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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Le tissu adipeux est une excellente source de cellules souches mésenchymateuses. Ici, nous apportons étape par étape l’extraction, la culture et la caractérisation de cellules souches dérivées du tissu adipeux adipeux (ADSC) à partir de tissu adipeux épididymaire de souris suisses.
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont été largement étudiées en tant que nouvelle approche thérapeutique, principalement pour arrêter l’inflammation exacerbée en raison de leur potentiel à moduler la réponse immunitaire. Les CSM sont des cellules immunitairement privilégiées capables de survivre chez des receveurs de greffes allogéniques immunologiquement incompatibles en raison d’une faible expression de molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I et de l’utilisation de la thérapie cellulaire pour l’allogreffe. Ces cellules peuvent être isolées de plusieurs tissus, les plus couramment utilisés étant la moelle osseuse et les tissus adipeux. Nous fournissons un protocole simple pour isoler, cultiver et caractériser les CSM à partir du tissu adipeux épididymaire de souris. Le tissu adipeux épididymaire est excisé chirurgicalement, physiquement fragmenté et digéré avec une solution de collagénase de type II à 0,15 %. Ensuite, des cellules souches primaires dérivées du tissu adipeux (ADSC) sont cultivées et développées in vitro, et la caractérisation phénotypique est effectuée par cytométrie en flux. Nous fournissons également les étapes pour différencier les ADSC en cellules ostéogéniques, adipogènes et chondrogéniques, suivies d’une caractérisation fonctionnelle de chaque lignée cellulaire. Le protocole fourni ici peut être utilisé pour des expériences in vivo et ex vivo , et comme alternative, les cellules souches dérivées du tissu adipeux peuvent être utilisées pour générer des cellules immortalisées de type MSC.
Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont des cellules multipotentielles adultes qui se différencient en cellules telles que l’ostéoblaste, le chondroblaste et l’adipocyte 1,2. Ces cellules résident dans plusieurs organes, et pour cette raison, elles peuvent être extraites de tissus adultes tels que la moelle osseuse, les muscles, la graisse, le follicule pileux, la racine dentaire, le placenta, le derme, le périchondre, le cordon ombilical, les poumons, le foie et la rate 3,4.
Les effets des CSM sur la physiologie et le système immunitaire ont été rapportés 5,6. Ces cellules ont été prometteuses pour le traitement de plusieurs maladies, tant en médecine humaine que vétérinaire. Les CSM peuvent contrôler l’inflammation et favoriser l’angiogenèse et l’homéostasie tissulaire par différents mécanismes, tels que le contact cellule-cellule, les facteurs solubles et les petites vésicules extracellulaires 7,8,9,10. De plus, les CSM sont des cellules immunitairement privilégiées capables de survivre chez les receveurs de greffes allogéniques immunologiquement incompatibles, car ces cellules présentent une faible expression des molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I et sont utilisées dans la thérapie cellulaire pour la greffe allogénique11,12. La faible immunogénicité combinée au potentiel de régénération fait des CSM des candidates idéales pour la thérapie cellulaire, telles que la maladie du greffon contre l’hôte (GvHD)13, le lupus érythémateux disséminé (LED)14 et la sclérose en plaques15, entreautres16,17.
Malgré le fait que les CSM résident dans plusieurs tissus adultes, le tissu adipeux offre des avantages par rapport à d’autres sources, tels que l’accessibilité pour le prélèvement, avec une intervention chirurgicale minimale ; grand nombre de cellules disponibles avec un taux d’expansion élevé ; et une expansion in vitro facile à l’aide d’un protocole facile à réaliser sans avoir besoin d’équipement spécifique et de matériaux à faible coût 18,19,20. Une fois extraites, les cellules souches dérivées du tissu adipeux (ADSC) doivent être caractérisées comme établi par la Société internationale de thérapie cellulaire (ISCT)21. Ainsi, les CSM doivent présenter une morphologie semblable à celle des fibroblastes, une adhérence à la culture plastique, exprimant un pourcentage élevé (≥95%) de marqueurs mésenchymateux tels que l’endogline (CD105), l’ecto-5'-nucléotidase (CD73) et Thy-1 (CD90), et un faible pourcentage (≤2%) de marqueurs hématopoïétiques tels que l’antigène commun leucocytaire (CD45), la phosphoglycoprotéine transmembranaire (CD34), la glycoprotéine membranaire ancrée glycolipidique (CD14), l’intégrine alpha M (CD11b), la chaîne alpha de la protéine associée au complexe récepteur antigénique des cellules B (CD79α) ou l’antigène de surface des lymphocytes B B4 (CD19) et l’antigène leucocytaire humain de classe II (HLA-II). De plus, une caractérisation fonctionnelle est nécessaire et les cellules doivent être capables de se différencier en cellules ostéoblastes, chondroblastes ou adipoblastes21.
Ici, nous montrons comment obtenir les CSM à partir du tissu adipeux épididymaire en utilisant la dissociation mécanique et la digestion enzymatique pour les études in vitro et la caractérisation morphologique préconçue par l’ISCT.
Toutes les expériences sur les animaux ont été menées conformément aux directives internationales en matière d’éthique animale et ont été approuvées par les comités institutionnels de soins et d’utilisation de l’Université d’État de Santa Cruz sous le numéro de protocole 021/22. Des souris mâles suisses (6-8 semaines) ont été acquises du laboratoire de recherche animale de l’Université d’État de Santa Cruz (LaBIO-UESC), maintenues dans des conditions spécifiques exemptes d’agents pathogènes, recevant de l’eau et de la nourriture à volonté avec des cycles lumière/obscurité de 12 heures.
REMARQUE : D’autres lignées de souris peuvent être utilisées ; Nous recommandons l’utilisation de souris adultes (6-8 semaines) car elles ont un tissu adipeux plus développé et des cellules à forte activité proliférative.
1. Préparation
REMARQUE : Avant de continuer, préparez les réactifs suivants décrits ci-dessous. Consultez la Table des matériaux pour obtenir des informations sur les réactifs et les fournisseurs de matériaux. Des équipements de protection individuelle tels que des masques, des casquettes, des blouses de laboratoire et des gants doivent être portés dans toutes les procédures pratiques.
| Anticorps/fluorophore | Dilution | Clone | Concentration finale (μg/mL) | Fonction et cellule dans laquelle il s’exprime | ||
| CD34- PE | 1:100 | RAM34 | 2 | Facteur d’adhésion cellulaire. Cellules souches hématopoïétiques. | ||
| CD45- APC | 1:100 | 30-F11 | 2 | Aide à l’activation des leucocytes. Exprimé en leucocytes. | ||
| CD71- FITC | 1:100 | C2 | 5 | Contrôle l’absorption du fer pendant la prolifération cellulaire. Cellules proliférantes, réticulocytes et cellules précurseurs. | ||
| CD29- FITC | 1:100 | Ha2/5 | 5 | L’adhésion et l’activation, l’embryogenèse, les leucocytes, les cellules dendritiques, les plaquettes, les mastocytes, les fibroblastes et les cellules endothéliales. | ||
| CD90- PerCP | 1:100 | OX-7 | 2 | Signalisation, adhérence. Lymphocytes T, NK, monocytes, cellules souches hétopoïétiques, neurone et fibroblaste. | ||
Tableau 1 : Anticorps utilisés pour la caractérisation phénotypique des ADSC par cytomètre en flux. Liste des anticorps avec leurs fluorochromes respectifs, leurs dilutions, leur clone et leur concentration finale ainsi que leur fonction dans la cellule qui est exprimée.
2. Méthodes
REMARQUE : Le tissu adipeux est réparti dans tout le corps dans des zones sous-cutanées ou intra-abdominales. Chez la souris, les tissus adipeux les plus couramment utilisés pour les expériences comprennent l’épididyme sous-cutané, le mésentérique et le rétropéritonéal22. Ici, les étapes d’obtention du tissu adipeux épididymaire sont illustrées (Figure 1).

Figure 1 : Plan d’expérience pour obtenir des cellules souches dérivées du tissu adipeux de souris suisses. (A) À l’aide d’aiguilles, placer l’animal sur le panneau de liège ou de polystyrène ; (B) Soulevez la peau à l’aide d’une pince à épiler, faites une incision au centre de la région abdominale et détachez la peau du péritoine ; (C) identifier le tissu adipeux blanc au-dessus de l’épididyme ; (D) transférer le tissu dans un milieu DMEM complété par 10 % de FBS et 1 % d’antibiotiques, laver soigneusement le tissu adipeux épididymaire avec du PBS et transférer le tissu dans la solution de digestion ; (E), fragmenter le tissu et (F) incuber à 37 °C pendant 1 h en secouant vigoureusement toutes les 10 min ; (G) après avoir compté les cellules, mettre en plaques à 6 puits et observer la morphologie cellulaire au microscope inversé. (F) La morphologie cellulaire passera de ronde à fibroblastique. Barre d’échelle = 22,22 μm. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Les cellules extraites du tissu adipeux selon le protocole présenté ici ont montré une morphologie correspondant aux critères minimaux pour les CSM proposés par l’ISCT. La figure 1 présente une vue d’ensemble du protocole. Phénotypiquement, les ADSC ont montré une adhérence à la morphologie plastique et fibroblastique dans les premiers jours de la culture cellulaire (Figure 2A). De plus, ils se sont développés de manière homogène et ont formé des colonies. De plus, les ADSC ont montré une faible expression de CD34 (2,12 %) et CD45 (1,81 %), deux marqueurs hématopoïétiques, et une expression élevée de CD71 (42,6 %), CD29 (74,2 %) et CD90 (55,1 %), tous des marqueurs de cellules mésenchymateuses (figure 2B).

Figure 2 : Caractérisation phénotypique des cellules dérivées du tissu adipeux. (A) La morphologie des ADSC passe de ronde à fibroblastique aux jours 2, 4 et 8 de la culture ; barre d’échelle = 22,22 μm. (B) Histogrammes des marqueurs exprimés (CD71, CD29 et CD90) ou non (CD34 et CD45) par ASC. Cette figure a été reproduite avec la permission de Miranda et al.24. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Sur le plan fonctionnel, les ADSC ont montré une multipuissance pour se différencier en ostéoblastes, adipoblastes et chondroblastes lorsqu’ils sont cultivés dans des milieux conditionnés pour chaque lignée pendant 14 ou 21 jours (Figure 3). La coloration de Von Kossa a révélé des nodules minéralisés dans la matrice extracellulaire, caractéristiques du processus d’ostéogenèse (Figure 3). La coloration au rouge huile O a mis en évidence la présence de vacuoles lipidiques dans le cytoplasme des ADSC, et la coloration au bleu d’Alcian a confirmé la présence de glycosaminoglycane dans la matrice extracellulaire (Figure 3). Ensemble, les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles ont confirmé la population de cellules extraites du tissu adipeux épididymaire en tant que CSM.

Figure 3 : Caractérisation fonctionnelle des cellules dérivées du tissu adipeux. Potentiel de multilignage ostéogénique, adipogène et chondrogénique de l’ADSC après 14 et 21 jours de culture. Barre d’échelle = 50 μm (panneau supérieur), 100 μm (panneaux central et inférieur). Cette figure a été reproduite avec la permission de Miranda et al.24. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Le tissu adipeux est une excellente source de cellules souches mésenchymateuses. Ici, nous apportons étape par étape l’extraction, la culture et la caractérisation de cellules souches dérivées du tissu adipeux adipeux (ADSC) à partir de tissu adipeux épididymaire de souris suisses.
Recherche financée par une subvention du Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnologico (480807/2011-6) et de la Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (APQ-01237-11). Cette étude a été financée en partie par le PROPP UESC (073.6764.2019.0021079-85). MGAG et URS grâce à la bourse accordée par la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB) et la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), respectivement.
| 140 ° ; C Stérilisation à haute température CO2 Incubateur | RADOBIO SCIENTIFIC CO. LTD, Chine | C180 | |
| 3-Isobutyl-1-méthylxanthine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | I7018 | |
| Acide acétique glacial | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | PHR1748 | |
| Bleu alcien 8GX | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | A9186 | BioReagent, adapté à la détection des glycoprotéines. 1 % dans l’acide acétique, pH 2,5 |
| Alcool 70 % | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 65350-M | 70 % dans l’eau |
| Amphotéricine B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1662 | |
| Anticorps anti-souris anti-CD29 FITC (Clone Ha2/5) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 555005 | Fonctions dans la cellule : Adhésion et activation, embryogenèse, Leucocytes, DC, plaquettes, mastocytes, fibroblastes et cellules endothéliales |
| Anticorps anti-souris anti-CD34 PE (Clone RAM34) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 551387 | Fonctions dans la cellule : Facteur d’adhésion cellulaire. Cellules souches hématopoïétiques |
| Anticorps anti-souris anti-CD45 APC (Clone 30-F11) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 559864 | Fonctions dans la cellule : Aide à l’activation des leucocytes |
| Anticorps anti-souris anti-CD71 FITC (Clone C2) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 553266 | Fonctions dans la cellule : Contrôle l’absorption du fer pendant la prolifération cellulaire. Cellules proliférantes, réticulocytes et précurseurs |
| Anticorps anti-souris anti-CD90 PerCP (Clone OX-7) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 557266 | Fonctions dans la cellule : Signalisation, adhésion. Lymphocyte T, NK, monocyte, HSC, neurone, fibroblaste |
| Acide ascorbique | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | PHR1008 | |
| Pipettes automatiques | Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, États-Unis | 4700850N | Finnpipette F1 Good Laboratory Pipetting (GLP) Kits |
| Beaker | Sans objet | 1 unité | |
| Albumine sérique bovine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | A7906 | |
| Plaques de culture cellulaire (6 puits) | Merck, Darmstadt, Allemagne | Z707759 | 07 unités stériles. Plaques de culture tissulaire TPP |
| Plaques de culture cellulaire (96 puits. Fond rond ou en V) | Merck, Darmstadt, Allemagne | CLS353077 | 01 unité stérile. Puits, 96, surface traitée par culture tissulaire (TC), puits transparents à fond rond, |
| milieu chondrogénique | stérileStem Pro Chondrogenesis Differentiation&ndash ; Technologies de la vie | A1007101 | TGF-&beta ; 2, TGF-&beta ; 3, dexaméthasone, insuline, transferrine, ITS, sodium-l--ascorbate, pyruvate de sodium, ascorbate-2-phosphate |
| Collagénase de type II | Life Technologies, Californie, États-Unis | 17101015 | |
| panneau de liou ou de polystyrène recouvert d’aluminium | Sans objet | 1 unité | |
| de coton | Sans objet | 50 g | |
| Dexaméthasone | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | D4902 | |
| Ciseaux de dissection | Sans objet | 03 unités stériles | |
| DPX Mountant pour l’histologie | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 6522 | |
| Dulbecco' Eagle modifié' s milieu (DMEM) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | D5523 | Avec 1000 mg/L de glucose et de L-glutamine, sans bicarbonate de sodium, poudre, adapté à la culture cellulaire |
| Éosine B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 861006 | |
| Sérum fœtal bovin (FBS) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | F4135 | |
| Formaldéhyde | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 47608 | |
| Formalin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | HT501128 | |
| Gentamicin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | G1397 | |
| Hématoxyline | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | H3136 | |
| Aiguille hypodermique (0,3 mm x 13 mm) | Sans objet | 5 unités | |
| Indométhacine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | I0200000 | |
| Insuline | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | I3536 | |
| Isopropanol | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 563935 | 70 % dans une |
| solution de chlorhydrate de kétamine-D4 | H2OSigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | K-006 | 1,0 mg/mL dans du méthanol (sous forme de base libre), matériau de référence certifié, Cerilliant |
| Chambre Neubauer | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | Chambre | de comptage BR718620 marque BLAUBRAND Neubauer. Avec clips, |
| pointes de pipette Nichiryo à double lignage (0,1 &ndash ; 10 &mu ; L) | Merck, Darmstadt, Allemagne | Z645540 | Plage de volume 0,1&ndash ; 10 &mu ; L, allongé, emballage en vrac. Pointes de |
| pipette stériles Nichiryo (1&ndash ; 10 mL) | Merck, Darmstadt, Allemagne | Z717401 | Plage de volume 1&ndash ; 10 ml, universel, emballage en vrac. Pointes de |
| pipette stériles Nichiryo (200 &mu ; L) | Merck, Darmstadt, Allemagne | Z645516 | Volume maximum 200 &mu ; L, gradué, ministack. Solution stérile |
| d’huile-rouge O | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | O1391 | 0,5 % dans l’isopropanol |
| Paraffine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 107.151 | 46&ndash ; 48, sous forme de bloc |
| Pénicilline/Streptomycine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | P4333 | Solution stabilisée, avec 10 000 unités de pénicilline et 10 mg de streptomycine/mL, 0,1 &mu ; m filtré, BioReagent, adapté à la culture cellulaire |
| Solution saline tamponnée au phosphate 1x (PBS). | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | P3813 | Poudre, pH 7,4, pour la préparation de solutions de 1 L. Tubes coniques équilibrés et stériles |
| en polypropylène (15 mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-959-53A | Tubes coniquesstériles |
| en polypropylène (50 mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-432-22 | 2 unités |
| de scalpel stérile (facultatif) | Sans objet | 1 unité | |
| Nitrate | d’argent Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 85228 | |
| Thiosulfate de sodium | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | 72049 | |
| Pince à épiler chirurgicale (15 cm) | Sans objet | 3 unités de souris mâles suisses | |
| stériles (6&ndash ; 8 semaines) | Bioterium, Santa Cruz State University | Seringue 021/22 | |
| (1 mL) | Sans objet | 1 unité | |
| Trypan Blue | Dye Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T8154 | 0,4 %, liquide, stérile-filtré, adapté à la culture cellulaire |
| Trypsine/EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T3924 | |
| Xylazine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | PHR3263 | |
| &beta ;-glycérophosphate disodique sel hydraté | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, États-Unis | G9422 | BioUltra, adapté à la culture cellulaire, adapté à la culture cellulaire végétale, &ge ; 99 % (titrage) |