Nous décrivons ici des procédés pour la dissection de tissus foetaux et maternels à partir de placenta humain à terme, suivie par l'isolement et l'expansion des cellules souches / cellules stromales (MSC) à partir de ces tissus.
Article de méthode
Nous décrivons ici des procédés pour la dissection de tissus foetaux et maternels à partir de placenta humain à terme, suivie par l'isolement et l'expansion des cellules souches / cellules stromales (MSC) à partir de ces tissus.
Les cellules souches/stromales mésenchymateuses (CSM) sont des candidates prometteuses pour une utilisation dans les thérapies cellulaires. Dans la plupart des cas, la réponse thérapeutique semble dépendre de la dose cellulaire. Le placenta humain est riche en CSM et est un tissu physiquement grand qui est généralement jeté après la naissance. Le placenta est un matériau de départ idéal pour la fabrication à grande échelle de doses cellulaires multiples de CSM allogéniques. Le placenta est un organe fœtomaternel à partir duquel les tissus fœtaux ou maternels peuvent être isolés. Cet article décrit l’anatomie placentaire et la procédure pour disséquer le tissu décidua (maternel), les villosités choriales (fœtales) et la plaque choriale (fœtale). Le protocole décrit ensuite comment isoler les CSM de chaque région tissulaire disséquée et fournit une analyse représentative des CSM élargies dérivées des types de tissus respectifs. Ces méthodes sont destinées à l’isolement préclinique des CSM, mais ont également été adaptées à la fabrication clinique de CSM placentaires à des fins thérapeutiques humaines.
Cellules stromales souches / mésenchymateuses (MSC) sont en train de devenir un candidat prometteur pour une utilisation dans les thérapies à base de cellules 1. La plupart des applications semblent viser la réparation des tissus MSC médiée ou la régulation immunitaire 2. Dans beaucoup de ces applications, allogénique MSC peut être aussi efficace que MSC autologues 3. L'utilisation de MSC allogéniques a l'avantage économique d'être compatible avec la fabrication à grande échelle de doses multiples de cellules à partir d' un seul tissu source 4 pour traiter de nombreux patients.
Historiquement, les études pré-cliniques et cliniques ont utilisé MSC dérivées de la moelle osseuse 4. La moelle osseuse est généralement collectées à partir de la crête iliaque d'un donneur volontaire. Ce processus est invasif, et seulement un petit volume de moelle (~ 20 ml) sont recueillies au moyen d'une seule piqûre. Générer des nombres cliniquement significatives de MSC nécessite une dans l' expansion in vitro. Cellule puissance diminue avec le nombre de passage 3, ce qui crée un paradoxe , où le nombre théorique des cellules nécessaires pour une efficacité clinique augmente plus la population de cellules est agrandi. Contrairement à aspirats de moelle osseuse, placenta à terme est un physiquement grand tissu de départ (typiquement 500-750 g 4), qui peut être récolté aseptique pendant la césarienne sans risque pour le donneur. MSC dérivé de placenta ont prolifération 5 et immunomodulateur capacité à long terme 6, supérieure à MSC dérivées de moelle osseuse. Dans une étude précédente, nous avons montré qu'un seul placenta à terme contenait MSC suffisante pour la fabrication de jusqu'à 7000 4 doses cliniques. Ces caractéristiques en font un tissu de placenta source idéale pour la fabrication de MSC allogéniques.
Le placenta est un organe foeto - maternelle comprenant à la fois le tissu fœtal et maternel 7, et donc MSC d'origine foetale ou maternelle peut être, théoriquement, isolé. Les références suivantes fournissent deinformations à queue sur le développement et la pathologie, ainsi que l' examen microscopique et macroscopique du placenta humain et de ses annexes 8,9. Le placenta approprié est constitué en grande partie des vaisseaux sanguins du foetus et sécrétoires et les cellules de soutien appelées trophoblastes, qui constituent les villosités choriales couvertes par les frondosum chorionique (plaque) 8. Les villosités placentaires ramifiés sont baignées dans le sang maternel délivré des artères utérines en spirale, ce qui permet des éléments nutritifs, l'hormone et l'échange de gaz entre le fœtus et la mère. Le placenta est ancré sur l'endomètre par les cellules stromales déciduales maternelles et des trophoblastes foetaux sont entrecoupées extravillious dans une matrice extracellulaire 8. Les villosités convergent sur la plaque chorionique foetal où ils forment le cordon ombilical 8.
