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Die Gefäßwand spielt eine zentrale Rolle bei der Gefäßentwicklung, der homöostatischen Regulation und dem Fortschreiten von Gefäßerkrankungen. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien das Vorhandensein verschiedener Stammzelllinien in den Arterien aufgedeckt. Im Jahr 2004 berichtete die Gruppe von Professor Qingbo Xu erstmals über die Existenz von vaskulären Stamm-/Vorläuferzellen in der Peripherie der adulten Gefäßwand, die CD34, Sca-1, c-kit und Flk-11 exprimieren. Diese vaskulären Stammzellen weisen ein multidirektionales Differenzierungs- und Proliferationspotenzial auf. Unter normalen Bedingungen bleiben sie relativ ruhig; Wenn sie jedoch durch bestimmte Faktoren aktiviert werden, können sie sich in glatte Muskelzellen, Endothelzellen und Fibroblasten differenzieren. Alternativ können sie die perivaskuläre Matrix und die Bildung von Mikrogefäßen durch parakrine Effekte regulieren, um die Reparatur oder den Umbau verletzter Gefäße zu fördern 2,3,4,5,6. Kürzlich wurde festgestellt, dass residente CD34+-Stammzellen in der Gefäßwand eine Rolle bei der Regeneration von Endothelzellen nach einer Verletzung des Führungsdrahts der Oberschenkelarterie spielen2. Folglich sind die Isolierung und Quantifizierung von CD34+ VW-SCs und die Untersuchung der grundlegenden biologischen Eigenschaften von CD34+ Stammzellen von entscheidender Bedeutung für die weitere Untersuchung der Signalwege, die an der Regulation von CD34+ VW-SCs beteiligt sind.
Derzeit stehen verschiedene Methoden zur Zelltrennung zur Verfügung, darunter Techniken, die auf Zellkultureigenschaften oder physikalischen Eigenschaften von Zellen basieren, wie z. B. die Dichtegradientenzentrifugation, die zu sortierten Zellen führt, die viele Nichtzielzellen und eine relativ geringe Reinheit enthalten 7,8,9,10,11,12 . Eine weitere häufig verwendete Technik ist die Fluoreszenz-/magnetisch unterstützte Zellsortierung. Die fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) ist ein komplexes System mit hohen technischen Anforderungen, das relativ teuer und zeitaufwändig ist und möglicherweise die Aktivität der sortierten Zellen beeinträchtigt13,14. Die magnetisch aktivierte Zellsortierung (MACS) ist jedoch effizienter und bequemer, mit einer hohen Rückgewinnungsrate und Zellaktivität und geringeren Auswirkungen auf nachgelagerte Anwendungen8. Daher haben wir in diesem Protokoll MACS zur Aufreinigung von CD34+ VW-SCs angewendet und die Zellen durch Durchflusszytometrie weiter identifiziert. Die Etablierung von MACS-basierten Isolationsmethoden zur Untersuchung von Gefäßwandstammzellen wäre von unschätzbarem Wert. Zum einen ermöglicht sie experimentelle genetische und zellbiologische Studien. Zweitens ermöglicht die effiziente Isolierung und Kultivierung von Stammzellen aus der Gefäßwand eine systematische Bewertung und ein Screening von Signalfaktoren, die die Stammzellfunktionen regulieren. Drittens stellt die Identifizierung kritischer Phänotypen in Stammzellen eine wichtige "Qualitätskontrolle" bei der Beurteilung des Zellstatus dar. Daher könnte die Identifizierung von Methoden zur Reinigung für ähnliche Anwendungen bei analogen Stammzellen, die aus Gefäßen gewonnen werden, nützlich sein.
Dieser Bericht bietet eine detaillierte Demonstration einer stabilen und zuverlässigen Methode für die Kultivierung von CD34+ VW-SCs, einschließlich Zellidentifizierung und funktioneller Bewertung, die durch Durchflusszytometrie, Immunfluoreszenzfärbung und Ca2+ -Signalmessung durchgeführt wird. Diese Studie bildet die Grundlage für weitere vertiefte Forschungen zur Funktion von CD34+ VW-SCs und ihren Regulationsmechanismen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen.