Optimierung der Isolierung und Reinigung von murinen glomerulären Mesangialzellen
March 7th, 2025
In dieser Studie wurde ein optimiertes Protokoll für die Isolierung von murinen Mesangialzellen (MCs) und deren ex vivo Zellkultur entwickelt. Diese Zellen können mehrfach passageiert, eingefroren, wiederbelebt und kultiviert werden, ohne das Zellwachstum oder die Proteinexpression zu beeinträchtigen.
Einer unserer Forschungsschwerpunkte liegt auf der Nierenfunktionsstörung im Zusammenhang mit dem Multiplen Myelom. Um unsere Forschung zu unterstützen, haben wir Protokolle für die Primärkultur von Mesangialzellen von Mäusen entwickelt und nun optimiert. Die für die Eingriffe notwendige Ausrüstung ist leicht zugänglich und die Verfahrensschritte sind unkompliziert.
Die Gewinnung von Zielzellen dauert nur zwei bis drei Wochen. Diese Technik erleichtert die Nierenforschung und unterstützt Studien, die die Funktion von Mesangialzellen in Krankheitsmodellen, in der Therapieentwicklung oder in der Signaltransduktionsforschung untersuchen. Um mit der Isolierung der murinen Mesangialzellen (MCs) aus dem ordnungsgemäß eingeschläferten Tier zu beginnen, entfernen Sie mit Schere und Pinzette aseptisch die Nieren von der Maus und legen Sie sie in eine Petrischale.
Spülen Sie die Nieren mit der ausgewogenen Salzlösung von Earle und entfernen Sie dann vorsichtig mit einer Pinzette das Bindegewebe und die Nierenkapsel. Halbieren Sie die Niere mit einem Skalpell vertikal. Geben Sie drei bis vier Milliliter Kollagenase I-Lösung in die Petrischale und zerkleinern Sie das Gewebe gründlich mit einem Kunststoff-Zellstößel.
Pipettieren Sie das gesamte Gewebe und die Lösung aus der Petrischale in ein 15-Milliliter-Zentrifugenröhrchen. Spülen Sie die Petrischale mit ein bis zwei Millilitern Kollagenase I-Lösung aus, um einen vollständigen Gewebetransfer zu gewährleisten. Legen Sie das Röhrchen bei 37 Grad Celsius in einen Shaker und schütteln Sie es 30 Minuten lang mit 120 Umdrehungen pro Minute.
Geben Sie dann ein gleiches Volumen Stopplösung oder Nährmedium eins zu der Mischung. Pipettieren Sie die Lösung aus dem Zentrifugenröhrchen und leiten Sie sie durch ein 100-Mikron-Zellsieb. Sammeln Sie das Filtrat in einem 50-Milliliter-Zentrifugenröhrchen.
Passieren Sie das Filtrat durch ein 40-Mikron-Zellsieb, wobei nur die Zellen auf dem Sieb verbleiben. Spülen Sie das Sieb wiederholt mit einem Nährmedium eins, um die Zellentnahme zu maximieren. Übertragen Sie die gesammelten Zellen aus dem Sieb in ein neues 50-Milliliter-Zentrifugenröhrchen.
Die Suspension bei 600 g fünf Minuten lang bei Raumtemperatur zentrifugieren. Nach der Zentrifugation resuspendieren Sie die Zellen in einer Zellkulturschale entsprechend der gewünschten Zelldichte. Stellen Sie die Schalen in einen 37 Grad Celsius heißen Zellinkubator mit 95 % Luft und 5 % Kohlendioxid.
Geben Sie ein bis zwei Milliliter PBS entlang des Innenrandes der Kulturschale, um die Zellen zu spülen. Entferne mit einer Pipette das gesamte PBS vom Boden der Schale und füge dann 10 Milliliter Nährmedien hinzu, einen entlang des inneren Randes der Schale. Sobald die Zellen eine Konfluenz von 80 % erreicht haben, in der Regel innerhalb von sieben bis 10 Tagen, waschen Sie die Zellen zweimal mit sterilem PBS.
Geben Sie 0,25%ige Trypsinlösung in die Schale, um die Zellen zu trypsinisieren. Stellen Sie das Gericht in einen 37 Grad Celsius heißen Inkubator. Wenn die meisten Zellen eine abgerundete Morphologie aufweisen und sich von der Oberfläche lösen, beenden Sie die Trypsinisierung, indem Sie ein gleiches Volumen von Medium zwei hinzufügen.
Zentrifugieren Sie die Zellen bei 600 g fünf Minuten lang bei Raumtemperatur und suspendieren Sie sie dann in Medium zwei. Die in dieser Studie isolierten MCs zeigten eine signifikant hohe Expression von alpha-SMA, Fibronektin und Vimentin. Die Immunfluoreszenzfärbung von gereinigten und kultivierten MCs, die nach 10-tägiger Kultur in Medium zwei durchgeführt wurde, zeigte, dass mehr als 95% der Zellen sowohl alpha-SMA als auch Vimentin exprimierten.
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Überblick
Diese Studie konzentriert sich auf die Entwicklung eines optimierten Protokolls für die Isolierung und Kultivierung muriner Mesangialzellen (MCs), die für die Nierenforschung entscheidend sind. Die Methode ermöglicht mehrere Passagen, Einfrieren und Wiederbelebungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Zellwachstums und der Proteinexpression.
Wichtige Studienkomponenten
Forschungsgebiet
- Nierenbeeinträchtigung im Zusammenhang mit multiplem Myelom
- Funktion der Mesangialzellen in Nierenkrankheitsmodellen
- Therapeutische Entwicklung und Signaltransduktionsforschung
Hintergrund
- Bedeutung der Mesangialzellen für die Nierengesundheit
- Herausforderungen bei der Isolierung und Kultivierung dieser Zellen
- Bedarf an zuverlässigen experimentellen Protokollen
Verwendete Methoden
- Isolierungstechniken unter Verwendung von Collagenase-Verdauung
- Murines Modellsystem
- Zellkultur unter kontrollierten Bedingungen
Hauptergebnisse
- Hohe Expression von alpha-SMA, Fibronektin und Vimentin in kultivierten MCs
- Erfolgreiche Isolierung und optimale Wachstumsbedingungen verifiziert
- Die Methode bietet ein robustes Werkzeug für weitere Nierenforschung
Schlussfolgerungen
- Die Studie zeigt eine effektive Methode zur Kultivierung muriner MCs und trägt wertvolle Methoden für die Nierenforschung bei.
- Sie verbessert das Verständnis der Rolle der Mesangialzellen bei Nierenerkrankungen.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Efficient isolation and purification of murine glomerular mesangial cells (MCs) directly supports early-stage nephrology research and disease modeling. This optimized protocol accelerates access to high-purity MCs, enabling robust target validation and mechanistic studies in renal pathobiology. The approach reduces cycle time and enhances reproducibility, strengthening predictive confidence for downstream therapeutic discovery.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rapid generation of primary MC cultures for hypothesis-driven interrogation of renal pathways.
- Supports functional validation of disease-relevant targets in glomerular biology.
- Facilitates mechanistic de-risking by providing consistent cellular material for pathway analysis.
- Improves predictive confidence in early-stage renal disease models.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-purity MCs for assay development and compound screening.
- Ensures reproducible cell phenotype with high expression of alpha-SMA and vimentin.
- Enables scalability and batch-to-batch consistency for screening workflows.
- Reduces variability in quantitative readouts for reliable compound evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vitro MC models with disease-relevant renal pathologies for translational studies.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation in nephrology pipelines.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on robust cellular data.
- Provides a platform for biomarker exploration in glomerular disease contexts.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol positions MC isolation at the interface of early discovery and preclinical research, enabling seamless progression from target validation to lead identification in renal disease programs.
- Discovery Biology: Accelerates hypothesis testing and pathway clarification in glomerular research.
- Screening: Delivers reproducible, assay-ready MCs for quantitative screening platforms.
- Analytics: Supports measurement of protein expression (alpha-SMA, vimentin) for condition comparison.
- Translational Research: Bridges in vitro findings to preclinical renal models for biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable workflow for MC isolation across nephrology projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in renal target studies.
- Operational Value: Standardizes MC isolation, enabling reproducibility and scalability in R&D workflows.
- Strategic Value: Accelerates go/no-go decisions and improves capital efficiency in nephrology portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of renal disease programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in primary cell isolation and aseptic technique.
- Needs access to standard cell culture and analytical instrumentation.
- Demands cross-team standardization for reproducible cell phenotype and protein expression.
- Adaptable to various murine models but may require optimization for other species.
- Dependent on consistent execution of enzymatic digestion and purification steps.
