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Articolo metodologico

Una tecnica per isolare le cellule satelliti dal tessuto muscolare della testa di ratto

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8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Carvajal Monroy, P. L., et al. Isolamento e caratterizzazione di cellule satelliti da muscoli branchiomerici della testa di ratto. J. Vis. Exp. (2015).

Questo video dimostra l'isolamento di cellule satelliti dai tessuti muscolari branchiomerici della testa di ratto attraverso la dissezione dei tessuti, la digestione enzimatica e la successiva purificazione meccanica e centrifuga. Le cellule vengono quindi seminate su pozzetti rivestiti di matrice extracellulare per la differenziazione in mioblasti e, infine, in miotubi e fibre muscolari mature.

Protocollo

Tutte le procedure che prevedono la raccolta dei campioni sono state eseguite in conformità con le linee guida IRB dell'istituto.

1. Macchie di gel della matrice extracellulare

  1. Eseguire i seguenti passaggi un giorno prima dell'isolamento:
    1. Scongelare un'aliquota di gel di matrice extracellulare (100 μl) a 4 °C per almeno 1,5 ore. Diluire 1:10 nel terreno di Eagle's modificato di Dulbecco; con 4.500 mg/L di glucosio, 4 mM di L-glutammina e 110 mg/ml di piruvato di sodio (DMEM). Mantenere il gel della matrice extracellulare a 4 °C in ogni momento.
      NOTA: Sbalzi di temperatura improvvisi provocheranno un rivestimento irregolare e la formazione di cristalli.
    2. Mantenere la soluzione gel diluita della matrice extracellulare sul ghiaccio per 15 minuti.
    3. Pre-raffreddare una micropipetta da 20 μl per 10 minuti.
    4. Inserire i vetrini della camera a 8 pozzetti in una piastra di Petri da 100 mm e trasferire la piastra su una superficie fredda (ad es. una confezione per congelatore) per 10 minuti.
    5. Utilizzare la micropipetta pre-raffreddata per inserire una goccia di 10 μl di gel per matrice extracellulare in ciascun pozzetto. Tenere la capsula di Petri sulla superficie fredda per almeno altri 7 minuti (Figura 1A).
    6. Rimuovere completamente il gel della matrice extracellulare rimanente (Figura 1B) e asciugare i pozzetti a 37 °C per una notte.

2. Dissezione dei muscoli della testa (massetere, digastrico e elevatore Veli Palatini)

  1. Prima della dissezione, preparare 50 ml di soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) integrata con il 2% di penicillina-streptomicina (P/S). Mantenere il ghiaccio.
  2. Dopo l'eutanasia di un giovane ratto adulto (9 settimane) con CO2/O2, decapitare la testa e rimuovere la pelle dalla testa. Trasferire la testa in PBS ghiacciato integrato con il 2% di P/S in un tubo da 50 ml.
  3. Muscolo massetere (derivato dal 1° arco branchiale)
    1. Posizionare la testa con un lato rivolto verso l'alto su un cuscinetto di silicone e fissarla con aghi ipodermici (Figura 2A).
    2. Identificare la ghiandola parotide e il nervo facciale (Figura 2A). Esporre la fascia profonda che copre la ghiandola. Tagliare la fascia e rimuovere la ghiandola usando le forbici da dissezione. Identificare il canale uditivo esterno. Tracciare il nervo facciale dal forame stilomastoideo e rimuovere con cura i rami temporale, zigomatico e buccale con una lama di bisturi n. 15.
    3. Liberare la testa superficiale del muscolo massetere rimuovendo la fascia. Identificare sia le teste superficiali che quelle profonde del muscolo massetere. Tracciare la testa superficiale fino a quando la sua spessa aponeurosi tendinea non si inserisce nel processo zigomatico della mascella.
    4. Separare il tendine dalla sua origine durante il processo zigomatico con una pinza diritta. Tagliarlo con una lama di bisturi n. 15 o con delle forbici da dissezione e sollevarlo con cautela (Figura 2B).
    5. Sezionare la testa superficiale del massetere fino al suo inserimento all'angolo e alla metà inferiore della superficie laterale del ramo della mandibola con una lama di bisturi n. 15 (Figura 2C). Ora, rimuovi completamente il muscolo.
  4. Pancia posteriore del muscolo digastrico (derivato dal 2° arco branchiale)
    1. Posizionare la testa in posizione supina sul cuscinetto in silicone e fissarla con aghi ipodermici (Figura 3A).
    2. Rimuovere il grasso sottocutaneo sovrastante sia la ghiandola sublinguale che quella sottomandibolare. Successivamente, rimuovere la fascia superficiale e le ghiandole utilizzando le forbici da dissezione. Esporre il muscolo digastrico (ventre anteriore e posteriore).
    3. Tenere il tendine anteriore del ventre posteriore con una pinza dritta, tagliarlo e sezionarlo con cura fino a quando la sua origine non è nella bolla timpanica (Figura 3B). Fai lo stesso sul lato controlaterale.
  5. Muscolo elevatore veli palatini (derivato dal 4° arco branchiale)
    1. Dopo la dissezione del ventre posteriore del muscolo digastrico, localizzare il muscolo stiloioideo, tirarlo lateralmente e rimuoverlo con cura (Figura 4A).
    2. Localizzare il tendine dell'elevatore dei veli palatini che si inserisce in corrispondenza della bolla timpanica (Figura 4A). Sezionalo con cura e taglialo su entrambi i lati.
    3. Cerca la trachea e l'esofago che corre dietro di essa. Sollevare l'esofago ed esporre la faringe e la laringe.
    4. Localizzare e sezionare l'area del muscolo costrittore faringeo superiore. Identificare l'elevatore veli palatini e tagliarlo da entrambi i lati (Figura 4B).
      nota: Subito dopo la dissezione, rimuovere con cura il tendine e il tessuto connettivo da ciascun muscolo sotto lo stereomicroscopio. Immergere rapidamente tutti i campioni in etanolo al 70% e trasferirli in PBS ghiacciato integrato con il 2% di P/S in un tubo da 15 ml.

3. Isolamento delle Celle Satelliti (SC)

  1. Eseguire le seguenti fasi di preparazione per l'isolamento SC dai tre gruppi muscolari:
    1. Preparare 7,5 ml di pronasi allo 0,1% in DMEM. Filtrare la soluzione attraverso un filtro da 0,22 μm. Preriscaldare la soluzione a 37 °C a bagnomaria per 10 minuti prima dell'isolamento.
    2. Preparare 35 ml di DMEM integrati con il 10% di siero di cavallo (HS) e l'1% di P/S. Inoltre, preriscaldare a 37 °C a bagnomaria.
    3. Preparare 15 ml di terreno di coltura costituito da DMEM integrato con il 20% di siero fetale bovino (FBS), il 10% di HS, l'1% di P/S e l'1% di estratto di embrione di pollo (CEE). Preriscaldare a 37 °C a bagnomaria.
    4. Pre-rivestire sei pipette di plastica (10 ml) con HS e asciugare per almeno 10 minuti prima dell'uso.
  2. Nella cappa di coltura, trasferire ogni muscolo in un pozzetto di una piastra a 6 pozzetti. Utilizzando le forbici da dissezione, tagliare il muscolo in piccoli pezzi di circa 2 mm. Fare attenzione a non tritare troppo il fazzoletto.
  3. Aggiungere con cautela 2,5 ml di soluzione di pronasi allo 0,1% in ciascun pozzetto e incubare a 37 °C per 60 minuti. Agitare delicatamente la piastra dopo 20, 40 e 60 minuti
    nota: La durata esatta dell'incubazione dipende da fattori come l'età e il ceppo degli animali.
  4. Monitorare al microscopio. Controllare i frammenti muscolari e interrompere la digestione enzimatica quando i fasci di fibre appaiono allentati (Figura 5).
  5. Aggiungere 2,5 ml di DMEM addizionato con il 10% di HS e l'1% di P/S. Trasferire in una provetta da 15 ml e centrifugare le provette a 400 x g per 5 minuti. Scartare il surnatante per decantazione.
  6. Aggiungere 5 ml di DMEM addizionato con il 10% di HS e l'1% di P/S. Pipettare la soluzione su e giù con una pipetta di plastica da 10 ml (triturazione) almeno 20 volte per omogeneizzare il tessuto.
  7. Centrifugare le provette a 200 x g per 4 min. Raccogliere il surnatante e trasferirlo in una provetta da 15 ml.
  8. Aggiungere 5 ml di DMEM integrati con il 10% di HS e l'1% di P/S. Pipettare nuovamente con una pipetta di plastica da 10 ml fino a quando i frammenti di tessuto non passano facilmente.
  9. Centrifugare le provette a 200 x g per 4 minuti e raccogliere il surnatante in una provetta da 15 ml.
  10. Mettere un colino cellulare (40 μm) su una provetta da 50 ml e trasferire il surnatante contenente le cellule dissociate sul filtro. Lavare con 1 ml di DMEM per il massimo recupero cellulare.
  11. Centrifugare le provette a 1.000 x g per 10 minuti e scartare il surnatante con una pipetta.
  12. Risospendere il pellet in un terreno di coltura da 300 μl e contare le cellule in un emocitometro.

4. Differenziazione di cellule satelliti su macchie di gel di matrice extracellulare

  1. Diluire la sospensione cellulare per ottenere 1,5 x 103 cellule in 10 μl di terreno di coltura.
  2. Fissare i coperchi dei vetrini della camera con del nastro adesivo e contrassegnare i punti con un pennarello nero sul lato inferiore del vetro dell'oggetto.
  3. Utilizzando una micropipetta, versare una goccia di 10 μl di sospensione cellulare sul punto di gel della matrice extracellulare. Controllare al microscopio se la goccia di sospensione cellulare è stata posizionata correttamente sul posto. Incubare per sei ore a 37 °C.
  4. Aggiungere con cautela 400 μl di terreno di coltura (DMEM integrato con 20% FBS, 10% HS, 1% P/S e 1% CEE) e incubare per tre giorni a 37 °C.
    nota: A questo punto, le SC appena isolate sono sottoposte a un trauma massivo (digestione enzimatica e dura triturazione) e devono riprendersi. Non disturbare le celle durante i primi tre giorni. Successivamente, il terreno di coltura può essere modificato a seconda del tipo di esperimento.
    Gli spot di gel della matrice extracellulare possono essere seminati con un'alta densità cellulare (1,5-2,5 x 103/20 μl) per il saggio di differenziazione. Il terreno di coltura (DMEM integrato con il 20% di FBS, il 10% di HS, l'1% di P/S e l'1% di estratto di embrioni di pollo) può essere sostituito ogni tre giorni.

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Risultati

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Figura 1: Macchie di gel della matrice extracellulare in un vetrino da camera. (A) Per una facile manipolazione, posizionare il vetrino della camera a 8 pozzetti in una piastra di Petri da 100 mm. Versare 10 μl di gel di matrice extracellulare in ogni camera e metterlo su una superficie fredda (7 min). (B) Vetrino della camera dopo aver rimosso il gel della matrice e...

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ago ipodermico 25 g
0,5 x 25 m
BD MicrolanciaCodice 300400
Forbici da dissezioneBraunBC154R
Micro pinza drittaBraunBD330R
Lama per bisturi chirurgico n. 15Swann-MortonCodice 205
Gradazione alcolica 70%Dentetto2.010.005
Scivolo Permanox, 8 camereTermo Scientifico177445
Piastra per colture cellulari a 6 pozzettiGreiner bio-oneCodice 657160
Piastre per colture cellulari (100 x 20 mm)Greiner bio-oneCodice 664160
Provetta da centrifuga conica sterile da 15 mlBD Bioscienze352097
Provetta da centrifuga conica sterile da 50 mlBD Bioscienze352098
Filtro cellulare (40 μm)GibcoNumero 431750
Pipetta sierologica da 10 mlGreiner bio-oneCodice 607180
20 μl FT20Greiner bio-one774288
Matrigel, senza rosso fenoloBD Bioscienze356237Confezione da 10 ml
PronasiCalbiochemCodice: 5370210 KU
Soluzione salina tamponata con fosfatoGibcoCodice 14190-144Flacone da 500 ml
Dulbecco's Modified Eagle Medium, glicemia alta, integratore GlutaMAX, piruvatoGibcoCodice 10569-010Flacone da 500 ml
Siero fetale bovinoFisher Scientifico3600511Flacone da 500 ml
Siero di cavalloGibco26050088Flacone da 500 ml
Penicillina-Streptomicina (10.000 U/ml)GibcoCodice: 15140-122Confezione da 100 ml
Estratto di embrione di polloMP Biomedicali2850145Confezione da 20 ml

Tag

Dissezione dei tessutiDigestione enzimaticaRottura meccanicaPurificazione centrifugaSetaccio cellulareMatrice extracellulareDifferenziamento dei mioblastiFormazione delle fibre muscolari