدي المهمة الأساسية المتمثلة في تصفية الدم لتكوين البول1. الخلايا المتوسطة (MCs) مضمنة في المصفوفة المتوسطة ، وتقع بين الشعيرات الدموية الكبيبية ، وهي في وضع فريد للتأثير على ديناميكيات الكبيبات من خلال وظائفها المتنوعة2. تلعب MCs أدوارا حاسمة في الكبيبة ، بما في ذلك التطور الكبيبي ، والدعم الهيكلي للشعيرات الدموية الكبيبية ، والبلعمة ، وإنتاج مصفوفة الغشاء القاعدي الكبيبي3. تعتبر دراسة الخلايا المتوسطة محورية لتعزيز فهمنا لفسيولوجيا الكلى وعلم الأمراض.
من الجدير بالملاحظة أيضا أن مشاركة الخلايا المتوسطة في الحالات المرضية. استجابة لإصابة أو مرض الكبيبات ، مثل اعتلال الكلية السكري أو التهاب كبيبات الكلى ، يمكن للخلايا المتوسطة أن تتكاثر وتفرز مكونات مصفوفة زائدة خارج الخلية ، مما يؤدي إلى تصلب الكبيبات وضعف وظائف الكلى4،5. لذلك ، فإن فهم وظائف الخلايا المتوسطة وآلياتها التنظيمية أمر ضروري لتطوير استراتيجيات علاجية لأمراض الكلى.
تمكن الخلايا المتوسطة الفئران الباحثين من نمذجة واستكشاف العمليات الجزيئية والخلوية التي تنطوي عليها حالات مثل اعتلال الكليةIgA 6 ، واعتلال الكلية السكري7 ، وتصلب الكبيبات القطعي البؤري (FSGS) 8،9. نظرا لدورها في التليف الكلوي والالتهابات ، كثيرا ما تستخدم MCs الكبيبية الفئران في الدراسات السريرية لتقييم فعالية المركبات العلاجية9،10. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الخلايا المتوسطة للفئران أداة مهمة لدراسة تأثيرات مسارات الإشارات المختلفة على وظائف الكلى ، بما في ذلك مسار RhoA / ROCK11 ومسار عامل النمو المحول بيتا (TGF-β)12. تساعد هذه الدراسات في توضيح كيف تساهم جزيئات الإشارات هذه في تطور أمراض الكلى. سواء تم استخدامها لنمذجة الأمراض أو التطوير العلاجي أو أبحاث نقل الإشارات ، تستمر MCs في الفئران في العمل كمورد حاسم لتعزيز فهمنا لصحة الكلى وأمراضها.
ماكاي وآخرون أنشأ طريقة لاكتساب خطوط الخلايا خارج الجسم الحي من الخلايا الظهارية الكبيبية والمتوسطة والبطانية من الفئران المعدلة وراثيا في عام 198813. طور ويلسون وستيوارت طريقة لعزل وتنقية MCs الأولية من أنسجة الكلى للمريض ، والتي تتضمن ثلاث جولات من الغربلة والغسيل المكثف بالوسائط14. اقترح Menè و Stoppacciaro أيضا طريقة لعزل MCs الأولية عن أنسجة الكلى للمريض أو الفئران. تتضمن هذه التقنية جولتين من الغربلة ، ودفعتين بإبرة ، وهضم الكولاجيناز. يتم طلاء الخلايا التي تم الحصول عليها من 4-8 كلى فئران على صفيحة من ستة آبار ، على الرغم من أن العائد منخفضنسبيا 15. تتطلب هذه الطرق تشريح الكلى إلى قطع صغيرة قبل المعالجة. بالإضافة إلى ذلك ، تستغرق هذه الأساليب حوالي 3-4 أسابيع لإنتاج MCs منقاة.
الفئران هي النماذج الحيوانية التجريبية الأكثر استخداما في الأبحاث حول أمراض الكلى. ومع ذلك ، لا تزال هناك طريقة منهجية لعزل MCs في الفئران. في هذه الدراسة ، قمنا بتطوير بروتوكول محسن لعزل MCs الفئران وزراعة الخلايا خارج الجسم الحي . يمكن استخدام هذه الطريقة عند استخدام MCs الأولية في كلى الفئران للبحث التجريبي. بالمقارنة مع الطرق السابقة ، فإن هذا النهج يلغي الحاجة إلى قطع الأنسجة والغربلة قبل الهضم. بدلا من ذلك ، يتم طحن كلية الفأر بأكملها باستخدام مطحنة خلوية وهضمها مباشرة باستخدام الكولاجيناز. ثم يتم غربلة محلول الهضم مرتين ، مع جمع جميع الخلايا على المنخل الثاني وإعادة تعليقها. تسمح هذه الطريقة لكليتين من الفأر بإنتاج خلايا كافية لزرع أطباق إلى ثلاثة أطباق استزراع 100 مم في غضون 10 أيام. يتم الحصول على MCs المنقاة لاحقا من خلال الاستزراع والتنقية باستخدام وسائط متخصصة تحتوي على D-valine. يمكن تمرير هذه الخلايا عدة مرات وتجميدها وإحيائها وزراعتها دون المساس بنمو الخلايا أو التعبير عن البروتين. المعدات المطلوبة لهذه الإجراءات متاحة بسهولة للمختبرات الطبية الحيوية الأساسية ، وتستغرق العملية برمتها 2-3 أسابيع فقط للحصول على الخلايا المستهدفة. هذه الطريقة مناسبة للدراسات التي تشمل MCs الفئران للتحقيق في الأمراض أو الآليات المتعلقة بالكلى ، لأنها فعالة وموفرة للوقت.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
امتثلت التجارب على لإرشادات ARRIVE ، وتم إجراء جميع الإجراءات الحيوانية وفقا للتشريعات الوطنية وتوجيه المفوضية الأوروبية (2010/63 / EU). تم إيواء الفئران وصيانتها في ظروف خالية من مسببات الأمراض ، وفقا لمتطلبات لجان رعاية واستخدامه في مستشفى غرب الصين بجامعة سيتشوان. تمت الموافقة على جميع الدراسات التجريبية التي أجريت على من قبل لجان رعاية واستخدامه في مستشفى غرب الصين بجامعة سيتشوان. تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6JGpt البالغة من العمر ثمانية أسابيع لعزل الخلايا المتوسطة في هذا الفحص. تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة مدرجة في جدول المواد. يوضح الشكل 1 إجراءات عزل وتنقية الخلايا المتوسطة الكبيبية في الفئران.
1. تحضير الكواشف لعزل MCs في الفئران
ملاحظة: تأكد من أن جميع الكواشف والمعدات معقمة.
2. عزل MCs الفئران
3. تنقية MCs الفئران
4. الحفاظ على MCs الفئران على المدى الطويل
ملاحظة: نظرا لأن الخلايا الأولية قد تتمايز وتتحور بمرور الوقت والممرات المتعددة ، فقم بتجميد وتخزين MCs بعد تنقية الخلايا للحفاظ عليها على المدى الطويل.
5. تحديد MCs الفئران
ملاحظة: بعد مرور الخلايا مرتين ، حدد MCs الفئران باستخدام التقنيات التالية.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
طورت هذه الدراسة بروتوكولا محسنا لعزل MCs في الفئران وزراعة الخلايا خارج الجسم الحي . على حد علمنا ، لا توجد طريقة قياسية للتحقق من صحة MCs الأولية خارج الجسم الحي. وفقا للمنشورات السابقة ، تتميز MCs بالتعبير عن αSMA و Vimentin و Fibronectin3،14،15. تم استخدام تحليل اللطخة الغربية للكشف عن مستويات التعبير عن MCs. أظهرت MCs المعزولة في هذه الدراسة تعبيرا عاليا بشكل ملحوظ عن αSMA و Fibronectin و Vimentin (
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تنتشر الأمراض المرتبطة بالكلى بشكل كبير ، وتستخدم الفئران على نطاق واسع كنموذج حيواني أساسي لدراسة هذه الحالات نظرا لتشابهها الجيني مع البشر وتوافر نماذج مرضية راسخة. تلعب الخلايا المتوسطة دورا مهما في الحفاظ على الهيكل الطبيعي ووظيفة الكبيبة من خلال توفير الدعم الهيكلي ، وتنظيم الترشيح الكبيبي ، والمشاركة في الاستجابات المناعية. في حين أن هناك تقنيات تجريبية مختلفة لعزل الخلايا المتوسطة عن البشر والجرذان والدجاج14،15،...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب في المصالح ، مالية أو غير ذلك.
تم دعم هذا العمل من خلال منح ل Y.Z. من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم 82470196 ورقم 82070219 ورقم 81870157) ، وصندوق بدء أعضاء هيئة التدريس بجامعة سيتشوان.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 100 وميكرو ؛ مصفاة خلية m | Biosharp | BS-100-CS | |
| 100 مم طبق بتري | سورفا | 230301 | |
| 15 مل أنبوب الطرد المركزي | Sorfa | 411000 | |
| 15 مم طبق ثقافة الخلية السفلي | الزجاجي Sorfa | 201200 | |
| 180 كيلو دالتون بالإضافة إلى علامة البروتين المصبغة | Vazyme | MP201-01 | |
| 2 ملي مولار L-glutamine | BasalMedia | S210JV | |
| 4٪ بارافورمالدهايد | بيوشارب | BL539A | |
| 40 & مايكرو ؛ مصفاة خلية m | Biosharp | BS-40-XBS | |
| 50 مل أنبوب الطرد المركزي | Sorfa | 41000 | |
| 60 مم طبق بتري | سورفا | 230201 | |
| 75٪ كحول | نولز | 64-17-5 | |
| 96 لوحة ثقافة خلايا الآبار ، معالج TC | Servicebio | CCP-96H | |
| المضادات الحيوية (10 & mu ؛ جم / مل سيفترياكسون زائد 100 مو ؛ جم / مل جنتاميسين) | NCM | C100C5 | |
| BCA (حمض البيسينجونينيك) مجموعة فحص البروتين | CWBIO | CW0014S | |
| مجموعة عد الخلايا -8 | Oriscience | CB101 | |
| مجهر متحد البؤر | FV-3000 | أوليمبوس | |
| DMSO | سيجما | D2650 | |
| DMSO | سيجما | D2650 | |
| إيرلز محلول ملح متوازن (1x EBSS) | Beyotime | C0213 | |
| مصل الأبقار الجنينية (FBS) | محلل الخلايا الفلورية Excell | FSP500 | |
| Mira FL & nbsp ؛ | Countstar | ||
| Fluoromount media | Southern Biotech | 0100-01 | |
| الأنسولين ، ترانسفيرين ، محلول السيلينيوم 100x (ITS -G) | Gibco | 41400045 | |
| مجهر مضان مقلوب | أوليمبوس | IX83 | |
| عازلة التحلل | Adilab | PP1101 | |
| طقم تحضير صفحة بخطوة واحدة (10٪) | Oriscience | PB102 | |
| طقم تحضير PAGE بخطوة واحدة (7.5٪) | Oriscience | PB101 | |
| PE مضاد للفأر CD140b الأجسام المضادة | Biolegend | 323605 | |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | Servicebio | G4202 | |
| الخلايا البلاستيكية Pestle | Biofil | CC-4090 | |
| مثبط البروتيناز | Roche | 4693159001 | |
| PVDF غشاء | Vazyme | E802-01 | |
| الأنسولين البشري المؤتلف | Solarbio | 11061-68-0 | |
| معهد روزويل بارك التذكاري (RPMI) 1640 Medium | Corning | 10-040-CV | |
| SDS-PAGE عازلة تحميل العينة (5x) | Servicebio | G2013 | |
| مخصص خصيصا معهد روزويل بارك التذكاري (RPMI) 1640 متوسط (D-valine بدلا من L-valine) | Procell | WH3923U222 | |
| TBS (Tris Buffered Saline) | سيرفيس بيو | G0001-2L | |
| تريتون X-100 | بيوشارب | BS084 | |
| تريبسين-EDTA (0.25٪) | جيبكو | 25200072 | |
| توين 20 | بيوشارب | BS100 | |
| النوع الأول كولاجيناز | سولاربيو | سي بي 140 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission