פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה לבידוד וזיהוי תאי גזע מזנכימליים (MSC) שמקורם ברקמת שומן מחולדות Sprague Dawley.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה לבידוד וזיהוי תאי גזע מזנכימליים (MSC) שמקורם ברקמת שומן מחולדות Sprague Dawley.
תאים מזנכימליים בוגרים חוללו מהפכה בביולוגיה המולקולרית ובביולוגיה התאית בעשורים האחרונים. הם יכולים להתמיין לסוגי תאים מיוחדים שונים, בנוסף ליכולתם הגדולה להתחדשות עצמית, הגירה והתפשטות. רקמת השומן היא אחד המקורות הפחות פולשניים והנגישים ביותר של תאים מזנכימליים. כמו כן, דווח כי יש לו תשואות גבוהות יותר בהשוואה למקורות אחרים, כמו גם תכונות אימונומודולטוריות מעולות. לאחרונה פורסמו נהלים שונים להשגת תאים מזנכימליים בוגרים ממקורות רקמה שונים וממיני בעלי חיים. לאחר הערכת הקריטריונים של מחברים מסוימים, תיקננו מתודולוגיה ישימה למטרות שונות וניתנת לשחזור בקלות. מאגר של מקטע כלי דם סטרומה (SVF) מרקמת שומן פרירנלית ואפידידימלית איפשר לנו לפתח תרביות ראשוניות עם מורפולוגיה ופונקציונליות אופטימליות. התאים נצפו דבוקים למשטח הפלסטיק במשך 24 שעות, והציגו מורפולוגיה דמוית פיברובלסט, עם הארכות ונטייה ליצור מושבות. טכניקות ציטומטריית זרימה (FC) ואימונופלואורסנציה (IF) שימשו להערכת הביטוי של סמני הממברנה CD105, CD9, CD63, CD31 ו- CD34. יכולתם של תאי גזע שמקורם בשומן (ASC) להתמיין לשושלת האדיפוגנית הוערכה גם באמצעות קוקטייל של גורמים (4 מיקרומטר אינסולין, 0.5 מילימטר 3-מתיל-איזו-בוטיל-קסנטין ו-1 מיקרומטר דקסמתזון). לאחר 48 שעות, אובדן הדרגתי של מורפולוגיה פיברובלסטואיד נצפתה, ובגיל 12 ימים, נוכחות של טיפות שומנים חיובי שמן כתמים אדום אושר. לסיכום, מוצע הליך להשגת תרביות ASC אופטימליות ותפקודיות ליישום ברפואה רגנרטיבית.
תאי גזע מזנכימליים (MSCs) השפיעו מאוד על הרפואה הרגנרטיבית בשל יכולתם הגבוהה להתחדשות עצמית, התפשטות, הגירה והתמיינות לשושלות תאים שונות 1,2. כיום, מחקרים רבים מתמקדים בפוטנציאל שלהם לטיפול ואבחון של מחלות שונות.
ישנם מקורות שונים של תאים מזנכימליים: מח עצם, שרירי שלד, מי שפיר, זקיקי שיער, שליה ורקמת שומן, בין היתר. הם מתקבלים ממינים שונים, כולל בני אדם, עכברים, חולדות, כלבים וסוסים3. MSCs שמקורם במח עצם (BMSCs) שימשו במשך שנים רבות כמקור עיקרי לתאי גזע ברפואה רגנרטיבית וכחלופה לשימוש בתאי גזע עובריים4. עם זאת, MSCs נגזר שומן, או תאי גזע נגזר שומן (ASC), הם חלופה חשובה עם יתרונות גדולים בשל קלות האיסוף והבידוד שלהם, כמו גם את התשואה של תאים המתקבלים לכל גרם של רקמת שומן 5,6. דווח כי קצב הקציר של ASCs הוא בדרך כלל גבוה יותר מזה של BMSCs7. בתחילה הוצע כי יכולת התיקון/התחדשות של ASCs נובעת מיכולתם להתמיין לשושלות תאים אחרות8. עם זאת, מחקרים בשנים האחרונות חיזקו את התפקיד העיקרי של גורמים פרקריניים ששוחררו על ידי ASCs בפוטנציאל התיקון שלהם 9,10.
רקמת השומן (AT), בנוסף להיותה עתודת אנרגיה, מקיימת אינטראקציה עם המערכת האנדוקרינית, העצבים והלב וכלי הדם. הוא מעורב גם בצמיחה והתפתחות לאחר הלידה, תחזוקה של הומאוסטזיס רקמות, תיקון רקמות, והתחדשות. ה- AT מורכב מאדיפוציטים, תאי שריר חלק של כלי הדם, תאי אנדותל, פיברובלסטים, מונוציטים, מקרופאגים, לימפוציטים, פרדיפויטים ו- ASC. אלה האחרונים בעלי תפקיד חשוב ברפואה רגנרטיבית בשל האימונוגניות הנמוכה שלהם11,12. ASCs ניתן להשיג על ידי עיכול אנזימטי ועיבוד מכני או על ידי חצילים רקמת שומן. תרבויות ראשוניות של ASCs קלות לתחזוקה, צמיחה והרחבה. אפיון פנוטיפי של ASCs חיוני כדי לאמת את זהות התאים על ידי הערכת הביטוי של סמנים ספציפיים בממברנה באמצעות שיטות כגון immunofluorescence ו cytometry זרימה13. הפדרציה הבינלאומית לטיפולי שומן ומדע (IFATS) והאגודה הבינלאומית לטיפול תאי (ISCT) הגדירו כי ASCs מבטאים CD73, CD90 ו- CD105, בעוד שחסרים את הביטוי של CD11b, CD14, CD19, CD45 ו- HLA-DR14. סמנים אלה, הן חיוביים והן שליליים, נחשבים לפיכך אמינים לאפיון ASC.
פרויקט זה התמקד בתיאור הליך לבידוד וזיהוי של תאים מזנכימליים בוגרים שהופקו מתאי AT, שכן מקור תאים זה אינו מציב אתגרים אתיים, בניגוד לתאי גזע עובריים. זה ממצק את ההליך כאפשרות מעשית בגלל קלות הגישה והשיטה הזעיר פולשנית בהשוואה לתאי גזע שמקורם במח עצם.
לתאים מזנכימליים ממקור רקמה זה יש תפקיד חשוב ברפואה רגנרטיבית בגלל יכולותיהם האימונומודולטוריות ודחייה חיסונית נמוכה. לכן, המחקר הנוכחי הוא חלק מהותי במחקר עתידי על הפרשתם ויישומם כטיפול רגנרטיבי במחלות שונות, כולל מחלות מטבוליות כגון סוכרת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים הניסיוניים בוצעו בהתאם להנחיות המקסיקניות לטיפול בבעלי חיים, בהתבסס על המלצות האגודה להערכה והסמכה של טיפול בחיות מעבדה בינלאומיות (Norma Oficial Mexicana NOM-062-200-1999, מקסיקו). הפרוטוקול נבדק, אושר ונרשם על ידי ועדת האתיקה לחקר הבריאות של המכון המקסיקני דל סגורו חברתי (R-2021-785-092).
1. הסרת רקמת שומן מחולדות על ידי כריתה כירורגית
2. בידוד תאים מזנכימליים מרקמת השומן
3. שימור והרחבה של התרבויות הראשוניות של ASC
4. אפיון מורפולוגיה של תרבויות ראשוניות ASC
5. סמני ביטוי של ASCs על ידי immunofluorescence
6. סמני ביטוי של ASCs לפי ציטומטריית זרימה
7. בידול ASCs לשושלת האדיפוגנית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רקמת השומן התקבלה מחולדות בוגרות של Sprague Dawley בגילאי 3-4 חודשים ומשקל גוף של 401 ± 41 גרם (ממוצע גיאומטרי ± SD). ערך ממוצע של 3.8 גרם של רקמת שומן אפידידימלית ופרירנלית התאים לניתוח של 15 מיצויים ניסיוניים. לאחר 24 שעות של תרבית, אוכלוסיות התאים נותרו דבוקות למשטח הפלסטיק והציגו מורפולוגיה הטרוגנית. המעבר הראשון מומש לאחר 8 ± יומיים, עם תפוקה של 1.4 ± 0.6 x 106 תאים בסך הכל שמונה ניסויים. תצפית ישירה בשדה בהיר (איור 1) וצביעת המטוקסילין-אאוסין (איור 2
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בארבעת העשורים האחרונים מאז גילוי MSCs, כמה קבוצות של חוקרים תיארו הליכים להשגת MSCs מרקמות ומינים שונים. אחד היתרונות של שימוש בחולדות כמודל של בעלי חיים הוא התחזוקה הקלה וההתפתחות המהירה שלהן, כמו גם הקלות של קבלת MSCs מרקמת השומן. מקורות רקמה שונים תוארו לקבלת ASCs, כגון ויסצרלי, פריrenal, epididymal, ושומן תת עורי 12,13,14,15,16.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם ניגוד עניינים.
המחברים אסירי תודה למכון המקסיקני לביטוח לאומי (IMSS) ולבית החולים לילדים של מקסיקו, פדריקו גומז (HIMFG) ולצוות Bioterio של תיאום המחקר של IMSS, על התמיכה שניתנה לביצוע פרויקט זה. אנו מודים למועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה על מלגת AOC (815290) ולאנטוניו דוארטה רייס על התמיכה הטכנית בחומר האודיו-ויזואלי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אמפוטריצין B | HyClone | SV30078.01 | |
| איזון אנליטי | Sartorius | AX224 | |
| נוגדן נגד CD9 (C-4) | סנטה קרוז | SC-13118 | |
| נוגדן נגד CD34 (C-18) | סנטה קרוז | Sc-7045 | |
| נוגדן נגד C63 | סנטה קרוז | SC-5275 | |
| נוגדן נגד אנדוגלין/CD105 (P3D1) Alexa Fluor 594 | Santa Cruz | Sc-18838A594 | |
| נוגדן נגד CD31/PECM-1 Alexa Fluor 680 | Santa Cruz | Sc-18916AF680 | |
| נוגדן עז נגד rabitt IgG (H+L) Cy3 | Novus | NB 120-6939 | |
| נוגדן חמור נגד עזים IgG (H+L) DyLight 550 | Invitrogen | SA5-10087 | |
| נוגדן נגד עכבר IgG FITC מצומד עז F (ab´) | מערכות RD. | מס' F103B | |
| מסנן עליון בקבוק סטרילי | CORNING | 10718003 | |
| צלוחיות תרבית תאים ורקמות | BIOFIL | 170718-312B | |
| מונה תאים Bright-Line Hemacytometer עם שקופיות תא ספירת תאים | SIGMA Aldrich | Z359629 | |
| בארות תאים: 6 בארות עם מכסה | CORNING | 25810 | |
| צינורות חרוטיים צנטריפוגה | HeTTICH | ROTANA460R | |
| צנטריפוגה צינורות אפנדורף | פישר סיינטיפיק | M0018242_44797 | |
| קולגן IV | וורת'ינגטון | LS004186 | |
| Cryovial | SPL מדעי החיים | 43112 | |
| צינורות תרבות | גריינר ביו-וואן | 191180 | |
| CytExpert 2.0 | בקמן קולטר | גרסה | |
| ציטומטר CytoFlex LX | בקמן קולטר | FLOW-2463VID03.17 | |
| DMEM | GIBCO | 31600-034 | |
| DMSO | SIGMA Aldrich | 67-68-5 | |
| DraQ7 צבע | תרמו Sc. | D15106 | |
| EDTA | SIGMA Aldrich | 60-00-4 | |
| Eosin Hycel | צהבהב | 300 | |
| אתנול 96% | Baker | 64-17-5 | |
| צינורות פלקון 15 מ"ל | גריינר ביו-וואן | 188271 | |
| שפופרות פלקון 50 מ"ל | גריינר ביו-וואן | 227261 | |
| סרום בקר עוברי | קורנינג | 35-010-CV | |
| ג'לטין | SIGMA Aldrich | 128111163 | |
| ג'נטמיצין | GIBCO | 15750045 | |
| גליצרין-טוהר גבוה | Herschi Trading | 56-81-5 | |
| Hematoxylin | AMRESCO | 0701-25G | |
| Heracell 240i CO2 Incubator | Thermo Sc. | ||
| קטמין לחיות מחמד (קטמין קלורוהידרט) | Aranda | SV057430 | |
| L-גלוטמין | GIBCO / תרמו Sc. | 25030-081 | |
| LSM תוכנה זן 2009 V5.5 | גרסה | ||
| ביולוגי בטיחות ארון Class II | NuAire | 12082100801 | |
| מיקרוסקופ אפיפלואורסצנטי | Zeiss Axiovert 100M | 21.0028.001 | |
| מיקרוסקופ הפוך | אולימפוס CK40 | CK40-G100 | |
| חומצות אמינו לא חיוניות 100X | GIBCO | 11140050 | |
| צינורות מיקרו 2 מ"ל | Sarstedt | 72695400 | |
| צינורות מיקרו 1,5 מ"ל | Sarstedt | 72706400 | |
| Micropipettes 0.2-2 μ L | Finnpipette | E97743 | |
| מיקרופיפטות 2-20 μ L | Finnpipette | F54167 | |
| מיקרופיפטות 20-200 μ L | Finnpipette | G32419 | |
| מיקרופיפטות 100-1000 μ L | Finnpipette | FJ39895 | |
| נוזל מיכל חנקן | טיילור-וורטון | 681-021-06 | |
| Paraformaldehyde | SIGMA Aldrich | SLBC3029V | |
| פניצילין / סטרפטומיצין | GIBCO / Thermo Sc. | ||
| צלחת פטרי תרבית תאים | CORNING Inc | 480167 | |
| טיפים לפיפט | Axygen Scientific | 301-03-201 | |
| פיסבנטל (נתרן פנטוברביטל) | PISA Agropecuaria | Q-7833-215 | |
| אשלגן כלורי | J.T.Baker | 7447-40-7 | |
| אשלגן פוספט דו-בסיסי | J.T Baker | 2139900 | |
| S1 מילוי פיפטה | Thermo Sc | 9531 | |
| פיפטה סרולוגית 5 מ"ל | PYREX | L010005 | |
| פיפטה סרולוגית 10 מ"ל | PYREX | L010010 | |
| נתרן ביקרבונט | J.T Baker | 144-55-8 | |
| נתרן כלורי | J.T.Baker | 15368426 | |
| נתרן פוספט דו-בסיסי | נטול מים J.T Baker | 7558-79-4 | |
| נתרן פירובט | GIBCO BRL | 11840-048 | |
| מסנן מזרק סטרילי | CORNING | 431222 | |
| ספקטרופוטומטר | PerkinElmer Lambda 25 | L6020060 | |
| טיטר שייקר צלחות | LAB-LINE | 1250 | |
| פיפט העברה | Samco/Thermo Sc | 728NL | |
| Trypan Blue כתם | GIBCO | 1198566 | |
| טריפסין מלבלב חזיר | SIGMA Aldrich | 102H0234 | |
| Tween 20 | SIGMA Aldrich | 9005-64-5 | |
| מגיב חוסם אוניברסלי 10x | BioGenex | HK085-GP | |
| Xilapet 2% (קסילזין הידרוכלוריד) | Pet' s פארמה | Q-7972-025 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה