Isolement et profilage des cellules endothéliales artérielles mésentériques primaires humaines au niveau du transcriptome

Naseeb Kaur Malhi; Yingjun Luo; Xiaofang Tang; Kiran Sriram; Riccardo Calandrelli; Sheng Zhong; Zhen Bouman Chen

doi:10.3791/63307

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Article de méthode

Isolement et profilage des cellules endothéliales artérielles mésentériques primaires humaines au niveau du transcriptome

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DOI :

10.3791/63307

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14 mars 2022

Naseeb Kaur Malhi^*¹ , Yingjun Luo^*¹ , Xiaofang Tang^*¹ , Kiran Sriram¹^,³ , Riccardo Calandrelli² , Sheng Zhong² , Zhen Bouman Chen¹^,³

¹Department of Diabetes Complications and Metabolism, City of Hope, ²Department of Bioengineering, University of California San Diego, ³Irell and Manella Graduate School of Biological Sciences, City of Hope

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Le protocole décrit l’isolement, la culture et le profilage des cellules endothéliales de l’artère mésentérique humaine. En outre, une méthode est fournie pour préparer l’artère humaine à la transcriptomique spatiale. La protéomique, la transcriptomique et les tests fonctionnels peuvent être effectués sur des cellules isolées. Ce protocole peut être réutilisé pour n’importe quelle artère de taille moyenne ou grande.

Résumé

Les cellules endothéliales (CE) sont cruciales pour le fonctionnement vasculaire et du corps entier grâce à leur réponse dynamique aux signaux environnementaux. L’élucidation du transcriptome et de l’épigénome des CE est primordiale pour comprendre leur rôle dans le développement, la santé et la maladie, mais est limitée dans la disponibilité de cellules primaires isolées. Les technologies récentes ont permis le profilage à haut débit du transcriptome et de l’épigénome EC, conduisant à l’identification de sous-populations de cellules EC et de trajectoires de développement auparavant inconnues. Alors que les cultures EC sont un outil utile dans l’exploration de la fonction et du dysfonctionnement EC, les conditions de culture et les multiples passages peuvent introduire des variables externes qui modifient les propriétés de l’EC native, y compris la morphologie, l’état épigénétique et le programme d’expression des gènes. Pour surmonter cette limitation, le présent article démontre une méthode d’isolement des CE primaires humains des artères mésentériques des donneurs visant à capturer leur état natif. Les CE dans la couche intimale sont dissociés mécaniquement et biochimiquement avec l’utilisation d’enzymes particulières. Les cellules résultantes peuvent être directement utilisées pour le séquençage de l’ARN en vrac ou de l’ARN unicellulaire ou plaquées pour la culture. En outre, un flux de travail est décrit pour la préparation de tissu artériel humain pour la transcriptomique spatiale, en particulier pour une plate-forme disponible dans le commerce, bien que cette méthode convienne également à d’autres techniques de profilage du transcriptome spatial. Cette méthodologie peut être appliquée à différents vaisseaux collectés auprès d’une variété de donneurs dans des états de santé ou de maladie pour mieux comprendre la régulation transcriptionnelle et épigénétique de la CE, un aspect central de la biologie des cellules endothéliales.

Introduction

Tapissant la lumière des vaisseaux sanguins, les cellules endothéliales (CE) sont des régulateurs cruciaux du tonus vasculaire et de la perfusion tissulaire. Les CE sont remarquables dans leur capacité à réagir à l’environnement extracellulaire et à s’adapter aux changements dans la dynamique et la composition du flux sanguin. Ces réponses dynamiques sont médiées par un réseau d’événements de signalisation intracellulaire, y compris des modulations transcriptionnelles et post-transcriptionnelles avec une résolution spatio-temporelle. Le dérèglement de ces réponses est impliqué dans de nombreuses pathologies, y compris, mais sans s’y limiter, les maladies cardiovascula....