Un résultat du premier atelier international sur les cellules souches placentaires dérivées (2008) est une appréciation de la nécessité de normaliser l'isolement et characterization de cellules de placenta humain à terme 10. En raison de l'anatomie du placenta, la dissection des tissus différents, l'isolement du MSC et les résultats de culture prévus peut être écrasante pour les nouveaux arrivants sur le terrain. Dans ce protocole, la récolte des tissus placentaires choriales, suivie par MSC isolement et l'expansion est bien détaillée. MSC caractérisation par cytométrie en flux et dans la différenciation in vitro sont considérés comme routine 5,11-13, et donc que brièvement détaillé ici.
Comme l'a souligné dans une revue systématique de la littérature récente 14, MSC obtenu à partir des villosités choriales placentaires sont généralement supposés être fœtal. Bien que, seulement 18% des études ont examiné l'origine du MSC obtenu, et de ceux, seulement la moitié des études a rapporté MSC foetal et l'autre moitié ont déclaré les populations de MSC maternels ou mixtes. Chacun des trois composants de tissus décrits ici (villosités choriales, plaque et decidua basalis choriales) sont compOSED principalement du fœtus membrane / villosités, et une petite proportion de cellules maternelles utérines dérivées, qui restent attachées au placenta livré. Nous fournissons des données démontrant que l' isolement MSC du côté maternel du placenta, plutôt que du côté foetal du placenta, comme nous l' avons signalé précédemment 5,11, est un matériau de départ plus approprié si MSC maternelle sont souhaités. Ce protocole décrit également l'utilisation de XY FISH pour valider la contribution foetale ou maternelle à des cultures cellulaires. Bien que ce soit un protocole standard du fabricant, cette analyse est souvent négligée et son importance sous - estimée 14.
Les comités des recherches d'éthique à des services de santé Mater, le Royal Brisbane et l'Hôpital des femmes, Université de technologie du Queensland et l'Université du Queensland a approuvé la recherche et la collecte d'échantillons de placenta humain utilisés dans l'étude. Tous les protocoles respectés aux directives nationales de recherche. Les patients à condition informé consentement écrit pour l'utilisation de tissus à des fins de recherche.
Troisième trimestre de placentas ont été obtenus à partir de mères en bonne santé après césarienne (CS) naissances de routine à terme des hôpitaux mentionnés ci-dessus à Brisbane, en Australie. grossesses discordants mâles pour les échantillons de durée ont été utilisés dans cette étude pour distinguer foetal à partir de cellules maternelles. le sexe du fœtus a été déterminé par échographie avant la naissance et / ou inspection visuelle du nouveau-né à la naissance par le personnel clinique. X et Y chromosome hybridation fluorescente in situ (FISH) a été utilisée pour valider davantage le sexe et l' origine foetale ou maternelle de tissus préservés de laplacentas d'origine.
1. Avant la récolte, Préparer la Suite
Remarque: Lorsque vous effectuez des solutions enzymatiques, les exigences et les concentrations spécifiques fournies par le fabricant pour chaque produit doivent être suivies. Les enzymes sont souvent fournis comme un mélange brut de protéines, donc des enzymes similaires de différentes entreprises sont susceptibles d'avoir différentes activités / concentrations. Pour cette raison, les conseils du fabricant doit être reconnu et préparation de la solution peut être modifiée en conséquence.
2. Isolement du placentaire MSC
3. Subculture des EMSP
La procédure d'isolement du MSC placentaire est résumée dans la figure 1. Les trois domaines de l'anatomie placentaire à partir de laquelle MSC ont été isolés sont mis en évidence dans la figure 2. Ce sont les decidua maternelle, ainsi que les tissus en grande partie fœtales de la plaque chorionique et villosités choriales. Beaucoup de livres de texte, des articles et en ligne détail des ressources du développement et le rôle fonctionnel des divers tissus placentaires (voir référence s'il vous plaît 8).
La morphologie des cultures 48 heures après l'isolement et l'enlèvement des débris de tissu.
À la suite de 48 h de culture, les cellules souches mésenchymateuses sera attachée à la matière plastique de culture de tissu, alors que les globules rouges et de la plupart des autres débris cellulaires ne se sont attachés. A ce moment, le milieu doit être remplacé par 35 ml de milieu de culture frais. Avant cet échange moyen, il est difficile de faire des observations précises en raison de laun grand nombre de globules rouges, qui obstruent l'évaluation visuelle. L'apparition du surnageant de culture peut varier considérablement entre les donneurs placenta. Cette variation peut être vu visuellement dans l' exemple 1 et 2 (figure 3A). Ces deux isolements de MSC, qui semblaient être très différentes, ont été effectuées simultanément à partir de deux placentas différents. Cependant, une fois lavés, les deux cultures semblent similaires (voir exemple lavé 3, figure 3A).
Sous un microscope, après l'échange du milieu de 48 heures, seules quelques cellules seront fixés sur le flacon (figure 3B), et les cellules apparaissent significativement différents de cellules souches mésenchymateuses plus largement étendues. Certains débris et les globules rouges seront visibles comme flottants ou fixés touffes et ceux-ci ne seront pas interférer avec la croissance du MSC. Les cellules fibroblastiques plus collées au fond de la fiole sont susceptibles d'être un mélange de cellules comprenant MSC, hématopoïétique,trophoblaste ou des cellules endothéliales. Encore une fois, les cellules non MSC ne compromettent pas les cultures de MSC, étant donné que ces cellules ne survivent généralement plus de 1-2 passages dans les conditions de culture MSC. Malgré une certaine variation dans l'apparence initiale de cultures, les résultats d'expansion ultérieures sont généralement conformes.
Morphologie des cultures de MSC au fil du temps.
Dans cet exemple représentatif, sept jours après l' isolement, de petites colonies de MSC fibroblastiques étaient visibles, bien que les cellules non-MSC pourraient également être considérés comme des ronds ou des cellules faiblement attachées (figure 4A). Les cellules attachées sont ce qui a été initialement appelés une «unité formant colonie -fibroblast "(CFU-F) 17 et plus tard appelé MSC 18. Treize jours après l' isolement, les colonies de MSC fibroblastiques étaient grandes (figure 4B). En général, la monocouche sera 80-90% confluentes à ce stade et les cellules doivent être Passa ged. De passage 2 et suivantes, le MSC monocouche placentaire développera la morphologie tourbillon comme caractéristique à la confluence (figure 4C). A moins que les cellules sont soumises à des passages à faible densité, la formation de CFU-F ne sera plus observée. A faible densité, MSC placentaire dérivés ont une apparence plus petit carré que la moelle osseuse adulte dérivé MSC 1. Alors que MSC placentaire dérivé et MSC dérivées de moelle osseuse présentent des taux de prolifération similaires, les cellules placentaires dérivées sont moins sujettes à la sénescence rapide 5.
Caractérisation du MSC placentaire in vitro.
Chaque population cellulaire expansée doit être caractérisée pour s'assurer qu'il est conforme aux critères du MSC standards 16, comprenant (1) l' adhérence en matière plastique (2) la présence de marqueurs de surface mésenchymateuses et l'absence de marqueurs de surface hématopoiétiques, et (3) la capacité à subir mésodermique différenciation.
affichage MSC marqueurs de surface mésenchymateuses placentaires.
La seconde caractéristique définissant le MSC est la présence de marqueurs de surface mésenchymateuses et l'absence de marqueurs de surface 16 hématopoiétiques. Comme il n'y a pas de marqueur unique capable d'identifier définitivement un MSC, des panneaux de marqueurs sont généralement utilisés en conjonction avec une analyse de cytométrie de flux pour identifier des cellules qui sont mésenchymateuses, mais non hématopoïétique. Dans l'ensemble de données représentatives fournies ici (figure 5A), nous avons évalué l' expression de cellules de marqueurs mésenchymateuses CD73, CD105, CD90, CD146 et CD44, les marqueurs hématopoïétiques CD45 et CD34 et HLA-DR, comme well comme le marqueur CD31 endothéliale. Tous les anticorps utilisés dans ce processus de caractérisation MSC placentaire sont énumérés dans le tableau des matériaux / équipement. La coloration a été effectuée selon les instructions du fabricant, avec des méthodes d'analyse décrites ici 19.
Les cellules étaient positives pour les marqueurs mésenchymateuses CD73, CD105, CD44, et négatifs pour les marqueurs de surface cellulaire CD45, CD34, HLA-DR et CD31, comme attendu 5,20. Environ, 37% et 57% des cellules dans notre ensemble de données représentatives étaient positives pour CD90 et CD146 21, respectivement. Les deux CD90 et CD146 sont couramment utilisées MSC marqueurs 21. Profils de marqueurs de surface cellulaire MSC peuvent être différents selon la source MSC de tissu, la composition du milieu, ou le numéro de passage 22. Dans nos nombreuses années d'expérience, on n'a pas observé la contamination à long terme des placentaire dérivés MSC avec des cellules non-mésenchymateuses suivante 1-2 passages 5,11.
affichage MSC placentaire potentiel de différenciation mésenchymateuses
Par définition, MSC doit posséder in vitro mésodermique capacité de différenciation 5,13. potentiel de différenciation mésodermique est couramment évaluée soit par des essais de différenciation tri- ou bi-lignage. essais Bi-lignage évaluent généralement ostéogénique et la capacité de différenciation adipocytaire, tandis que les essais tri-lignage évaluent en outre la capacité de différenciation chondrogénique. Dans les résultats représentatifs présentés ici, nous montrons que les populations de MSC expansés forment les dépôts de calcium, indiquant une différenciation ostéogénique et des vacuoles lipidiques, indiquant adipogenèse (figure 5B).
Pour caractériser les populations de MSC rapportées ici, nous tête de série dans les cellules de 24 puits de culture à 6 x 10 4 cellules dans 1 ml de milieu d' induction. Le Compo moyensants sont répertoriés dans le tableau des matériaux / équipement. Alors que les formulations moyennes induction sont fréquentes dans la littérature, il existe une variabilité considérable dans les formulations publiées. Pour cette raison, nous listons brièvement nos formulations à induction moyenne et les approches de coloration ici. ostéogène milieu d'induction contient DMEM-HG, 10% de FBS, 1 x solution antibiotique antimycotique, 10 mM de β-glycérol au phosphate 100 nM de dexaméthasone et 50 uM d'acide L-ascorbique 2-phosphate. milieu d'induction adipogéniques contenait DMEM-HG, 10% de FBS, 1 x solution antimycosique antibiotique, 10 pg / ml d'insuline, 100 nM de dexaméthasone, 200 uM d'indométhacine et 500 uM xanthine-3-isobutyl-1-méthyl. Ici, les cultures ont été maintenues à 37 ° C, 5% de CO 2 incubateur et mises en culture pendant 14 jours. moyen d'induction a été échangé deux fois par semaine pendant la période de culture. Après 14 jours d'induction, les cultures ont été caractérisées par une ou l'autre matrice osseuse comme (ostéogenèse) ou vacuoles lipidiques (adipogenèse) selon notre prevpublication ious 5. Ostéogène analyse de dépôt de la matrice de calcium a été obtenue en premier aspirer hors du support, fixant les cultures avec du paraformaldehyde à 4% pendant 20 min, on lave la monocouche avec du DPBS, puis coloration avec du rouge d'alizarine S selon les instructions du fabricant. l'induction adipocytaire a été évaluée par aspiration hors du support, fixant les cultures avec du paraformaldehyde à 4% pendant 20 min, on lave la monocouche, et la coloration avec une solution de rouge d'huile O selon les instructions du fabricant. dépôts de calcium Stained et vacuoles d'huile ont été ensuite visualisées avec un microscope optique, et les images enregistrées pour référence future.
Dans les publications antérieures, nous avons caractérisé le potentiel de différenciation des MSC dérivées du placenta plus largement 4,5. Placentaire dérivé MSC ostéogenèse est similaire à MSC dérivées de moelle osseuse, tandis que l' adipogenèse est généralement moins efficace dans le MSC placentaire dérivé 5 </ Sup>. Nous ne réalisons pas systématiquement sur la différenciation chondrogénique pour plusieurs raisons, même si cela a été rapporté précédemment par nous pour placentaire-MSC 5. Tout d' abord, alors que la capacité de différenciation mésodermique est une caractéristique déterminante du MSC, il est probable d' une importance secondaire 23-25, en particulier lorsque le bénéfice thérapeutique est susceptible d'être dérivé des sécrétions paracrines MSC 26. Deuxièmement, bien que dominici et al. A proposé des critères minimaux pour la production clinique de l' os adulte MSC dérivées de moelle humaine 16, des études plus récentes indiquent MSC de différentes niches ont des propriétés inhérentes et les capacités de différenciation 5,13,27-32. En fait, Parolini et al. A proposé que MSC dérivée du placenta doit se différencier en lignées "un ou plusieurs mésodermiques» plutôt que tous les trois lignées 10. Enfin, de nombreuses études MSC excluent la différenciation chondrogénique comme cela se produit à travers un mêmevoie intracellulaire de signalisation que l' ostéogenèse (voie de la famille TGFß) 33-35.
MSC placentaires sont à l'origine maternelle en utilisant cette méthode de culture, en dépit de la localisation anatomique de la matière de départ.
