Diese Studie beschreibt eine Technik zur Isolierung von hSATMVEC aus SAT während der routinemäßigen Implantation von CIEDs. Wir zeigen, dass das hSATMVEC-Isolat eine hohe Reinheit aufweist, die EC-spezifischen Transmembranproteine CD144 und CD31 exprimiert und keine signifikante Expression des Leukozyten CD45 zeigt. Wir zeigen weiterhin, dass isoliertes hSATMVEC auf reproduzierbare und zuverlässige Weise proliferiert und experimentell verwendet werden kann, um die intrazelluläre Maschinerie zu untersuchen, die an der Insulinsignalisierung und Angiogenese beteiligt ist. Sie können nicht nur isoliert kultiviert werden, sondern auch in Co-Kultur verwendet werden, um die Wechselwirkung zwischen hSATMVEC und Adipozyten zu untersuchen.
Endothelzellen, die in der Grundlagen- und translationalen Forschung verwendet werden, stammen häufig aus großen Gefäßen wie der Aorta und der menschlichen Nabelvene oder Mikrovaskulatur. Beide Quellen haben ihre jeweiligen Grenzen 7,8; Endothelzellen aus großen Gefäßen sind entweder schwer zugänglich (im Falle von Aortengewebe) oder stammen aus neonatalem Gewebe mit potenziell unterschiedlicher Physiologie und Umwelteinflüssen9. Die Verwendung von Endothelzellen, die aus Gewebe isoliert wurden, das während der CIED-Implantation entnommen wurde, ermöglicht die Untersuchung und das Experimentieren der Zellphysiologie innerhalb spezifischer realer Patientengruppen. CIEDs werden für eine Vielzahl von Indikationen implantiert, unter anderem bei Patienten mit Bradyarrhythmien, Herzinsuffizienz und der Primär- und Sekundärprävention ventrikulärer Tachyarrhythmien10. Diese Patienten haben oft mehrere Komorbiditäten, darunter Diabetes, Fettleibigkeit und koronare Herzkrankheit, die einen wichtigen globalen Schwerpunkt der kardiovaskulären Forschung darstellen 11,12,13. Obwohl sich die illustrativen Daten in diesem Artikel auf Kontrollpatienten beziehen, haben wir diese Techniken angewendet, um SATMVEC von einer Reihe von Patienten zu isolieren und zu untersuchen, einschließlich solcher mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz und/oder Typ-2-Diabetes mellitus.
Nicht selten stoßen wir auf Probleme mit schlechten hSATMVEC-Ausbeuten nach versuchter Zellisolierung. Dieses Risiko kann erheblich reduziert werden, indem ein größeres Startvolumen von SAT zur Isolierung von hSATMVEC verwendet wird. Darüber hinaus begegnen wir dies bei SAT häufiger bei Menschen mit kardiometabolischen Erkrankungen, insbesondere Diabetes.
Eine Einschränkung dieser Technik besteht darin, dass isolierte hSATMVEC nur eine begrenzte Anzahl von Passagen durchlaufen können. Nach unserer Erfahrung verlangsamt sich die hSATMVEC-Proliferation nach Passage 5 unabhängig vom Phänotyp des Patienten signifikant. Darüber hinaus vermehren sich hSATMVEC, die mit dieser Technik isoliert wurden, nicht gut, wenn sie zu dünn besiedelt sind. daher empfehlen wir, hSATMVEC nicht in einem Verhältnis von mehr als 1:6 zu verabschieden. wie auf Seite 1 erwähnt. Wir haben hSATMVEC, das bis zu 4 Jahre lang in flüssigem Stickstoff gelagert wurde, erfolgreich aufgetaut und reanimiert, und unserer Erfahrung nach ist die Chance auf eine Wiederbelebung größer, wenn es bei einer niedrigeren Passagezahl kryokonserviert wird (wir kryokonservieren hSATMVEC normalerweise bei Passage 2).
Das bei der CIED-Insertion entnommene Gewebe ist frei verfügbar und kann ohne Nachteile für den Patienten entnommen werden. Daher ist eine leicht zugängliche, relativ nicht-invasive Quelle von Endothelzellen aus diesen Patientengruppen von großem Nutzen für die gezielte Forschung. Während die repräsentativen Bilder in dieser Arbeit von "Kontroll"-Patienten stammen (d. h. Patienten ohne Diagnose von Herzinsuffizienz oder Diabetes, wenn auch mit einer Indikation für eine CIED-Implantation), haben wir erfolgreich SATMVECs von Patienten mit Herzinsuffizienz, Diabetes und einer Kombination dieser Pathologien isoliert, kultiviert und co-kultiviert. Darüber hinaus können diese Techniken auch auf andere mikrovaskuläre Betten, einschließlich der Skelettmuskulatur, angewendet werden, und wir optimieren derzeit ein Modell der MVEC-Myozyten-Crosstalk zwischen Skelettmuskeln.
hSATMVECs können aus menschlichem Gewebe isoliert werden, das zum Zeitpunkt der CIED-Insertion entnommen wurde, und sind von ausreichender Reinheit, um experimentell zur Untersuchung der mikrovaskulären Dysfunktion und der Wechselwirkung zwischen Endothelzellen und Adipozyten bei Menschen mit und ohne kardiometabolische Erkrankung verwendet zu werden.