Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Выделение и клеточная Фенотипирование мезенхимальных стволовых клеток, полученных из синовиальной жидкости и костного мозга карликовых свиней

Published: July 2, 2016 doi: 10.3791/54077

Protocol

Эксперименты на животных были утверждены Центром животных для медико-биологических экспериментированию в Кёнсан национальном университете.

1. Подготовка к процедуре животных

  1. Подготовка взрослой женщины карликовых свиней для неинвазивного сбора MSCs из костного мозга и синовиальной жидкости. Провести клиническое обследование на карликовых свиней за один день до анестезии и сбора образцов.
    1. Обеспечить клинически здоровых животных для физических исследований, которые включают в себя температуру тела, частоту дыхания и частоту сердечных сокращений, а также для наблюдения за поведением и гематологическими статусов свиней, используя полные тесты анализ крови.
      Примечание: интервалы параметров для клинически здоровых карликовых свиней составляет 11 - 29 об / мин для частоты дыхания, 68 - 98 об / мин для частоты сердечных сокращений, и 37 - 38 ° C для температуры тела.
  2. Удалите все съедобное постельные принадлежности из клетки во время предоперационного периода голодания 6 - 12 ч Приог до введения анестезии для молодых и взрослых карликовых свиней, 3 ч голодания следует соблюдать для новорожденных. Обеспечить не питьевой воды до времени анестезии.

2. Подготовка животных для наркоза

  1. Medicate за карликовых свиней перед введением анестезии с ацепромазина (0,1 мг / кг), медетомидин (0,03 мг / кг) и атропин (0,04 мг / кг).
    1. Вводят все лекарства внутримышечно (IM) с использованием 21 G иглы длиной не менее 30 мм для взрослых карликовых свиней. Выполнять им инъекции 1-3 см позади уха в боковой шейки мышцу или в мышцу бедра.
      Примечание: Выполнить все процедуры, не вызывая страх или стресс у животных или требующих грубого обращения, чтобы безопасно вводить премедикацию.
  2. Поместите карликовых свиней в дорсальной-лежачем положении.
  3. Через пятнадцать минут после введения премедикации, инициировать анестезии с использованием 1,5% изофлуран администратораровано при вдыхании.
    1. Продолжить вдыхания изофлуран (1,5%) через эндотрахеальную трубку, с последующим повышением концентрации до 2,5%, при этом кислород (1,5 л / мин) в качестве газа-носителя.
  4. Постоянно контролировать частоту сердечных сокращений, температуру тела, и чрескожное насыщение крови кислородом (SPO 2) карликовых свиней во время анестезии. Используйте циркулирующий одеяло воды при температуре 38 - 39 ° C для поддержания температуры тела. Нанесите мазь офтальмологическое, чтобы защитить глаза от высыхания во время анестезии.
  5. Следуйте классификации Guedel, чтобы оценить глубину анестезии 13.

3. Подготовка к клеточной выделения и культивирования

  1. Культивировать MSCs полученных из костного мозга и синовиальной жидкости, готовят 500 мл модифицированной Дульбекко прогрессирующей Дульбекко (ADMEM), дополненной 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS), 1% GlutaMAX, 10 нг / мл роста фибробластов-фактог (bFGF), а 1,0% пенициллина-стрептомицина (10000 МЕ и 10000 мкг / мл, соответственно, Пен-Strep).
    1. Выдержите ADMEM при 38,5 ° C в увлажненной атмосфере 5% CO 2 в СО 2 инкубаторе.
  2. Приготовьте 500 мл фосфатного буферного солевого раствора Дульбекко (DPBS) в соответствии с инструкциями изготовителя для выделения клеток и промывки.

4. Сбор костного мозга от карликовых свиней

  1. Выберите область примерно 15 х 15 см в диаметре на гребень подвздошной кости (рисунок 1), и удалите волосы из этой области , используя стерилизованные безопасные бритвы или электрические ножницы. После того, как minipig позиционируется, поочередно вычистить процедурой сайту три раза со следующими агентами стерилизации: йодповидон и 70% этанола. После того, как область полностью не высохнет, нанесите стерильными пеленками.
  2. Предварительное покрытие 10 мл шприц с 100 ед / мл гепарина, промыв его с 3 - 4 мл гепарина до ejecтин анти-коагулирующего агента.
    Примечание: Выполните этот шаг, чтобы избежать коагуляции в шприце во время аспирации костного мозга.
  3. Экстракт минимум 5 мл костного мозга из подвздошного гребня кости minipig под анестезией, используя экстрактор костного мозга (3,0 × 100 мм), плотно прикрепленную к гепарин, предварительно покрытые шприц объемом 10 мл.

5. Выделение клеток Извлеченные из костного мозга и In Vitro Выращивание

  1. Изолировать клетки из извлеченного костного мозга.
    1. Развести извлеченный костный мозг с равным объемом ДЗФР в конической пробирке объемом 15 мл при комнатной температуре.
    2. Добавьте 3 мл плотности центрифугирование среды (Ficoll-Paque) в 15 мл коническую трубку.
    3. Развести 4 мл слой костного мозга с ДЗФР, который расположен на центрифугирование средств массовой плотности без перемешивания и центрифугируйте при 400 × г в течение 40 мин при комнатной температуре.
    4. Заготавливают слой мононуклеарных клеток(МНК) из лейкоцитарной пленки между двумя слоями, содержащими плазму (верхний слой) и плотность центрифугирование среды (нижний слой), и передать МНК в 15 мл коническую трубку.
    5. Развести перенесенные МНК с 7 - 8 мл ДЗФР и отцентрифугированы при 500 х г в течение 10 мин при комнатной температуре. Удалите супернатант и промыть клетки дважды с ДЗФР.
    6. Приостановить осадок клеток в 2 мл ADMEM и перенести его на 35 мм блюдо культуры ткани в. Инкубируют культуры блюдо при 38,5 ° C в увлажненной атмосфере , содержащей 5% CO 2.
  2. В пробирке культивирования клеток , выделенных из костного мозга.
    1. Через 48 ч аспирата среду с клетками, которые не прикреплены к чашке, и заменить 2 мл ADMEM и инкубировать ее при 38,5 ° C в увлажненной атмосфере , содержащей 5% CO 2. Изменение среды каждые третьи сутки.
    2. При температуре 70 - 80% сплошности, мыть клетки с ДЗФР, диссоциируют их с 1 мл 0,25%трипсин / ЭДТА, и инкубировать их при 37 ° С в течение 3 - 5 мин до тех пор, пока клетки не отделяться.
    3. Сбора клеток, используя 10 мл ADMEM, перевести их в 15 мл коническую пробирку и центрифугировать их при 300 х г в течение 5 мин при комнатной температуре. Удалите супернатант.
    4. Приостановка собранных клеток в 1 мл свежей ADMEM и сосчитать их с помощью гемоцитометра.
    5. Поместите клетки в 5 - 7,5 х 10 5 / 25Т колбу , содержащую 4 мл ADMEM и инкубировать их при 38,5 ° C в увлажненной атмосфере , содержащей 5% CO 2. Изменение среды каждый третий день.

6. Сбор синовиальной жидкости из карликовых свиней

  1. Аналогично процедуре аспирации костного мозга, выберите соответствующую область приблизительно 15 х 10 см (длина / ширина) над бедренной сустава и удалить волосы с помощью стерилизованных безопасных бритв или электрические машинки для стрижки, следуйте по процедурам санитарной обработки (шаг 4.1).
  2. Вставка 3 мл шприц с 23 гиглы в суставе после ориентиров пальпации (надколенника и большеберцовой кости гребень).
    1. Слегка отсос к шприцам для аспирации синовиальной жидкости в суставе. Примерный объем синовиальной жидкости, собранной из сустава составляет 0,5 - 1 мл, но это зависит от размера minipig или сустава. Промыть через ДЗФР в синовиальной полости, если собранный объем синовиальной жидкости слишком мала.
    2. Немедленно снять шприц, чтобы избежать загрязнения с кровью.

7. Выделение клеток из собранных синовиальной жидкости и в пробирке Выращивание

  1. Изолировать клеток от всасываемого синовиальной жидкости.
    1. Развести Аспирированную синовиальную жидкость с равным объемом ДЗФР в 15 мл коническую пробирку при комнатной температуре.
    2. Для того, чтобы удалить мусор, фильтровать разбавленный синовиальной жидкости с помощью нейлоновой ячейки фильтра 40 мкм.
    3. Добавьте 10 мл ДЗФР в пробирку, содержащую отфильтрованный синовиальнойжидкость и центрифугировать ее при 400 × г в течение 10 мин при комнатной температуре. Удалите супернатант и промыть клетки дважды с ДЗФР.
    4. Приостановка осадок клеток в 2 мл ADMEM, поместить клетки на 2 - 3 х 10 5 клеток / 35 мм блюдо культуры ткани с 2 мл ADMEM, и инкубировать их при 38,5 ° C в увлажненной атмосфере , содержащей 5% CO 2 ,
  2. Повторите шаг 5.2 для выращивания в пробирке изолированных синовиальной жидкости , полученных MSCs.

8. После процедуры ухода из карликовых свиней

  1. При необходимости, закройте кожу в месте инъекции экстрактор участка костного мозга с одним швом степлером кожи, после сбора костного мозга.
  2. После завершения процедуры, администрирование внутримышечную инъекцию энрофлоксацину (5 мг / кг) и мелоксикам (0,2 мг / кг) до карликовых свиней один раз в день в течение 3-х дней.
  3. После того, как процедура закончена, дезинфицируют костный мозг и синовиальной жидкости места сборас 0,1% повидон-йод один раз в день в течение 3-х дней. Тщательно соблюдайте ежедневно следить за признаками осложнений (например, отек, гной или покраснение).

9. Мобильный Фенотипирование Использование проточной цитометрии

  1. Когда MSCs составляют 70 - 80% сливающийся в проходах 3 - 5, мыть клетки с ДЗФР и относиться к ним с 1 мл 0,25% (об / об) трипсин / ЭДТА. Затем, инкубировать их при 37 ° С в течение 3 - 5 мин до тех пор, пока клетки не отсоединяются.
  2. Сбора клеток, используя 10 мл ДЗФР, перевести их в 15 мл коническую пробирку и центрифугировать их при 300 х г в течение 5 мин при комнатной температуре. Отменить решение надосадочную.
  3. Чтобы зафиксировать клетки, приостановить осадок клеток в 10 мл 3,7% раствора формальдегида и держать их при температуре 4 ° С в течение одного дня перед анализом.
    1. Однажды после фиксации, мыть клетки с DPBS дважды с помощью центрифугирования при 300 × г в течение 5 мин каждый раз. Отменить решение надосадочную.
    2. Приостановить осадок клеток в 4 млиз ДЗФР, дополненную 1% (вес / объем) бычьим сывороточным альбумином (БСА), и инкубацию гранулы в течение 1 часа при 4 ° С, чтобы блокировать неспецифические Fc-опосредованной взаимодействий.
    3. Распределить 500 мкл аликвоты суспензии клеток в 1,5 мл пробирки.
    4. Для получения неконъюгированных антител (CD29 и Виментин), промыть клетки центрифугированием при 300 × г в течение 3 мин. Отменить решение надосадочную.
    5. Приостановка осадок клеток в 500 мкл 1: 100 разбавление первичного антитела и инкубировать ее в течение 1 часа при 4 ° С.
    6. Вымойте клетки в два раза с 1% бычьего сывороточного альбумина путем центрифугирования при 300 × г в течение 5 мин каждый раз. Отменить решение надосадочную.
    7. Приостановка осадок клеток в 500 мкл 1: 100 разбавлении изотиоцианат флуоресцеина (FITC) -conjugated вторичного антитела и инкубировать ее в течение 1 ч в темноте при 4 ° C.
  4. Для FITC-конъюгированных антител (изотип, CD34, CD44 и CD45), промыть клетки с помощью centrifuдование при 300 × г в течение 3 мин. Отменить решение надосадочную.
    1. Приостановка осадок клеток в 500 мкл 1: 100 FITC-конъюгированного антитела и инкубировать ее в течение 1 ч в темноте при температуре 4 ° С.
    2. Для обоих условий окрашивания, мыть клетки дважды с ДЗФР центрифугированием при 300 × г в течение 5 мин каждый раз. Отменить решение надосадочную.
    3. Приостановить клеток в 500 мкл ДЗФР, передавать их в 5 мл с круглым дном трубки, и анализировать результаты с использованием проточного цитометра 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Создание MSCs , полученные из костного мозга и синовиальной жидкости карликовых свиней

MSCs были успешно выделены из костного мозга и суставных синовиальных суставов карликовых свиней и расширена в пробирке (Рисунок 2). Шприц аспирации синовиальной жидкости является простым, и можно получить достаточное количество клеток прилипшие во время культивирования в пробирке первичных клеток. Морфология синовиальной жидкости производный ПКЦ аналогична из костного мозга, полученных ПКЦ, и оба MSCs имеют форму веретена фибробластов и однородно клейкий. Они наблюдали, чтобы иметь положительное выражение для щелочной фосфатазы (AP) окрашивания, после того, как третья субкультура была завершена.

Оценка клеточного фенотипа ПКЦ , полученную из костного мозга и синовиальной жидкостииз карликовых свиней

Анализы маркеров клеточной поверхности были выполнены, чтобы создать фенотип костного мозга и синовиальной жидкости, полученных из ПКЦ из карликовых свиней. Оба типа ПКЦ выражены значительные количества положительных маркеров клеточной поверхности, таких как CD29, CD44 и Виментин (≥96 - 99% положительных клеток), в то время как выражения CD34 и CD45 были отрицательными и низким (≤2% от положительных клеток) (рисунок 3). Эти результаты были идентичны таковым, полученным из отличительных ПКЦ, в том числе клеток, выделенных из синовиальной жидкости, и не было никаких существенных различий в маркеров клеточной поверхности между этими ПКЦ. Клетки , выделенные из костного мозга и синовиальной жидкости были подтверждены как MSCs в нашем предыдущем исследовании 8. Обе кости marrow- и синовиальной жидкости, полученных MSCs выражается стволовых клеток транскрипционные факторы (Oct3 / 4, Nanog и Sox2); кроме того, в пробирке дифференциации способность ч, как было подтверждено не только в мезенхимального происхождения (остеоциты, адипоциты и хондроциты), но и нервные клетки цитохимическим окрашивания и обнаружений экспрессии генов клеток специфических 8.

Рисунок 1
Рисунок 1. Расположение подвздошной гребня minipig. Красная стрелка представляет собой участок на гребня подвздошной кости , используемой для сбора костного мозга. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2. MSCs , полученные из костного мозга и синовиальной жидкости. Карликовых свиней (А) однородна морфология первичных культур ПКЦ выявили форму фибробластов. (В) Окрашивание смесью5-бром-4-хлор-3-индолил-фосфат и нитро синий тетразолия (BCIP / NBT) показал активность AP в MSCs при прохождении 3. Шкала бар: 100 мкм Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3. Анализ клеточных поверхностных маркеров ПКЦ , полученных из костного мозга и синовиальной жидкости карликовых свиней при прохождении 3. клеточной поверхности маркеры ПКЦ были идентифицированы с использованием проточной цитометрии анализа, и МСК были идентифицированы как положительные для CD29, CD44 и Виментин и отрицательным для CD34 и CD45. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Карликовых свиней были использованы для создания изоляции от МСК костного мозга и синовиальной жидкости. Для устранения различных физиологических состояний, таких как возраст, пол, и болезни, от карликовых свиней изогенных фоне доноров были выбраны, чтобы точно оценить источник клеток зависимой характеристики. Свиньи, как известно, анатомически, физиологически и генетически похожи на людей, и в частности, карликовых свиней могут производить размер соответствием органы; Таким образом, они могут быть использованы в качестве донорских видов заменителем для ксенотрансплантации 14,15. Относительно недавно предложили иммуномодулирующее свойство MSCs, indoleamine 2, 3-диоксигеназы (IDO) и синтазы окиси азота (NOS) , были использованы с MSCs посредничать иммуносупрессии, который является видовым, хотя MSCs от свиней и людей имеют тот же IDO 9 , Таким образом, модель свиньи в качестве донора ПКЦ может предоставить важную информацию о иммунных реакций MSCs для человека терапии. Кроме того, исследование свиных стебляклетки играют важную роль в биологическом понимании процессов в пробирке и их различных доклинических применения у людей 16,17. Костный мозг и синовиальную жидкость может быть неинвазивным собирают из карликовых свиней. Вся процедура, от анестезии для сбора проб, снижение уровня стресса системных или местных органов; Поэтому, карликовых свиней может быть использован в качестве реципиентов для трансплантации аутологичных. В этом эксперименте МСК были выделены из костного мозга и синовиальной жидкости карликовых свиней, на основе подтверждения синовиальной одножидкостной полученных ПКЦ с иммуносупрессия мощностей , полученных из мышиной модели РА в предыдущем исследовании 8

Сбор костного мозга от карликовых свиней

У свиней, клетки-предшественники взрослых, полученные из костного мозга мультипотентны и побудили неоваскуляризации и регенерации кардиомиоцитов. Возраст донора связано с повышенным содержанием жира иуменьшилось пролиферации и дифференцировки костного мозга; Таким образом, костный мозг не является лучшим источником MSCs в возрасте от животных. Гребня подвздошной кости в карликовых свиней является предпочтительным местом для костного мозга, полученного MSC изоляции, потому что это широкая и процедура сайта низкого риска для седалищного повреждения нервов. В случае возрасте или с избыточной массой тела карликовых свиней, жир, обогащенный толстые мышцы могут присутствовать на гребень подвздошной кости. При таких обстоятельствах, поножовщиной надрез на коже необходимо и пункционной биопсии костного мозга должна быть вставлена ​​правильно, что может быть трудно применить на гребень подвздошной кости. Неспособность найти сайт правильной биопсии может привести к неудачным устремлениями костного мозга, так как игла блокируется костью или не может быть в состоянии достигнуть костный мозг внутри гребня подвздошной кости. Поэтому биопсия должна быть проверена должным образом, и знание толщины мягких тканей и коры кости гребня подвздошной кости требуется перед началом коллекции образцов.

аспирация синовиальной жидкости из суставов карликовых свиней

Синовиальной жидкости существует в полости синовиальных суставов, а объем синовиальной жидкости обычно увеличивается в воспаленных суставах. Синовиальной-жидкость полученных MSCs взяты из предпочтительных кандидатов участков для регенерации хрящевой ткани, как в естественных условиях и в пробирке. Кроме того, они , как было показано , чтобы вызвать иммуномодулирующими свойствами в RA 8. Синовиальная жидкость является не только легко доступным источником, но и обладает ценными свойствами мезенхимальные. Ограничения использования синовиальной жидкости в качестве источника для ПКЦ являются различные объемы, найденные в суставах, основанных на различных размеров и патологических состояний суставов и трудности при использовании 3 мл шприца для синовиальную жидкость аспирации из суставов. Таким образом, размер шприца должен быть не менее 5 - 10 мл, с высоким давлением. Кроме того, промывка синовиальной жидкости с 1 - 2 мл ДЗФР из шприцаявляется предпочтительным. При использовании этого метода, большое количество клеток, могут быть получены, даже от небольших пространств в суставах.

Характеризации костно-marrow- и синовиальной жидкости-производных MSCs из карликовых свиней

В организме человека Морфология синовиальной-fluid- и синовиальной мембраной , полученных от пациентов с ПКЦ остеоартритом сходны , но уже , чем морфологию костного мозга , полученных ПКЦ 12. Тем не менее, в в пробирке культурах, наблюдались Морфология обоих синовиальной жидкости , полученных из ПКЦ и костного мозга , полученных ПКЦ быть похожими в этом эксперименте. В предыдущем исследовании исследователей, способность пролиферации синовиальной жидкости , полученных из MSCs была высокой, по сравнению с костным мозгом полученных MSCs 8.

MSCs устанавливаются из различных источников ткани у взрослых доноров; Таким образом, неинвазивным полученные ткани-источника происхождения MSCs являются ценными для аутологичных стволовых клеток-йerapy. Источник клеток зависит от характеристик и возможностей заболевания или цели терапии стволовых клеток. У свиней, клетки - предшественники взрослых , полученные из костного мозга мультипотентны и индуцировали образование новых сосудов и кардиомиоцитов регенерации 18,19. MSCs были в основном изолированы из костного мозга, но и от надкостницы, скелетных мышцах, синовиальной оболочки, пуповины и зубных тканей, хотя получение клеток из этих тканей не так просто и может потребовать дополнительных хирургических процедур для пациентов. Тем не менее, объем синовиальной жидкости, как правило, увеличивается в суставах остеоартрита или больных РА, а также биопсию этих повышенных синовиальной жидкости используются для диагностики и лечения пациентов. Число ПКЦ также увеличивается в синовиальной жидкости пациентов с вырожденной хрящевой и остеоартрита 20.

В этом исследовании, клеточные фенотипы кости marrow- и синовиальной жидкости, полученных из MSCs оценивали, А.Н.d как MSCs представлены аналогичные уровни экспрессии для маркеров клеточной поверхности. Таким образом, клетки, выделенные из синовиальной жидкости и подтвержденные в MSCs имеют сходные фенотипы до костного мозга, полученных в MSCs карликовых свиней. Предыдущие исследования исследователей оценивали другие маркеры клеточной поверхности, например, CD90 и крупного гистосовместимого и сложного класса II (MHC II), и подтвердили способность к мульти-клонального дифференциации в Остеоциты, адипоциты, хондроциты и нейроны синовиальной жидкости -derived MSCs из карликовых свиней 8. В организме человека антигена клеточной поверхности профиля синовиальной жидкости производный ПКЦ аналогична синовиальной-мембранно 2,21 и костного мозга , полученных ПКЦ. Тем не менее, CD34 и CD45 выражения не были обнаружены в ПКЦ, полученных из синовиальной жидкости в височно больных сустава расстройства. Таким образом, микроокружение в суставе может влиять на клеточный фенотип ПКЦ, полученных из синовиальной жидкости. В этом эксперименте клетки были получены из костного маrrow и синовиальной жидкости с использованием карликовых свиней неинвазивные методы. Оба типа культивируемых клеток в пробирке были подтверждены как ПКЦ, и они имели сходные фенотипы клетки и общие совместимые характеристики мезенхимальных. Тем не менее, синовиальной жидкости, полученные MSCs показали больший потенциал для аутогенной терапии стволовых клеток для не только хрящевой и костной регенерации, но и для иммуносупрессии остеоартрита и RA.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Advanced Dulbecco’s modified Eagle medium (ADMEM) Gibco 12491-023 MSC culture medium
Dulbecco’s phosphate-buffered saline (DPBS) Gibco 14190-144 Cell washing medium, free of Ca2+/Mg2+
Fetal bovine serum (FBS) Gibco 16000-044 Component of MSCs medium
Glutamax Gibco 35050-061 Component of MSCs medium
Penicillin/streptomycin Gibco 10378-016 Component of MSCs medium
Basic fibroblast growth factor (bFGF) Simga F0291 Component of MSCs medium
Bovine serum albumin (BSA) Sigma A6003 Component of MSCs medium
Trypsin-EDTA Gibco 25200-072 Cell dissociation reagent 
β-mercaptoethanol Sigma M7522 Component of MSCs medium
Isotype antibody BD Pharmingen BD 550616 Isotype Control
CD29 antibody BD Pharmingen BD 552369 Integrin beta-1 MSCs marker
CD44 antibody BD Pharmingen BD 553133 Cell surface glycoprotein MSCs marker
CD45 antibody BD Pharmingen BD 340664 Hematopoietic stem cells marker
CD34 antibody BD Pharmingen BD 555821 Hematopoietic stem cells marker
CD90 antibody BD Pharmingen BD 555595 Thy-1 membrane glycoprotein MSCs marker
MHC Class II antibody Santa Cruz SC-32247 Antigen presenting cells marker
Vimentin antibody Sigma Sigma-S6389 Type III intermediate filament MSCs marker
Alkaline phosphatase Promega S3841 Mixture of 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-phosphate (BCIP) and nitro blue tetrazolium (NBT)
Ficoll-Paque GE Healthcare 17-1440-02 Density gradient centrifugation
Cell strainer BD Falcon 352340 40 µm nylon cell strainer
15-ml polystyrene conical tube BD Falcon 351095 Sample collection and cell isolation
35 mm dishes Nunc 153066 Cell culture dish
Bone marrow extractor GmbH Medizintechnologie, Germany 1145-1W010 TrokaBone, 3.0 x 100 mm
Hematocritchamber Marinfeld 640130 Cell counting chamber
Atropine Jeil Pharmaceutical Co, South Korea Atropine sulfate Hydrate
Acepromazine Samu Median, South Korea Pre-anaesthetic sedative and antiemetic drug
Medetomidine Pfizer Anesthetic and analgesic drug
Enrofloxacin Bayer Healthcare, Germany Anti-biotics
Meloxicam Over Veterinary Medicine, Argentina Anti-inflammatory and analgesic drug
Isoflurane Hana pharm, South Korea Inhalational anesthesia
Povidone iodine  Korea Pharma, South Korea Sterilization agent
Ethanol Sigma E7023 Sterilization agent
Heparin Sigma H3393 Anti-coagulating agent
Formaldehyde Sigma F8775 Cell fixation agent
Ophthalmologic ointment  Pfizer Oxytetracycline HCl with polymyxin B sulfate
Circulating water blanket Gaymar Industries Warming system during and after anesthesia
Skin stapler Covidien, USA Suture skin closure
CO2 Incubator Thermo Forma 3111 Cell culture Equipment
Flow cytometer BD Biosciences Cell analyzer
Minipig PWG Genetics Korea, Ltd. T-type Miniature pig

