Las CEC y las CEE difieren en origen, marcadores y funciones, por lo que podrían desempeñar un papel único en el desarrollo y las enfermedades. Los protocolos existentes para el aislamiento de células endoteliales se limitan a los tejidos macrovasculares, descuidando la recolección de CEO, restringiendo así el estudio de las funciones específicas de cec y CEE. Es esencial aislar y estudiar estas dos poblaciones de forma independiente, ya que este conocimiento proporcionaría una referencia para la diferenciación de los CIE en CEC y CEC para futuros estudios y facilitaría el examen de estas poblaciones celulares en busca de posibles dianas terapéuticas para diversas enfermedades cardíacas. Este novedoso protocolo describe un método para el aislamiento de los CEE de la superficie interna y los CEC de la superficie exterior de la pared libre ventricular de ratas adultas.
Es fundamental controlar la sincronización de cada paso con mucha precisión en este protocolo. Debido a que el número de EEC es muy limitado en el tejido del corazón de rata, minimizamos el tiempo de digestión de la capa interna del corazón para prevenir el daño celular y, lo que es más importante, la contaminación por CEC. La adición inmediata de la solución media CE para poner fin a la reacción enzimática también es muy importante para mantener una alta viabilidad celular. Un pellet rojo después de la recolección de células sugiere la presencia de un gran número de glóbulos rojos. Dependiendo de la cantidad de contaminación por RBC, se puede agregar 1-2 ml de tampón de lisis RBC para degradar los glóbulos rojos. Usando el protocolo actual, pudimos aislar 105 EECs de seis corazones de ratas. Estas células podrían ser sembradas en un plato de cultivo celular para una mayor expansión y caracterización.
Al preparar el tejido para la recolección libre de la pared, el corazón fue lavado con HBSS para eliminar la mayoría de los glóbulos rojos restantes. La composición del tampón de digestión asegura una liberación suficiente de las células endoteliales, donde la enzima de digestión liberasa el tejido de las células expuestas, DNase I elimina el ADN de las células muertas para promover el desprendimiento celular que puede ser inhibido por la calidad adhesiva del ADN, HEPES buffer equilibra el pH, y DMEM es un medio basal modificado con una mayor concentración de aminoácidos y vitaminas para un mejor mantenimiento celular y contiene el calcio necesario para activar la liberación.
Según la secuenciación del ARN de una sola célula (scRNA-seq) obtenida de15 humanos y del corazón del ratón10,se notificaron varios marcadores atribuidos a poblaciones específicas de la CE. Seleccionamos algunos de los genes más enriquecidos para examinar la pureza de las EEC aisladas (es decir, Npr3, Cdh11y Hapln1)y las EEC (es decir, Mgll, Fabp4y Cd36). En relación con los marcadores β-Actin, Npr3, Cdh11y Hapln1, se ha demostrado un aumento de la expresión en los CEC en comparación con los CEC. Del mismo modo, la expresión de los marcadores Mgll, Fabp4y Cd36 fue mayor en los CEC en comparación con los CEC. Los marcadores expresados de forma única para cada muestra están de acuerdo con los marcadores característicos de las CEC y las CEC, respectivamente, lo que indica un aislamiento satisfactorio.
Sin embargo, el protocolo actual no puede descartar la contaminación cruzada entre las dos poblaciones de las CE durante el aislamiento, incluso con digestiones secuenciales cuidadosamente controladas. Por lo tanto, algunos marcadores de superficie celular se pueden aplicar para una mayor purificación. Por ejemplo, NPR3 generalmente etiqueta el endocardio10, mientras que APJ puede rastrear la mayoría de los CCEP16. Debido a que estos dos marcadores se expresan en la superficie celular, podrían utilizarse para la clasificación celular activada por fluorescencia (FACS) y los anticuerpos utilizados para purificar aún más las poblaciones EC distintas. Además, el15 humano y el ratón10 corazón scRNA-seq pueden confirmar el enriquecimiento de Npr3 en eEC, y Cd36 se puede utilizar potencialmente para la purificación CEC.
En conclusión, el protocolo presentado describe el aislamiento independiente de las CEC y las CEC del corazón de la rata. La identificación integral de las propiedades celulares, habilitada por el aislamiento celular, se puede utilizar para aplicaciones descendentes significativas.