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Artículo de método

Aislamiento, caracterización y diferenciación de células cardiacas desde el corazón de ratón adulto

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DOI:

10.3791/58448

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7 de enero de 2019

 , 

En este artículo

Resumen

El objetivo general de este artículo es estandarizar el protocolo para el aislamiento, caracterización y diferenciación de células madre cardiacas (CSCs) desde el corazón de ratón adulto. Aquí, describimos un método de centrifugación del gradiente de densidad para aislar las CMC murinas y métodos elaborados por la cultura, la proliferación y la diferenciación en cardiomiocitos de CSC.

Resumen

Infarto de miocardio (IM) es una causa importante de morbilidad y mortalidad en el mundo. Una meta importante de la medicina regenerativa es reponer el miocardio muerto después de MI. Aunque se han utilizado varias estrategias para regenerar el miocardio, terapia de células madre sigue siendo un enfoque importante para reponer el miocardio muerto de un corazón de MI. La acumulación de pruebas sugiere la presencia de células cardíacas residentes (CSCs) en el corazón de adultos y sus efectos endocrinos o paracrinos en la regeneración cardiaca. Sin embargo, aislamiento de CSC y su caracterización y diferenciación hacia células del miocardio, especialmente cardiomiocitos, sigue siendo un desafío técnico. En el presente estudio, nos proporciona un método simple para el aislamiento, caracterización y diferenciación de las CMC desde el corazón de ratón adulto. Aquí, describimos un método de gradiente de densidad para aislamiento de CSC, donde se digiere el corazón por una solución de 0,2% colagenasa II. Para caracterizar las CSCs aislados, se evaluó la expresión de marcadores de CSCs cardíaca Sca-1, NKX2-5 y GATA4 y marcadores de pluripotencia/troncalidad OCT4, SOX2 y Nanog. También determinamos el potencial de proliferación de las CMC aislados por cultivo en una placa de Petri y la evaluación de la expresión del marcador de proliferación Ki-67. Para evaluar el potencial de diferenciación de las CMC, se seleccionaron siete a diez días cultivadas CSCs. Nos trasladaron a una nueva placa con un medio de diferenciación de cardiomiocitos. Se incuban en una incubadora de cultivo celular de 12 días, mientras que el medio de diferenciación se cambia cada tres días. El CSC diferenciada expresa marcadores específicos de cardiomiocitos: actinina y troponina I. Así, CSCs aislados con este protocolo tienen troncalidad y marcadores cardiacos, y tienen un potencial de proliferación y diferenciación hacia linaje de cardiomiocitos.

Introducción

Enfermedad isquémica del corazón, incluyendo infarto de miocardio (IM), es una causa importante de muerte en el mundo1. Terapia de células madre para regenerar el miocardio muerto sigue siendo un enfoque principal para mejorar la función cardiaca de un MI corazón2,3,4,5. Se han utilizado diferentes tipos de células madre para reponer el miocardio muerto y para mejorar la función cardiaca de un corazón de MI. Pueden categorizar ampliamente en células madre embrionarias6 y adulto células de vásta....

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Protocolo

La vivienda, la anestesia y el sacrificio de ratones fueron realizadas siguiendo el protocolo IACUC aprobado de la Universidad de Nebraska Medical Center.

1. materiales

  1. Negro de C57BL/6J de 10 a 12 semanas de edad uso ratones machos, mantenidos internos en las instalaciones animales institucional, para el aislamiento de las CMC. CSC también pueden ser aislado de ratones hembras no preñadas.
  2. Esterilizar todos los instrumentos quirúrgicos necesarios, incluyendo tijeras quirúrgicas, tijeras quirúrgicas finas, pinzas mango curvo y una cuchilla quirúrgica, en autoclave ellos antes de la eutanasia del ratón.
  3. Preparac....

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Resultados

En el presente estudio, se aislaron las CMC de corazones de ratones machos de 10 a 12 semanas de edad C57BL/6J. Aquí, hemos presentado un método sencillo para CSC aislamiento y la caracterización usando marcadores de pluripotencia. También presentamos un método elegante para la diferenciación de la CSC y la caracterización de las CMC que diferencian hacia cardiomiocitos linaje. Se observó una morfología de forma de huso de las CMC 2 - a 3-días-cultivadas bajo un microscopio de contraste d.......

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Discusión

Los pasos críticos de este protocolo de aislamiento de CSC son las siguientes. 1) una condición esterilizada debe mantenerse para la extracción de los corazones de los ratones. Cualquier contaminación durante la extracción del corazón puede comprometer la calidad de la CSC. 2) la sangre debe eliminarse completamente antes de picar el corazón, que se realiza por varios lavados de todo corazón y el corazón pedazos con solución HBSS. 3) las piezas de corazón deben lisis totalmente en una suspensión unicelular con solución d.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo es apoyado, en parte, por las institutos nacionales de salud subvenciones HL-113281 HL116205 a Paras Kumar Mishra.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
RatonesEl laboratorio Jackson, EE. UU. Nº de stock 000664
Anticuerpos:
OCT4-Abcamab18976 (policlonal de conejo)OCT4-Anticuerpo primario- dilución 1:100, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución bloqueante
SOX2Abcamab97959 (policlonal de conejo)SOX2-Anticuerpo primario- dilución 1:100, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución
bloqueante NanogAbcamab80892 (policlonal de conejo)Nanog-Anticuerpo primario- dilución 1:100, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución bloqueante
Ki67Abcamab16667 (policlonal de conejo)Ki67-Anticuerpo primario- dilución 1:100, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución bloqueante
Sca IMilliporeAB4336 (policlonal de conejo)Sca I Anticuerpo primario- dilución 1:100, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución bloqueante
NKX2-5Santa Cruzsc-8697 (policlonal de cabra)NKX2-5-Anticuerpo primario- dilución 1:50, Anticuerpo secundario- dilución 1:200, en solución bloqueante
GATA4Abcamab84593 (policlonal de conejo)GATA4-Anticuerpo primario- Dilución 1:100, Anticuerpo secundario- Dilución 1:200, en solución bloqueante
MEF2CSanta Cruzsc-13268 (policlonal de cabra)MEF2C-Anticuerpo primario- Dilución 1:50, Anticuerpo secundario- Dilución 1:200, en solución bloqueante
Troponina IMilliporeMAB1691 (monoclonal de ratón)Troponina I-Anticuerpo primario- Dilución 1:100, Anticuerpo secundario- Dilución 1:200, en solución
bloqueanteActininaMilliporeMAB1682 (monoclonal de ratón)Actinina-Anticuerpo primario- Dilución 1:100, Anticuerpo secundario- Dilución 1:200, en solución bloqueante
ANPMilliporeAB5490 (policlonal de ratón)ANP-Anticuerpo primario- Dilución 1:100, Anticuerpo secundario- Dilución 1:200, en solución bloqueante
Alex Fluor-488 checken anti-conejoTecnología de vidaNº de referencia A21441
Alex Fluor-594 cabra anti-conejotechnologyRef nº A11012
Alex Fluor-594 conejo anti-cabraLife technologyNº de referencia A11078
Alex Fluor-488 checken anti-ratónLife technologyRef nº A21200
Alex Fluor-594 checken anti-cabraLife technologyNº de referencia A21468
NameCompanyNúmero de catálogoComments
>Medio de cultivo:
CSC, se utilizó PBS o medio DMEM incompleto para lavar las células
medio de diferenciación de cardiomiocitosMilliporeSCM102
DMEMSigma-AldrichD5546
NameCompanyNúmero de catálogoComentarios
>Cell Isolation buffer:solución de
sodio (Histopaque1077)Sigma10771
HBSSGibco2018-03
Colagenasa ISigmaC0130
Solución de dispasaSTEMCELL Technologies7913
PBSLONZAS1226
StemPro Accutase Reactivo de disociación celularTermocientíficoA1110501
Otros reactivos:
BSASigmaA7030
Suero de control normalLaboratorio de vectoresS3000
DAPI soluciónApplichemA100,0010Dapi, concentración de trabajo-1 y micro; g/mL
Azul de tripánBiorad145-0013
TripsinaSigmaT4049
StemPro Accutase Reactivo de disociación celularThermo Fisher ScientificA1110501
FormaldehídoSigma158127
Triton X-100ACROSCas No. 900-293-1
Tween 20Fisher SceintificN.º de lote 160170
EtanolThermo Scientific
NombreCompañíaNúmero de catálogoComentarios
Materiales de cultivo de tejidos:placa de
Petri de 100 mmThermo Scientific
Placa de 6 pocillosThermo Scientific
Placa de 24 pocillosThermo Scientific
T-25matraz Thermo Scientific
T-75matraz Thermo Scientific
15 ml tubo cónicoThermo Scientific
50 mL tubo cónicoThermo Scientific
40 y micro; tinción celular mFisher Scientific22363547
100 µ tinción celular mFisher Scientific22363549
0.22 y micro; m filtroFisher Scientific09-719C
jeringa de 10 mLBDRef nº 309604
10 µ L, 200 y micro; L, 1000 y micro; Puntas de pipetaL Fisher Scientific
5 mL, 10mL, 25 mL Pipeta de plástico desechableThermo Scientific
NameCompanyNúmero de catálogoComentarios
Instrumentos
Máquina centrífugaThermo ScientificLEGEND X1R centrífuga
EVOS Microscopio Tecnologíala vida
Contador de células automatizadoBiorad
Portaobjetos de recuento de célulasBiorad145-0011
Pippte aidThermo ScientificS1 llenadora
Name< strong>CompanyNúmero de catálogoComments
>Surgical Instruments:
tijeras quirúrgicasFine Scientific Tool
Fino tijeras quirúrgicasFine Scientific Tool
Pinzas de vástago curvoFine Scientific Tool Fine Scientific
Cuchilla quirúrgicaFine Scientific Tool
Life CSC medio de mantenimiento Millipore SCM101 Nota: Para el cultivo de polisacarosa y diatrizoato de de de pipetas

Referencias

  1. Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2017 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 135, e146(2017).
  2. Nguyen, P. K., Rhee, J. W., Wu, J. C. A....

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Reimpresiones y permisos

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