Ursprünglich für ihre außergewöhnlich empfindliche Haut und ihre bemerkenswerte Fähigkeit, Hautverletzungen zu reparieren, bekannt, hat die Stachelmaus im Vergleich zu Mus musculuseine überlegene Regenerationsfähigkeit in verschiedenen Organsystemen wie Bewegungsapparat, Nieren, Zentralnervensystem und Herz-Kreislauf gezeigt 1,2.
Fibro-adipogene Vorläuferzellen (FAPs) sind eine Untergruppe von Stromazellen, die in verschiedenen Geweben beheimatet sind, einschließlich Skelett- und Herzmuskeln. Diese Zellen besitzen eine einzigartige Fähigkeit, sich in vivo und in vitro an fibrogene und adipogene Linien zu binden 3,4. FAPs spielen eine entscheidende Rolle bei der Geweberegeneration, indem sie die extrazelluläre Matrix modulieren und die Funktionen anderer Zelltypen unterstützen, die am Reparaturprozess beteiligt sind. In der Skelettmuskulatur werden FAPs als Reaktion auf Verletzungen aktiviert und erleichtern die Differenzierung von Muskelstammzellen und die Myogenese 5,6. Bei ischämischen Verletzungen des Herzens legen FAPs Narbengewebe ab, um die Integrität des Myokards zu erhalten. Im Gegensatz zu Muskeln werden kardiale FAPs chronisch aktiviert und tragen zum pathologischen Umbau bei 7,8.
Frühere Studien haben gezeigt, dass die extrazelluläre Matrix der Stachelmaus im Vergleich zu Mus musculus eine andere Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften aufweist, die die Regeneration unterstützen. Bei Muskel- und Herzverletzungen wurde festgestellt, dass FAPs zu einer überlegenen Heilung bei Stachelmäusen beitragen 11,12,13. Das Verständnis des Verhaltens und der regulatorischen Kontrolle von stacheligen Maus-FAPs und Stroma könnte Aufschluss über den Mechanismus hinter ihren regenerativen Fähigkeiten geben. Während FAPs in anderen Tiermodellen, wie z. B. in Mus musculus14,15, ausführlich untersucht werden, gibt es derzeit keine veröffentlichten Protokolle für die Isolierung von stacheligen Maus-FAPs. Die Entwicklung eines solchen Protokolls würde eine bedeutende Lücke auf diesem Gebiet schließen und es den Forschern ermöglichen, die zellulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, die dem regenerativen Potenzial der Stachelmaus zugrunde liegen.
Dieses Protokoll beschreibt ein robustes und reproduzierbares Protokoll zur Isolierung, Erweiterung und Differenzierung von Skelett- und Herzmuskel-FAPs aus stacheligen Mäusen. Das hier beschriebene Protokoll liefert qualitativ hochwertige Einzelzellsuspensionen, die für die fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) geeignet sind. Durch die Verwendung von rh-TGFβ1 oder einem kompatiblen kommerziell erhältlichen Medium, zwei Methoden, die häufig zur Differenzierung von Mus musculus FAPs16 verwendet werden, behalten die sortierten stacheligen FAPs ihre Fähigkeit zur Differenzierung entlang der fibrogenen bzw. adipogenen Linie bei (Abbildung 1).