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Die Verwendung von menschlichen Geweben in dieser Studie wurde bewertet und genehmigt durch die institutionelle Review Board of Maine Medical Center, und alle Mitarbeiter erhalten entsprechenden Ausbildung vor Experimenten.
1. Vorbereitungen
- Dissoziation-Puffer zu machen 50 mg Neuaufbau tierversuchsfreie Kollagenase/Dispase Mischung von ich Lösung mit 1 mL Nanopure H2O. Prepare 1 mg/mL Lösung durch Zugabe von 49 mL hohe Glukose DMEM mit 1 % w/V BSA, rekonstituierte Kollagenase / Dispase Lösung. Speichern Sie 5 mL arbeiten Aliquote bei-20 ° C und Warm auf 37 ° C mit einer Wasser-Bad-vor um zu verwenden.
- Antibiotische Lösung 49 mL HBSS 1 mL 100 X Antibiotikum/antimykotische Lösung (Endkonzentration ist 200 Einheiten/mL Penicillin, 200 Einheiten/mL Streptomycin und 0,5 µg/mL Fungizone) hinzu, und speichern auf dem Eis.
- Gelatine-Lösung (0,2 % w/V) durch Auflösen von 200 mg Gelatine aus bovine Haut in 100 mL Nanopure H2O. Autoklaven die Lösung für 20 min Vorbereitung und Lagerung bei 4 ° C.
- 500 mL PVAT Wachstumsmedien vorbereiten: hohe Glukose DMEM/F12 mit Glutamin ergänzen, Natrium Pyruvat und Natriumbicarbonat, ergänzt mit 10 % FBS und 100 µg/mL antimikrobieller Wirkstoff (siehe Tabelle der Materialien).
- Bereiten Sie 50 mL adipogenen Induktion Medien: 40,8 mL hohe Glukose DMEM, ergänzt mit 7,5 mL PVAT Wachstumsmedien, 500 µL 100 x Antibiotikum/antimykotische Lösung (Endkonzentration ist 100 Einheiten/mL Penicillin, 100 Einheiten/mL Streptomycin und 0,25 µg/mL Fungizone), 0,5 mM IBMX (500 mM Lager in 0,1 M NaOH), 1 µM Dexamethason (1 mM Lager in Ethanol), 5 µM Rosiglitazon (5 mM lieferbar in DMSO) 33 µM Biotin (66 mM Lager in DMSO), 100 nM Insulin (200 µM bestand in 0,1 % Essigsäure) und 20 µM Pantothensäure (100 mM Lager in H2 (O).
- Vorbereiten der adipogenen Linie 50 mL Steuermedien Induktion: 40,8 mL hohe Glukose DMEM mit 7,5 mL PVAT Wachstumsmedien und 500 µL des Stift-Strep (100 X bestand) ergänzt.
- Bereiten Sie 50 mL adipogenen Wartung Medien: 41,5 mL hohe Glukose DMEM ergänzt mit 7,5 mL PVAT Wachstumsmedien aus Schritt 1.3, 500 µL Stift-Strep (100 X bestand), 1 µM Dexamethason (1 mM Lager in EtOH), 33 µM Biotin (66 mM Lager in DMSO), 100 nM Insulin (200 µM bestand in 0,1 % Ac Schulrhythmus Säure), und 20 µM Pantothensäure (100 mM Lager in H2O).
- Die knochenbildenden und Chondrogenic Linien 500 mL Wachstumsmedien vorbereiten: hohe Glukose αMEM ergänzt mit 10 % FBS, 1 X Glutamin ergänzen (siehe Tabelle der Materialien), und 5 mL Stift-Strep (100 X bestand).
- Der knochenbildenden Linie 50 mL der Induktion Medien vorbereiten: 50 mL Knochenmark MSC Wachstumsmedien mit 10 nM Dexamethason und 10 mM β-Glycerophosphat ergänzt.
- Der Chondrogenic-Linie 50 mL der Induktion Medien vorbereiten: 50 mL Knochenmark MSC Wachstumsmedien mit 100 nM Dexamethason, 50 µg/mL Natrium Ascorbat-2-Phosphat und 10 ng/mL TGFβ1 ergänzt. Für die knochenbildenden und Chondrogenic Bedingungen dienen der basalen Knochenmark MSC Wachstumsmedien als Medien-Induktion.
2. Protokoll 1: Kultur menschlichen PVAT Zellen von den Stromazellen vaskulären Bruch
Hinweis: PVAT ist von der Website des Transplantats Anastomose auf die Aorta ascendens narkotisierten Patienten mit koronarer Bypass-Angioplastie reseziert. Aorta PVAT ist platziert in einem 15 mL konisch mit 10 mL Eis kalt hohe Glukose DMEM-F12 und an das Labor innerhalb 2 h nach Resektion von den OP-Saal übertragen. Aorta PVAT ist ausrangierte Gewebe während Bypass-Verfahren und hielt als nicht-menschlichen Themen Forschung durch interne Revisionsabteilung Maine Medical Center.
- Dieses Protokoll ist für ein ~ 500 mg Stück menschlichen PVAT (ca. 3 x 1 x 0,5 cm3). Übertragen Sie frische menschliche PVAT von DMEM auf eine 50 mL konische Röhrchen mit 25 mL antibiotische Lösung. Mit rockigen für 20 min bei 4 ° c inkubieren Während die PVAT in antibiotische Lösung ist, Tauwetter ein Aliquot der Dissoziation Puffer bei 37 ° C.
- 5 mL Dissoziation Puffer 50 µL 100 X Antibiotikum/antimykotische Lösung hinzu und mit einem 0,22 µm Spritze Filter zu sterilisieren. 1 auch von einer 24-Well-Platte 1 mL Gelatine-Lösung hinzufügen. Verwenden Sie in einer Laminar-Flow-Kapuze sterile Pinzetten und Scheren, um PVAT aus der antibiotischen Lösung auf eine sterile Petrischale zu übertragen. Fügen Sie 1 mL vorgewärmten Dissoziation Puffer des Gewebes und fein hacken das gesamte Gewebe in einer Aufschlämmung (kein Stück größer als ~ 2 x 2 mm-2) mit sterilen Zange und Schere Dissektion.
- Übertragen Sie die Gülle 1 mL auf 4 mL Dissoziation Puffer und inkubieren Sie das Rohr auf die Seite in einem vorgewärmten 37 ° C Orbitalschüttler bei 200 u/min für 1 h. Nach 1 h keine sichtbare Gewebe Stücke werden anwesend sein, und die Lösung erscheint als eine trübe Zellsuspension.
- Filtern Sie die Lösung durch ein 70 µm Zelle Sieb oben auf eine 50 mL konische Rohr gesetzt. Spülen Sie das Sieb mit einer zusätzlichen 10 mL antibiotische Lösung, so viele Zellen wie möglich zu erfassen. Quetschen Sie das Sieb nicht.
- Pellet-Zellen für 12 min bei 300 X g in einer schwingenden Eimer-Zentrifuge.
Hinweis: Nach Zentrifugation wird das Rohr in einer fetthaltigen Deckschicht aus Adipozyten, eine Interphase und ein Pellet unterteilt werden. Die Kugel ist die stromale vaskulären Fraktion mit endothelial Zellen, Blutkörperchen, Immunzellen und Vorläuferzellen.
- Das Pellet in 10 mL HBSS und Zentrifuge für 5 min bei 300 X gaufzuwirbeln. Wiederholen Sie diesen Schritt für eine Gesamtmenge von 2 Wäschen in HBSS. Lösen Sie die roten Blutkörperchen nicht nach dem letzten waschen. Wiederholte Versuche mit mehreren kommerziell verfügbare Puffer und Inkubationszeiten führten zu einem deutlichen Rückgang Stammvater Zellhaftung und Lebensfähigkeit.
- Aspirieren Sie Gelatine aus 24-Well-Platte. Waschen Sie vorsichtig und 1 X mit HBSS, ungebundenen Gelatine zu entfernen.
- Aufschwemmen Stromazellen vaskulären Bruchteil Pellet mit intakten Erythrozyten in 1 mL Wachstumsmedien und Saatgut auf die Gelatine beschichtet gut. Hinzu kommt eine Endkonzentration von 25 ng/mL im Kulturmedium menschlichen FGF2 (Nukleinsäuretablette in PBS ergänzt mit 0,01 % BSA w/V). 24 h bei 37 ° C mit 5 % CO2inkubieren.
- Am nächsten Tag Brunnen Wachstumsmedien entfernen und waschen 5 X mit HBSS, roten Blutkörperchen und abgestorbene Zellen zu entfernen. Fügen Sie in 1 mL frisches Wachstumsmedien mit 25 ng/mL FGF2 ergänzt.
- Wechseln Sie das Medium alle 48 h, achten Sie darauf, mit 25 ng/mL ergänzen frische FGF2 jedes Mal.
-
Zellen zu 100 % Zusammenfluss erreichen in der Regel 7-10 Tage nach Explant; Durchgang Zellen dann:
- Aspirieren Wachstum Medien und waschen monomolekularen Film 2 X in 1 mL HBSS. Aspirieren Sie alle HBSS aus dem Brunnen und Tropfen Sie ein paar der Zelle Dissoziation Lösung.
- Tippen Sie auf und wirbeln die Platte mehrmals und Inkubation bei 37 ° C mit 5 % CO2 für 5 – 7 min um die Zellen zu heben. Die freistehenden Zellen ~ 1 mL frisches Kulturmedium hinzu und verteilen 500 µL, 2 Brunnen von einer 24-Well-Platte, jeweils mit 500 µL Wachstumsmedien und 25 ng FGF2.
- Auch menschliche PVAT gewonnenen Zellen weiter ausbauen, wie im vorherigen Schritt angegeben. Jede Passage sollte nicht größer als eine 1:2-Spaltung sein. Zellen sind 5 – 7 mal passagiert vor Zuteilung für Differenzierung Assays.
3. Protokoll 2: Kultur menschlichen Knochenmark MSC Kolonien
Hinweis: Menschlichen Knochenmark MSC wie beschrieben8 isoliert und als frühe Passage Bestände in eingefroren gelagert Einfrieren Medien (70 % FBS 20 % basale DMEM und 10 % DMSO) ~ 100.000 Zellen/ml in flüssigen N2.
- Schnell auftauen ein Fläschchen des Knochenmarks MSC von der Flüssigkeit N2 in einem 37 ° C Wasserbad und Teller zu einem Brunnen einer Kultur 6-Well Platte mit 3 mL MSC Wachstumsmedien und Inkubation über Nacht bei 37 ° C und 5 % CO2.
- Am nächsten Tag, Aspirieren MSC Nährmedien und waschen Sie die Zellen 3 X in 2 mL HBSS. Bei 100 % Zusammenströmen, Aspirieren Wachstumsmedien und waschen Sie die Zellen 3 X in 2 mL HBSS. 500 µL/Well Zelle Ablösung Lösung hinzufügen und Inkubation bei 37 ° C und 5 % CO2 für 5 min. Tippen Sie auf die Platte, um alle Zellen sorgen verdrängt und Inhalte in einer 6-Well-Platte mit 2 mL MSC Wachstumsmedien 2 Vertiefungen gleichmäßig zu verteilen.
- Erweitern Sie im menschlichen Knochenmark und PVAT abgeleitet MSC parallel für ca. 5 – 7 Passagen oder bis Sie ausreichende Mengen zum Testen erreicht wurde.
4. Protokoll 3: Platte und induzieren adipogenen osteogene, und Chondrogenic Linien
- Entsprechenden Plattennummern von Knochenmark und PVAT gewonnenen Zellen pro Bohrloch einer 12-Well-Platte und angemessen repliziert für jede Versuchsbedingung. Für adipogenen und osteogene Bedingungen, ~ 200, 000 – 225.000 Zellen/Brunnen benötigt für Chondrogenic Bedingungen, 150.000 – 175.000 Zellen/Brunnen sind erforderlich.
Hinweis: Wir liefen mindestens N = 3 replizieren Brunnen für Kontrolle und induzierten Bedingungen für jede experimentelle Linie für insgesamt 2 unabhängige läuft (N = total 6 Wiederholungen).
- Zellen aus menschlichen PVAT Stammvater Zell-Population und der menschlichen Knochenmark MSC Bevölkerung mit Zelle Ablösung Lösung und Inkubation bei 37 ° C und 5 % CO2 für 5 min. Pool Populationen in separaten 15 mL konische Röhrchen zu distanzieren. Drehen Sie das Fläschchen nach unten bei 500 X g für 7 min zu die Zellen zu Pellets. In 1 mL PBS Aufschwemmen Sie und verwenden Sie eine Hemocytometer, um die Anzahl von Zellen zu schätzen.
- Platte die Zellen im 12-wohlen Teller wie in Schritt 4.1 angegeben. Geben Sie separate Gerichte induzierte und nicht-induzierte adipogenen, osteogene, Geschäftsbedingungen, so dass-induzierte Zustand zu einem früheren Zeitpunkt ohne Unterbrechung weiter Kultur der induzierten Zustand behoben werden kann.
- 1,5 mL adipogenen und osteogene Induktion Medien in jede Vertiefung der induzierten Zustand hinzugeben. 1,5 mL adipogenen und osteogene-Induktion Medien in jede Vertiefung des Zustandes-induzierte hinzugeben. Beginnen Sie Inkubation der adipogenen und osteogene induzierte und nicht-induzierte Zellpopulationen bei 37 ° C und 5 % CO2.
- Spin-down das restliche Volumen des menschlichen PVAT Vorläuferzellen und menschlichen Knochenmark MSCs für 7 min bei 500 X g.
- Bestimmen Sie die Lautstärke benötigt, um verbleibende Knochenmark und PVAT abgeleitet Zelle Pellets zu einer Dichte von 100.000 Zellen/10 µL (106 Zellen/mL) aufzuwirbeln. Pellets in das berechnete Volumen des MSC Wachstumsmedium für Chondrogenic Abstammung Induktion aufzuwirbeln. Sanft bewegen das Volumen der Zellen nach oben und unten mit einem pipettieren, um eine homogene Verteilung zu gewährleisten.
- Pipette einen 10 µL Tropfen der Lösung konzentrierte Zelle in der Mitte von jedem Bohrloch eine Micromass von 100.000 Zellen zu bilden. Legen Sie 1 mL sterile H2O, im benachbarten Brunnen um Verdunstung zu verhindern. Inkubieren Micromass Kulturen für 2 h bei 37 ° C und 5 % CO2 erlauben die Micromass zu aggregieren.
- Nach 2 Stunden vorsichtig hinzugeben Chondrogenic Differenzierung Medien gespickt mit 10 ng/mL menschlichen TGFβ1 zu jedem der induzierten Zustand Brunnen. 1,5 mL der Medien-Induktion (Knochenmark MSC Wachstumsmedium) sorgfältig in die Vertiefungen-induzierte Zustand hinzufügen Verwenden Sie separate 12-Well-Platten für die induzierte und nicht-induzierten Bedingungen, so dass-induzierte Zustand zu einem früheren Zeitpunkt behoben werden kann.
5. Protokoll Nr. 4: Kultur adipogenen, osteogene, und Chondrogenic Linien für 14 Tage
- Kultur der induzierten und nicht-induzierten Bedingungen alle drei Linien für 4 Tage bei 37 ° C und 5 % CO2, erfrischende Medien alle 2 Tage. Am 4. Tag ändern Sie die induzierte adipogenen Abstammung Bedingung von Induktion Medien Wartung Medien für den Rest des Tests.
- Aller nicht-induzierten Bedingungen 10 % Formalin für 12 h entsorgen Formalin fixieren und waschen alle festen Brunnen 2 X mit PBS-Puffer zu entfernen alle Spuren von Formalin. Lagern Sie Platten mit PBS-Puffer bei 4 ° C bis zur Verarbeitung.
- Kultur der induzierten Bedingungen für eine Gesamtmenge von 14 Tagen, erfrischende Medien alle 2 Tage. Frische TGFβ1 am 10 ng/mL Endkonzentration mit jeder Aktualisierung der Chondrogenic Induktion Medien hinzufügen. Weiterhin die adipogenen Linie in der adipogenen Wartung und osteogene Abstammung Induktion Medien, alle 2 Tage erfrischende Kultur. Am 14. Tag fix alle induzierte Bedingungen für 12 h in 10 % Formalin für das Beflecken.
- Kratzen Sie oder Gießen Sie die Micromass in der induzierten Chondrogenic Zustand in einer Kassette für die Einbettung. Die Micromass in einer Reihe von zunehmend konzentrierter Alkohol Bäder für 5 min, beginnend bei 70 %, dann zweimal in 95 %, 80 % und zweimal mehr in absoluten Alkohol zu entwässern. Legen Sie die Kassette in einem Entalkoholisierung Agent und dann schließlich Betten Sie die Kassette in Paraffinwachs für schneiden und färben ein.
6. Protokoll Nr. 5: Färbung adipogenen Zustand mit Öl rot O
- Bereiten Sie Öl rot O-Stammlösung durch Auflösen von 350 mg Öl rot O in 100 mL 100 % Isopropanol. Mischen Sie für 2 h mit Stir Bar und Vakuum durch einen 0,2 µm-Filter. Stammlösung kann im Dunkeln bei Raumtemperatur 1 Jahr gelagert werden.
- Bereiten Sie Öl rot O Lösung durch Mischen von 3 Teilen-Stammlösung auf 2 Teile DiH20 (z.B. 60 mL der Stammlösung auf 40 mL DiH20) arbeiten. Die Endkonzentration von Öl rot O in die Arbeitslösung ist 2,1 mg/mL.
- Entfernen Sie alle Flüssigkeit aus Brunnen. Waschen Sie jeden gut 2 X mit 60 % Isopropanol, achten Sie darauf, alles Wasser von den Seiten der Brunnen komplett zu entfernen. Aspirieren Sie 60 % Isopropanol und fügen Sie schnell Öl rot O funktionierende Lösung ohne Berührung der Wände der Brunnen, der Boden bedeckt hinzu. Es ist wichtig, dass dieser Schritt schnell erledigt ist, so dass der Brunnen nicht trocken.
- Sobald das Öl rot O hinzugefügt wird, brüten Sie für 10 min bei Raumtemperatur mit sanftes Schaukeln.
- Entfernen Sie alle Öl rot O und sofort fügen Sie destilliertem H2O. Wash mit destilliertem H2O 10 m zu beginnen, ungebundenen Öl rot O. entfernen hinzu Nach 10 min, Öl rot O Aspirieren und wiederholen des Waschvorgangs 3 X.
- Sobald die Reinigung abgeschlossen ist, fügen Sie PBS und Bild der Zellen. Lagern Sie gefärbte Zellen mit PBS-Puffer bei 4 ° c
7. Protokoll 6: Färbung osteogene Zustand mit Alizarin rot
- Entfernen Sie alle Flüssigkeit aus jedem Brunnen. Fügen Sie entsprechende Volumen der 2 % igen Alizarin roten Fleck Lösung in jede Vertiefung (1,5 mL pro Bohrloch für eine 12-Well-Platte) und leicht kippen der Platte von Seite zu Seite, bis die Lösung vollständig den Boden des Brunnens bedeckt.
- 15 min bei Raumtemperatur inkubieren. Alizarin rot aus dem Brunnen zu entfernen. Spülen Sie jeweils gut viermal mit destilliertem H2O, wobei Vorsicht, nicht zu verdrängen, Kalzium-Kristallen sanft. Trocknen lassen.
8. Protokoll 7: Färbung Chondrogenic Zustand mit Masson Trichrome
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Backen Sie Folien in einem 60 ° C trocken Ofen für 30 min. Deparaffinize und Hydrat Abschnitte, destilliertes Wasser.
- Um deinen Durst, legen Sie Folien in drei 5 min Inkubationen mit Entalkoholisierung Agenten, gefolgt von 5 min Inkubationen in absteigender Alkoholkonzentrationen wie folgt: zwei bei 100 % (absolute Ethanol), zwei mit 95 % Alkohol, zwei bei 80 %, zwei bei 70 %, und schließlich zwei destilliert in H2kann in H2O bleiben O. gleitet, während Bouins Fixiermittel vorbereitet wird.
- Platz 40 mL Bouins Fixiermittel in einem Kunststoff microwavable Coplin Glas (unbedacht). Mikrowelle auf hoch bringen Temp auf 55 ° C. Legen Sie die Folie in beheizten Lösung für 20 min; ruhen lassen, auf der Theke abgedeckt. Waschen Sie in fließendem Leitungswasser für 10 min oder bis alle die gelbe Farbe verschwindet.
- Färben Sie Abschnitte in Weigerts Hämatoxylin für 10 min. Waschen in fließendem Leitungswasser für 10 min..
- Führen Sie Abschnitte in Beibrichs scharlachroten saures Fuchsin-Lösung für 10 min. Waschen 3 x 10 min im Leitungswasser zu Flecken. Beize Folien in Phosphotungstic/Phosphomolybdic saure Lösung für 10 Minuten. Nicht ausspülen.
- Legen Sie Folien direkt in Anilin blauen Lösung für 10 min. Spülen mit zwei kurzen Dips in Leitungswasser.
- Legen Sie Folien in 1 % Essigsäure Lösung 3 bis 5 Minuten waschen im Leitungswasser für 1 min. Platz in 95 % igem Ethanol für 1 min. gelief gemäß Schritt 5.4 und Halterung mit Kunstharz.