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Woodbury, D., Schwarz, E. J., Prockop, D. J., Black, I. B. Adult rat and human bone marrow stromal cells differentiate into neurons. J Neurosci Res. 61 (4), 364-370 (2000).
  2. Sakaguchi, Y., Sekiya, I., Yagishita, K., Muneta, T. Comparison of human stem cells derived from various mesenchymal tissues: Superiority of synovium as a cell source. Arthritis Rheum. 52 (8), 2521-2529 (2005).
  3. De Coppi, P., et al. Amniotic fluid and bone marrow derived mesenchymal stem cells can be converted to smooth muscle cells in the cryo-injured rat bladder and prevent compensatory hypertrophy of surviving smooth muscle cells. J Urol. 177 (1), 369-376 (2007).
  4. Arufe, M. C., De la Fuente, A., Fuentes, I., de Toro, F. J., Blanco, F. J. Chondrogenic potential of subpopulations of cells expressing mesenchymal stem cell markers derived from human synovial membranes. J Cell Biochem. 111 (4), 834-845 (2010).
  5. Patil, R., et al. Multilineage potential and proteomic profiling of human dental stem cells derived from a single donor. Exp Cell Res. 320 (1), 92-107 (2013).
  6. Hatsushika, D., et al. Intra articular injection of synovial stem cells promotes meniscal regeneration in a rabbit massive meniscal defect model. J Orthop Res. 31 (9), 1354-1359 (2013).
  7. Hagmann, S., et al. The influence of bone marrow- and synovium-derived mesenchymal stromal cells from osteoarthritis patients on regulatory T cells in co-culture. ClinExpImmunol. 73 (3), 454-462 (2013).
  8. Lee, W. J., et al. Cell source-dependent in vivo immunosuppressive properties of mesenchymal stem cells derived from the bone marrow and synovial fluid of minipigs. Exp Cell Res. 333 (2), 273-288 (2015).
  9. Su, J., et al. Phylogenetic distinction of iNOS and IDO function in mesenchymal stem cell-mediated immunosuppression in mammalian species. Cell Death Differ. 21 (3), 388-396 (2014).
  10. Jones, E. A., et al. Synovial fluid mesenchymal stem cells in health and early osteoarthritis: Detection and functional evaluation at the single-cell level. Arthritis Rheum. 58 (6), 1731-1740 (2008).
  11. Morito, T., et al. Synovial fluid-derived mesenchymal stem cells increase after intra-articular ligament injury in humans. Rheumatology (Oxford). 47 (8), 1137-1143 (2008).
  12. Sekiya, I., et al. Human mesenchymal stem cells in synovial fluid increase in the knee with degenerated cartilage and osteoarthritis. J Orthop Res. 30 (6), 943-949 (2011).
  13. John, T., Lerche, P. Anesthesia and analgesia for veterinary technicians. , Mosby Elsevier press. St. Louis, Missouri. (2011).
  14. Cooper, D. K., Gollackner, B., Sachs, D. H. Will the pig solve the transplantation backlog. Annu Rev Med. 53, 133-147 (2002).
  15. Millard, A. L., Mueller, N. J. Critical issues related to porcine xenograft exposure to human viruses: Lessons from allotransplantation. CurrOpin Organ Transplant. 15 (2), 230-235 (2010).
  16. Ringe, J., et al. Porcine mesenchymal stem cells. Induction of distinct mesenchymal cell lineages. Cell Tissue Res. 307 (3), 321-327 (2002).
  17. Petersen, B., Carnwath, J. W., Niemann, H. The perspectives for porcine-to-human xenografts. Comp Immunol Micro biol Infect Dis. 32 (2), 91-105 (2009).
  18. Zeng, L., et al. Multipotent adult progenitor cells from swine bone marrow. Stem Cells. 24 (11), 2355-2366 (2006).
  19. Zeng, L., et al. Bioenergetic and functional consequences of bone marrow-derived multipotent progenitor cell transplantation in hearts with postinfarction left ventricular remodeling. Circulation. 115 (14), 1866-1875 (2007).
  20. Sekiya, I., et al. Human mesenchymal stem cells in synovial fluid increase in the knee with degenerated cartilage and osteoarthritis. J Orthop Res. 30 (6), 943-949 (2012).
  21. Mochizuki, T., et al. Higher chondrogenic potential of fibrous synovium- and adipose synovium-derived cells compared with subcutaneous fat-derived cells: Distinguishing properties of mesenchymal stem cells in humans. Arthritis Rheum. 54 (3), 843-853 (2006).

Tags

Медицина выпуск 113 мезенхимальные стволовые клетки minipig синовиальная жидкость костный мозг изолятор культура клеток клеточный фенотип клеточный поверхностный маркер проточной цитометрии биологии стволовых клеток
Выделение и клеточная Фенотипирование мезенхимальных стволовых клеток, полученных из синовиальной жидкости и костного мозга карликовых свиней
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lee, W. J., Park, J. S., Jang, S.More

Lee, W. J., Park, J. S., Jang, S. J., Lee, S. C., Lee, H., Lee, J. H., Rho, G. J., Lee, S. L. Isolation and Cellular Phenotyping of Mesenchymal Stem Cells Derived from Synovial Fluid and Bone Marrow of Minipigs. J. Vis. Exp. (113), e54077, doi:10.3791/54077 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter