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Isolierung von Perivaskuläre multipotenten Vorläuferzellpopulationen aus menschlichem Herzgewebe

DOI:

10.3791/54252

October 8th, 2016

In This Article

Summary

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Menschliche Herzgewebe birgt multi perivaskuläre Vorläuferzellpopulationen, die für myokardiale Regeneration geeignet sein können. Die hier beschriebene Technik ermöglicht die gleichzeitige Isolierung und Reinigung von zwei multi stromalen Zellpopulationen , die mit nativem Blutgefäße, dh CD146 + CD34 - Perizyten und CD34 + CD146 - Adventitia - Zellen aus dem menschlichen Herzmuskel.

Abstract

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Multipotente mesenchymale Stamm-/Stromazellen (MSC) wurden konventionell durch ihre plastische Adhärenz aus primären Gewebedigesten isoliert, während ihre anatomische Gewebelokalisation unklar blieb. Die jüngste Entdeckung der definierten perivaskulären und MSC-Zellmarkerexpression durch perivaskuläre Zellen in mehreren Geweben durch unsere Gruppe und andere Forscher hat die Möglichkeit geboten, spezifische homogene Subpopulationen multipotenter perivaskulärer Vorläuferzellen prospektiv zu isolieren und zu reinigen. Wir haben bereits die Verwendung von fluoreszenzaktivierter Zellsortierung (FACS) zur Aufreinigung von mikrovaskulären CD146+CD34-Perizyten und vaskulären CD34+CD146-Adventitialzellen aus der menschlichen Skelettmuskulatur demonstriert. In dieser Arbeit beschreiben wir ein Verfahren zur gleichzeitigen Isolierung dieser beiden perivaskulären Zelluntergruppen aus humanem Myokard mittels FACS, basierend auf der Expression eines definierten Satzes von Zelloberflächenmarkern für positive und negative Selektionen. Diese Methode stellt somit zwei spezifische Subpopulationen von multipotenten kardialen MSC-ähnlichen Vorläuferzellen für den Einsatz in der Grundlagenforschung und/oder therapeutischen Untersuchungen zur Verfügung.

Introduction

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Das Herz ist seit langem ein post-mitotischen Organ betrachtet worden. Allerdings haben die jüngsten Studien , die die Anwesenheit von begrenzter Kardiomyozyten Umsatz in erwachsenen menschlichen Herzen zeigten 1. Einheimische Stamm- / Vorläuferzellen mit Kardiomyozyten Differenzierungspotential haben auch im Myokard bei erwachsenen Nagetieren und die Herzen der Menschen, einschließlich Sca-1 +, c-kit +, cardiosphere bildende und zuletzt, perivaskuläre Vorläuferzellen 2,3 identifiziert worden. Diese Zellen stellen attraktive Kandidaten für Therapien zur Verbesserung der Herz Reparatur / Regeneration durch Zelltransplantatio....

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Protocol

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1. Verarbeitung von menschlichem Herz Probe

  1. Stellen Sie sicher, dass alle Flüssigkeiten, Behälter, Instrumente, und der speziellen Einsatzgebiet sind steril.
  2. Platzieren Sie die Herzgewebeprobe (beschafft von der Gewebebank oder chirurgische Team) in dem Speichermedium, bestehend aus gekühltem Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium (DMEM), das 20% fötales Rinderserum (FBS) und 1% Penicillin-Streptomycin (P / S) auf Eis für den Transport 3.
  3. Entfernen Sie die Herzprobe aus dem Speichermedium und Waschen mit einem Waschmedium, bestehend aus phosphatgepufferter Salzlösung (PBS), supplementiert mit 2% FBS und 1% P / S. Wenn das Probe....

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Results

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Einzelzellen wurden von Schutt und Dubletts auf der Basis von Vorwärts- und Seitenstreuverteilungen unterscheiden. Lebende Zellen wurden durch ihr Versagen identifiziert den DAPI Farbstoff aufzunehmen. Die Gating - Strategie wurde auf der Grundlage der Isotyp - Kontrolle Kennzeichnung dieser Live, Vollherz Zelldissoziationsmedium (Abbildung 1) gewählt. Von den lebenden Zellen wurden CD45 + Zellen zuerst gated out, durch CD56 + -Zellen , gefolgt. CD1.......

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Discussion

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Zunehmende Beweise unterstützt eine begrenzte Regenerationsfähigkeit des erwachsenen menschlichen Herzens nach einer Verletzung. Identifizierung und Charakterisierung von nativen Vorläuferzellen verantwortlich für solche regenerative Reaktionen in verletzten Herzen sind beide entscheidend für das Verständnis der damit verbundenen Mechanismen und Signalwege und die Entwicklung von Ansätzen, diese Zellen therapeutisch zu nutzen.

Vorherige Protokolle haben die Isolierung von perivaskulären Vorl.......

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Disclosures

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Die Autoren haben keinen Konflikt offenzulegen.

Acknowledgements

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Die Autoren danken Shonna Johnston, Claire Cryer, Fiona Rossi und Will Ramsay von der University of Edinburgh sowie Alison Logar und Megan Blanchard von der University of Pittsburgh für ihre fachkundige Unterstützung bei der Durchflusszytometrie. Wir möchten uns auch bei Anne Saunderson und Lindsay Mock für ihre Hilfe bei der Gewinnung von menschlichem Gewebe bedanken. Herzgewebeproben von Menschen bei Erwachsenen und Föten wurden mit voller Ethikgenehmigung des NHS Scotland Tayside Committee on Medical Research Ethics bzw. des NHS Lothian Research Ethics Committee (REC08/S1101/1) beschafft. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse des Medical Research Council (BP), der Bri....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AbC Anti-Maus Bead KitMolekulare SondenA-10344
Kollagenase IGibco17100-017Rekonstituieren Sie das Pulver nach Bedarf und filtern Sie Sterilisator
Kollagenase IIGibco17101-015
Kollagenase IVGibco17104-019
Anti-Human-CD34-PEBD Pharmingen555822Steril halten
Anti-Human-CD45-APC-Cy7BD Pharmingen557833Steril aufbewahren
Anti-Human-CD56-PE-Cy7BD Pharmingen557747Steril aufbewahren
Anti-Human-CD144-PerCP-Cy5.5BD Pharmingen561566Steril halten
Anti-Human-CD146-AF647AbD SerotecMCA2141A647Steril aufbewahren
EGM2-BulletKitLonzaCC-3162Zur Entnahme von Zellen und Kulturen bis zur Einhaltung DMEM
, hohe Glukose, GlutaMAX ohne NatriumpyruvatThermoFischer Scientific10566-016
Fötales RinderserumThermoFischer Scientific10500-064In Aliquoten einfrieren und steril halten
GelatineSigma AldrichG1393Mit sterilem Wasser verdünnen
IgG1k-PEBD Pharmingen559320
IgG1k-APC-Cy7BD Pharmingen557873
BD Pharmingen557872
IgG1k-PerCP-Cy5.5BD Pharmingen561566
IgG1k-647AbD SerotecMCA1209A647Steril halten
MausserumSigma AldrichM5905Aufbewahren
steriler Paraffinfilm - Parafilm MSigma AldrichP7793
Penicillin-StreptomycinGibco15979-063In Aliquoten einfrieren und steril halten
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung pH 7,4ThermoFischer Scientific10010-023Steril halten
Lysing Buffer für rote Blutkörperchen Hybri-MaxSigma AldrichR7757
Trypan steril halten Blaue LösungSigma AldrichT8154
Trypsin-EDTA 0,5%(10x)Invitrogen15400-054
  FACSARIA FUSIONBD PharmingenFluoreszenz-aktivierter Zellsortierer
IgG1k-PE-Cy7

References

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  1. Bergmann, O., et al. Evidence for cardiomyocyte renewal in humans. Science (New York, N.Y.). 324 (5923), 98-102 (2009).
  2. Laflamme, A., Murry, C. E. Heart regeneration. Nature. 473 (7347), 326-335 (2011).
  3. Chen, W. C. W., et al.

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