De nombreuses publications supposent que les cellules isolées du rendement chorion MSC foetal foetal sur la culture 14. Cependant, comme nous l' avons signalé précédemment 5, toutes les cultures dérivées de chorion foetal, en utilisant ce protocole, rapidement devenir enrichi pour MSC maternelle comme cela intuitivement être prévu pour les cultures MSC déciduales maternelles. Dans ces résultats représentatifs, nous avons utilisé le tissu placentaire de bébés de sexe masculin de sorte qu'il était possible de délimiter facilement la contribution maternelle et fœtale cellulaire dans les populations de cellules expansées. Pour ces études , nous avons utilisé le kit FISH XY énumérés dans le tableau des Matériaux / Équipement et suivi les instructions du fabricant.
Dans les données représentatives fournies ici, les cultures dérivées de decidua maternelle étaient ~ cellules maternelles 90% (XX) et ~ 10% de cellules fœtales (XY) au passage 0 (Figure 6) . Par le passage 2, les populations cellulaires dérivées de tissus maternels étaient des cellules maternelles ~ 100% (XX) et les cellules fœtales (XY) étaient indétectables. Ceci suggère que la dissection physique du tissu maternel a conduit à l'enrichissement des cellules maternelles dans les cultures ultérieures. Cependant, il est essentiel de tenir compte des résultats de la culture de la villosités choriales du foetus et les cultures dérivées de la plaque chorionique. Le passage à 0, les deux cultures dérivées plaque villosités choriales du foetus et choriales étaient ~ 85% XY, ou d'origine foetale, ce qui indique que la dissection ciblée enrichie pour les cellules fœtales (figure 6). Au passage 0, les deux cultures contenaient ~ 15% cellules maternelles (XX) contamination. De manière surprenante, au passage 2, les deux cultures ont été remplies avec foetaux des cellules ~ 100% maternels (XX), et des cellules foetales (XY)ne sont plus détectables. XY analyse FISH révèle que les cellules maternelles (chromosomes XX) rapidement et systématiquement reprise des cultures dérivées des tissus fœtaux choriales. Cette observation est de culture critique qui est souvent négligé 5. Le détail de cette analyse est inclus dans ce protocole, car elle démontre l'observation très important que les cellules maternelles peuplent rapidement toutes les cultures quand DMEM supplémenté avec 10% de FBS est utilisé sans facteurs supplémentaires destinées à soutenir les populations fœtales dérivées.

Figure 1:. Résumé de la procédure d'isolement du MSC placentaire (Etape 1) Orientez - vous avec l'anatomie du placenta. (Étape 2) disséquer manuellement 10 g de tissu soit de la decidua, villosités choriales ou la plaque chorionique avec des ciseaux. (Étape 3) Hacher til disséquée parties de decidua, villosités choriales ou les tissus de la plaque choriales en petits morceaux avec des ciseaux ou un scalpel.
(Étape 4) Liberate cellules des pièces fines par une digestion 1-2 h dans dispase et collagénase I.
(Etape 5) séparer les cellules du tissu fibreux par centrifugation d'impulsion et / ou en les lavant à travers un tamis cellulaire. Recueillir et resuspendre les cellules dans un milieu de culture et placés dans des flacons de culture. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
cellules stromales mésenchymateuses (MSC) seront sélectionnés en fonction de leur propension à l'adhésion en plastique et de la capacité de survivre et de proliférer dans le milieu de culture. Enfin, dans la section des résultats, le MSC expansé peut être caractérisée et stockée pour une utilisation dans des expériences ultérieures.

Figure 2:. Anatomie du placenta et des tissus humains isolés terme dans cette procédure Le premier tissu à récolter est decidua maternelle. Déciduale est un tissu qui reste sous forme de couche mince sur la surface du placenta après qu'il a été libéré de la paroi utérine (déciduale est identifié par les marqueurs verts). Le deuxième tissu qui sera récolté à partir de l'intérieur du placenta est le trophoblaste fœtal (marqueurs bleus). Le troisième tissu à récolter est la plaque foetal chorionique (marqueurs rouges) (adapté de la référence 36). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 3: Morphologie des cultures 48 heures après l' isolement et redéplacer les débris de tissu (A) . L'apparition du surnageant de la culture peut varier considérablement entre les donneurs de placenta avant de rincer les débris. Exemple cultures 1 et 2 montrent cette variation. Ces deux isolements ont été effectuées simultanément, mais à partir de deux placentas différents. Une fois que les cultures lavées seront claires des globules rouges et des débris de tissu comme indiqué dans l'exemple 3. Les résultats d'expansion ultérieures sont généralement conformes. (B) Après l'échange du milieu de 48 heures, seules quelques cellules sera attaché au flacon. Barre d' échelle = 200 um. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 4:. Morphologie des cultures MSC au fil du temps (A) Sept jours après l' isolement, petite fcolonies MSC ibroblastic sont visibles bien que les cellules non-MSC seront également présents en rond ou cellules faiblement attachées. (B) 13 jours après l' isolement, les colonies de MSC fibroblastiques sont grandes et souvent la monocouche de MSC est confluentes et prêt à passage. (C) De passage 2 et suivantes, la monocouche MSC développera une morphologie tourbillon comme caractéristique à la confluence. Barre d' échelle = 200 um. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 5:. MSC caractérisation par cytométrie en flux et la différenciation mésodermique (A) chorionique MSC dérivées villosités placentaires afficher un profil de marqueur MSC classique par analyse de cytométrie de flux, bien que pour ces marqueurs de surface cellulaire, expression est similaire pour tous les types de MSC humaine. Chaque histogramme montre l'intensité du signal (axe x) par rapport à la numération cellulaire normalisée sur l'axe Y (en% du maximum). Dans ces données représentatives établies les cellules étaient positives pour CD73, CD105 et CD44, et négatif pour les marqueurs hématopoïétiques CD45 et CD34 et HLA-DR. (B) placentaire MSC subissent généralement solide différenciation ostéogénique, cependant (C) la différenciation adipocytaire peut être moins efficace qu'avec MSC dérivées de moelle osseuse. Images dans les légendes B et C ont été prises à un grossissement de 40X. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Figure 6: Le MSC placentaires sont à l' origine maternelle en utilisant cette méthode de culture, en dépit de la localisation anatomique de la matière de départ.Les courbes montrent la quantification du foetus (mâle, XY) et de la mère de composition (femelle, XX) de cellules des cultures de MSC isolées à partir du placenta décidual villosités choriales et dans les tissus de la plaque choriales à chaque second passage. cellules maternelles (XX) rapidement et de façon reproductible prendre en charge les cultures dérivées des tissus fœtaux choriales. Fœtal = mâle = chromosomes XY détectés dans une cellule individuelle, maternelle = femelle = XX chromosomes détectés dans une cellule individuelle. Les données présentées ici était de N = 3 placentas indépendants de bébés de sexe masculin des donateurs, avec un minimum de 100 cellules colorées pour XY FISH et comptés pour chaque point de données. Les barres représentent les moyennes et les barres d'erreur reflètent un écart - type. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Le placenta est un organe physiquement grand foeto - maternelle, à partir de laquelle MSC foetale ou maternelle peut être isolé 22. Ici, nous avons fourni un aperçu détaillé de l'anatomie du placenta et des instructions sur la façon de disséquer spécifiquement decidua (maternelle), villosités choriales (de fœtus), et la plaque chorionique (foetal) tissu (étape 2,2-2,4). Par la suite, nous avons décrit un protocole robuste qui permet MSC l'isolement de chacun de ces trois tissus (étape 2,5-2,6). L' expansion placentaire MSC est efficace et les cultures semblent similaires à la moelle osseuse dérivés MSC cultures (figures 3 et 4). Une différenciation ostéogénique est fiable (figure 5B), tandis que la différenciation adipocytaire est généralement moins efficace (figure 5C) 5.
Beaucoup de nouveaux arrivants sur le terrain vont présumer que les cultures dérivées de villosités choriales foetal ou des tissus de la plaque choriales seront enrichies en MSC foetal. Cependant, dans nos mains fel' enrichissement cellulaire tal est seulement transitoire lorsque le milieu d'expansion de MSC standard tel que DMEM-LG + 10% de FBS est utilisée 5. Ici, nous fournissons des résultats représentatifs à l'aide de tissus placentaires provenant d'un bébé de sexe masculin. En utilisant le tissu placentaire d'un bébé de sexe masculin, les cellules foetales sont facilement identifiable comme ayant des chromosomes XY, tandis que les cellules maternelles sont identifiables comme ayant des chromosomes XX. La figure 6 montre les résultats de FISH XY pour une culture représentative. Alors que le MSC fœtal (XY) sont enrichis (jusqu'à 80%) dans les cultures initiales dérivées de villosités choriales du foetus ou de tissus de la plaque choriales, les mêmes cultures sont rapidement rattrapés (~ 100%) par la mère (XX) du MSC au cours des deux premiers passages . Dans un milieu standard, composé de DMEM-LG + 10% de FBS, le MSC maternel dérivé rares qui contaminent les tissus foetaux outcompete les cellules foetales dérivées de la culture.
Une étape critique décrite dans ce protocole est une appréciation de l'anatomie du placenta et d'où foetalet le tissu maternel peut être le plus efficacement récolté. Comme il est indiqué dans la section des résultats représentatifs, la dissection du tissu fœtal ne permet l'enrichissement transitoire pour MSC fœtaux dérivés. L'amélioration de la croissance à moyen formulation, par le biais exogène facteur de croissance moyen de suppléments spécifiques devraient permettre une expansion sélective des populations de MSC fœtaux dérivés, et la production d'un produit cellulaire qui est enrichi pour foetal plutôt que des cellules maternelles (notre groupe est en train de développer de telles formulations moyennes). La fabrication des populations de MSC foetales peut avoir un certain nombre d'avantages, comme MSC foetal sont censés avoir une plus grande angiogenèse et des propriétés immunosuppressives que les populations de MSC maternels équivalents 37.
Dans chacun des protocoles d'isolement décrits, on a utilisé environ 10 grammes de tissu. Tout un placenta est typiquement 500-750 g, et dans le travail précédent, nous avons démontré que, grâce à un tissu automatisé condensé et un bioréacteur proc d'expansion cellulaireesses qu'il devrait être possible de fabriquer plus de 7000 doses de cellules cliniques d'un seul placenta 4. Ces chiffres mettent en évidence la pertinence potentielle de MSC placentaire dérivés dans les thérapies de MSC allogéniques, et l'importance de cette méthode sans distinction d'origine MSC (foetale ou maternelle). Du point de vue thérapeutique, il est plus important que les utilisateurs ont une compréhension complète du produit cellulaire et la capacité de fabriquer de manière fiable ce produit cellulaire. Nous espérons que notre vidéo aidera les chercheurs à comprendre l'anatomie du placenta, isoler MSC à partir du placenta, et anticiper la composition cellulaire foetale ou maternelle probable de leurs cultures.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
RP a été soutenu par un Conseil national de la santé et de la recherche médicale (NHMRC) formation postdoctorale Fellowship. VS a été soutenue par l'Université du Queensland international Postgraduate Student bourse. MRD a été soutenu par le NHMRC et Inner Wheel Australie.
Nous remercions le personnel clinique et les soins infirmiers pour aider à le consentement du patient et de la collecte de l'échantillon. Nous remercions Prof. Nickolas Fisk, le professeur Kerry Atkinson et Dr Rohan Lourie pour des discussions pertinentes en obstétrique, le développement foeto-placentaire et de l'anatomie du placenta.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Reagents | |||
| HBSS | Gibco/Invitrogen | 14185-052 | Nom long : Hanks Balanced Salt Solution |
| FBS | Gibco/Invitrogen | Nom long : Fetal Bovin Serum | |
| trypsin-substitute | Gibco/Invitrogen | 12563-029 | Nom long : TrypLE Select |
| DMEM-LG | Gibco/Invitrogen | 11885-092 | Nom long : Dulbecco' s Aigles modifiés Teneur moyenne-faible en glucose |
| DMEM-HG | Gibco/Invitrogen | 11965118 | Nom long : Dulbecco' s Eagles modifiés Glucose moyennement élevé (4,5 g/L) |
| PBS (sans Mg+Ca+) | Gibco/Invitrogen | 14190-250 | Nom long : Solution saline tamponnée au phosphate Dulbecco, sans magnésium ni calcium |
| Anti-anti-Gibco | /Invitrogen | 15240-062 | Nom long : solution antibiotique-antimycotique x100 |
| poudre de paraformaldéhyde ou solution à 4 % | n’importe laquelle ; | ||
| Collagénase I | Invitrogen | 17100-017 ; | 2 500 U/ml |
| Dnase I | Sigma | D5025 | 10 mg/ml in ; 0,15 M NaCl |
| Dispase | Invitrogen | 17105-041 ; | 10 mg/ml dans l’eau (20 000 U/ml). |
| Material | Company | Numéro de catalogue | Comments |
| >Disposables : | |||
| Tubes à centrifuger de 50 ml | Falcon ou boîtes | ||
| , plastique stérile (25 cm et 10 cm de diamètre) | Nunc | ||
| Crépines cellulaires (100 &mu ; m) | Becton Dickinson | 352340 | |
| 175 et 75 cm2 (T175 et T75) flacons de culture tissulaire | Nunc | ||
| 5 ml, 10 ml, 25 ml pipettes sérolgiques | stériles de toute marque | ||
| Material | Company | Numéro de catalogue | Comments |
| Equipement : | |||
| ; Centrifugeuse ; ; | |||
| ; incubateur de culture tissulaire 37 ° ; C, 5 % CO2 | |||
| Enceinte | |||
| ; Ciseaux et pinces | |||
| stériles Porte-tubes | |||
| Pipette-boy ou équivalent | |||
| , pipettes de type Gilson et pointes stériles 1 000 & micro ; l, 200 et micro ; l, 20 µ ;l. | |||
| incubateur à bascule ou à secousses (37 ° ; C) | |||
| Solutions de nettoyage de l’équipement | |||
| Conteneurs à déchets, bacs d’élimination corrects pour les tissus/sang | |||
| réactifs pour la caractérisation des CSM | |||
| Fabricant | N° de catalogue | Isotype | |
| CD73 (AD2) | Miltenyi Biotec | 130-095-183 | Souris IgG1 |
| CD105 (43A4E1) | Miltenyi Biotec | 130-094-941 | Souris IgG1 |
| CD90/Thy-1 (AC122) | Miltenyi Biotec | 130-095-403 | Souris IgG1 |
| CD45 (5B1) | Miltenyi Biotec | 130-080-202 | Souris IgG2a |
| CD34 (AC136) | Miltenyi Biotec | 130-090-954 | Souris IgG2a |
| HLA-DR (AC122) | Miltenyi Biotec | 130-095-298 | Souris IgG2a |
| CD31 (PECAM-1) | BD Pharmingen | 555446 | souris IgG1 |
| CD146 (541-10B2) | Miltenyi Biotec | 130-092-849 | Souris IgG1 |
| CD44 (DB105) | Miltenyi Biotec | 130-095-180 | Souris IgG1 |
| Isotype Controls (Clone ID) | Fabricant | N° de catalogue | |
| Souris IgG1 Isotype (IS5-21F5) | Miltenyi Biotec | 130-092-214 | |
| Isotype IgG1 de souris (IS5-21F5) | Miltenyi Biotec | 130-092-212 | |
| Isotype IgG1 de souris (IS5-21F5) | Miltenyi Biotec | 130-092-213 | |
| IgG2a de souris (S43.10) | Miltenyi Biotec | 130-091-837 | |
| IgG2a de souris (S43.10) | Miltenyi Biotec | 130-098-849 | |
| Tampon MACS | Miltenyi Biotec | 130-091-221 | |
| Différenciation ostéogénique | Fabricant | N° de catalogue | |
| DMEM-HG | Gibco/Invitrogen | 11965118 | Nom long : Dulbecco' s Eagles modifiés Glycémie moyenne-élevée (4,5 g/L) |
| FBS | Gibco/Invitrogen | Nom long : Sérum de veau fœtal | |
| Anti-anti-Gibco | /Invitrogen | 15240-062 | Nom long : solution antibiotique-antimycosique x100 |
| Dexaméthasone | Sigma | D4902 | |
| &beta ;-Glycérol Phophate | Sigma | 50020 | |
| L-ascorbique 2-phosphate | Sigma | A8960-5G | |
| Rouge d’alizarine S | Sigma | A5533-25G | Pour la coloration de la matrice calcique |
| Différenciation adipogénique | Fabricant | N° de catalogue | |
| DMEM-HG | Gibco/Invitrogen | 11965118 | Nom long : Dulbecco' s Aigles modifiés Glycémie moyenne-élevée (4,5 g/L) |
| FBS | Gibco/Invitrogen | Nom long : Sérum de veau fœtal | |
| Anti-anti-Gibco | /Invitrogen | 15240-062 | Nom long : solution antibiotique-antimycosique x100 |
| insuline | Sigma | I2643 | |
| Dexaméthasone | Sigma | D4902 | |
| Indométacine | Sigma | I7378 | |
| 3-isobutyl-1-méthyl xanthine | Sigma | I5879 | |
| Oil Red O solution | Sigma | O1391-250ML | Pour la coloration des vacuoles lipidiques |
| XY FISH kit pour déterminer l’origine fœtale ou maternelle des cellules | |||
| XY chomosome FISH kit | Vysis (Abbott Molecular) | 07J20-050 | Nom long : CEP X SpectrumOrange/Y SpectrumGreen Kit de sonde d’ADN fluorescente à marquage direct |
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