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Article de méthode

Isolement des cellules endothéliales de la veine saphène humaine et exposition à des niveaux contrôlés de contrainte de cisaillement et d’étirement

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DOI :

10.3791/65122

21 avril 2023

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons un protocole pour isoler et cultiver des cellules endothéliales de veine saphène humaine (hSVEC). Nous fournissons également des méthodes détaillées pour produire une contrainte de cisaillement et un étirement pour étudier la contrainte mécanique dans les hSVEC.

Résumé

Le pontage aortocoronarien (PAC) est une procédure de revascularisation du myocarde ischémique. La veine saphène reste utilisée comme conduit de pontage coronarien malgré la perméabilité réduite à long terme par rapport aux conduits artériels. L’augmentation brutale du stress hémodynamique associé à l’artérialisation du greffon entraîne des lésions vasculaires, en particulier de l’endothélium, qui peuvent influencer la faible perméabilité de la greffe de la veine saphène (SVG). Ici, nous décrivons l’isolement, la caractérisation et l’expansion des cellules endothéliales de la veine saphène humaine (hSVEC). Les cellules isolées par digestion de la collagénase présentent la morphologie typique des pavés et expriment les marqueurs cellulaires endothéliaux CD31 et VE-cadhérine. Pour évaluer l’influence des contraintes mécaniques, des protocoles ont été utilisés dans cette étude pour étudier les deux principaux stimuli physiques, la contrainte de cisaillement et l’étirement, sur les SVG artérialisés. Les hSVEC sont cultivés dans une chambre d’écoulement à plaques parallèles pour produire une contrainte de cisaillement, montrant un alignement dans la direction de l’écoulement et une expression accrue de KLF2, KLF4 et NOS3. Les hSVEC peuvent également être cultivés dans une membrane de silicium qui permet un étirement cellulaire contrôlé imitant l’étirement veineux (bas) et artériel (haut). Le diagramme F-actine des cellules endothéliales et la sécrétion d’oxyde nitrique (NO) sont modulés en conséquence par l’étirement artériel. En résumé, nous présentons une méthode détaillée pour isoler les hSVEC afin d’étudier l’influence du stress mécanique hémodynamique sur un phénotype endothélial.

Introduction

Le dysfonctionnement des cellules endothéliales (CE) est un acteur clé de l’échec de la greffe de veine saphène 1,2,3,4. L’augmentation soutenue de la contrainte de cisaillement et de l’étirement cyclique induit le phénotype pro-inflammatoire des cellules endothéliales de la veine saphène humaine (hSVEC)3,4,5,6. Les voies moléculaires sous-jacentes ne sont pas encore entièrement comprises, et les protocoles normali....

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Protocole

Des segments inutilisés de veines saphènes ont été obtenus chez des patients subissant un pontage aortocoronarien à l’Institut de cardiologie (InCor) de la faculté de médecine de l’Université de São Paulo. Toutes les personnes ont donné leur consentement éclairé pour participer à l’étude, qui a été examinée et approuvée par le comité d’éthique local.

1. Isolement, culture et caractérisation des cellules endothéliales de la veine saphène humaine primaire (CSESh)

  1. Préparation
    1. Autoclave une paire de pinces droites ou incurvées et des ciseaux en tissu (7-8 cm).
    2. Préparer de la gélatine stérile. Mélange....

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Résultats

En règle générale, les EC adhérentes peuvent être observées 3-4 jours après l’extraction. Les hSVEC forment initialement des amas de cellules et présentent une morphologie typique de « pavés » (Figure 1B). Ils expriment les marqueurs CE CD31 (figure 1C, D) et VE-cadhérine (figure 1D). Les hSVEC peuvent être facilement multipliés sur une boîte de culture cellulaire traitée non enrobée, et ils conservent le phénotype .......

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Discussion

Le segment de la veine saphène doit avoir été d’au moins 2 cm pour isoler avec succès les hSVEC. Les petits segments sont difficiles à manipuler et attachent les extrémités du vaisseau pour maintenir la solution de collagénase pour isoler les cellules. La surface luminale réduite ne produit pas suffisamment de cellules pour étendre la culture. Pour minimiser le risque de contamination par des non-CE, la manipulation du segment de la veine saphène doit être très douce pendant toute la procédure. Il est important d’être pr.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

JEK est soutenu par des subventions de Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo [FAPESP-INCT-20214/50889-7 et 2013/17368-0] et Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq (INCT-465586/2014-7 et 309179/2013-0). AAM est soutenu par des subventions de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP 2015/11139-5) et du Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq (Universal - 407911/2021-9).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
0,25 % Trypsine-0,02 % EDTA solutionGibco25200072
15 µ ; lame I 0,4 Luer  ;Ibidi80176
4',6-Diamidino-2-Phénylindole, Dilactate (DAPI)Thermo Fisher ScientificD3571
Station de chargement équibiaxial 6 puits de 25 mm  ;Flexcell International CorporationLS-3000B25. VJW
Lame à 8 puits avec puits amovibleThermo Fisher Scientific154453
Acide acétique (glaciaire)Millipore100063
Plexiglascm d’épaisseur
Anticorps anti-CD31Abcamab24590
Anti-CD31, Anticorps FITCThermo Fisher ScientificMHCD3101
Anticorps anti-VE-cadhérineSignalisation cellulaire2500
Plaques Bioflex collagène IFlexcell International CorporationBF3001C
Solution d’albumine sérique bovineSigma-AldrichA8412
Suture de coton EP 3.5 15 x 45 cmBrasutureAP524
Primaire avant de cyclophilineThermo Fisher ScientificCustom conçu
Primaire inverse de cyclophilineThermo Fisher ScientificConçu
Diméthylsulfoxyde (DMSO)Sigma-AldrichD4540
EBM-2 milieu basalLonzaCC3156
EGM-2 SingleQuots supplémentsLonzaCC4176
Sérum de veau fœtal (FBS)Thermo Fisher Scientific2657-029
Système de tension Flexcell FX-5000Flexcell International CorporationFX-5000T
Fluoromount Milieu de montage aqueuxSigma-AldrichF4680
Gélatine de peau porcineSigma-AldrichG2500
GlycérolSigma-AldrichG5516
Chèvre anti-souris IgG Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA11001
Chèvre anti-Lapin IgG Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA11008
Héparine sodique de la muqueuse intestinale porcine 5000 UI/mLBlau Farmacê ; uticaSKU 68027
Système de pompe Ibidi (Pompe + Unité Fluidique)Ibidi10902
KLF2 Primaire inverséThermo Fisher ScientificApprêt
sur mesureThermo Fisher Scientific
avant KLF4conçuThermo Fisher Scientific
Apprêt inversé KLF4 conçu sur mesureThermo Fisher Scientificsur mesure
Sievers InstrumentsNOA-280i-1
NOS3 amorce avantThermo Fisher ScientificAmorce
Thermo Fisher Scientific
(PFA)Sigma-Aldrich158127
Kit de perfusion 15 cm, ID 1,6 mm, rouge, réservoirs de 10 mLIbidi10962
Phalloïdine - Alexa Fluor 488Thermo Fisher ScientificA12379
Phalloïdine - Alexa Fluor 568Thermo Fisher ScientificA12380
Solution saline tamponnée au phosphate (PBS), pH 7,4Thermo Fisher Scientific10010031
Iodure depotassiumSigma-Aldrich221945
QuanTitec SYBR green PCRkit Qiagen204143
QuantStudio 12K flex platform  ;Applied Biosystems4471087
RNeasy micro kit  ;Quiagen74004
Verre diapositive (24 mm x 60 mm)KnittelVerre VD12460Y1D.01
Nitrite de sodiumSigma-Aldrich31443
SuperScript IV Système de synthèse premier brinThermo Fisher Scientific18091200
Triton X-100Sigma-AldrichT8787
Trypan bleu colorant 0.4 %Gibco15250-061
Collagénase de type II de Clostridium histolyticumSigma-AldrichC6885
Feuille acrylique 1sur mesure inversé KLF2 conçu Apprêt sur mesure Analyseur d’oxyde nitrique NOA 280 conçu inversée NOS3 conçue sur mesure Paraformaldéhyde

Références

  1. Allaire, E., Clowes, A. W. Endothelial cell injury in cardiovascular surgery: the intimal hyperplastic response. The Annals of Thoracic Surgery. 63 (2), 582-591 (1997).
  2. Ali, M. H., Schumacker, P. T. Endothelial responses to mechani....

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