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Caratterizzazione di cellule staminali mesenchimali geneticamente modificate per applicazioni neuroterapeutiche

August 7th, 2025

In This Article

Abstract

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Fonte: Sharma, A. D., et.al. Caratterizzazione ad alto rendimento di cellule staminali adulte ingegnerizzate per la somministrazione di fattori terapeutici per strategie neuroprotettive. J. Vis. Exp. (2015)

Questo video mostra il processo di caratterizzazione delle cellule staminali mesenchimali transgeniche ingegnerizzate per esprimere fattori neurotrofici terapeutici. Delinea le fasi coinvolte nella fissazione, permeabilizzazione e colorazione delle cellule con anticorpi primari e secondari mirati a un marcatore di proliferazione cellulare, seguiti dall'analisi utilizzando un sistema di screening ad alto contenuto per catturare i segnali fluorescenti nei nuclei. L'aumento dell'espressione del marcatore di proliferazione conferma l'idoneità delle cellule transgeniche per applicazioni neuroterapeutiche.

Protocol

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Tutte le procedure che coinvolgono campioni di animali sono state esaminate e approvate dal comitato di revisione etica degli animali appropriato.

1. Saggio di proliferazione cellulare Ki67

  1. Saggio di proliferazione cellulare Ki67 (immunocitochimica)
    1. Risciacquare le colture cellulari con tampone 0,1 M fosfato (PO4) per un minuto due volte. Fissare la coltura con paraformaldeide (PFA) al 4% per 20 minuti a temperatura ambiente. Rimuovere il PFA e sciacquare i pozzetti con PBS per sette minuti tre volte.
    2. Dopo il risciacquo finale, aggiungere 100 μl di soluzione bloccante (soluzione salina tampone fosfato, siero d'asina normale al 5%, siero di albumina bovina allo 0,4% e Triton X-100 allo 0,2%) in ciascun pozzetto e incubare a temperatura ambiente per 1 ora. Preparare l'anticorpo primario, coniglio anti-Ki67, diluendo in soluzione bloccante a un rapporto di lavoro di 1:200.
    3. Rimuovere la soluzione bloccante e applicare 100 μl della soluzione di anticorpi primari su ciascun pozzetto. Coprire la piastra a 96 pozzetti e incubare i campioni a 4 °C per una notte.
    4. Il giorno seguente, rimuovere la soluzione di anticorpi e risciacquare con PBS per 7 minuti, 3 volte.
    5. Preparare l'anticorpo secondario, asino anti-coniglio Cy3 in soluzione bloccante ad un rapporto di lavoro di 1:500. Aggiungere la colorazione nucleare DAPI alla soluzione di anticorpi secondari a una diluizione di 1:100. Dopo la rimozione dell'ultimo risciacquo PBS, applicare 100 μl della soluzione di anticorpo secondario/DAPI su ciascun pozzetto. Incubare a temperatura ambiente al buio per 90 min.
    6. Rimuovere la soluzione secondaria di anticorpo/DAPI e sciacquare ogni pozzetto con PBS per 7 minuti, 3 volte. Coprire la piastra a 96 pozzetti e conservarla a 4 °C fino all'imaging.

2. Imaging automatizzato e analisi del punteggio a più lunghezze d'onda

  1. Caricare una piastra a 96 pozzetti (precedentemente elaborata per l'immunomarcatura Ki67) nel sistema HCS e lasciare che la piastra si equilibri per 20 minuti. Aprire il software di acquisizione e analisi delle immagini del sistema HCS.
  2. Scegliere le impostazioni di acquisizione per l'obiettivo 10X utilizzando il binning della fotocamera su 1 e un'impostazione di guadagno su 2. Trova il piano Z in cui risiedono le celle utilizzando la funzione Esposizione automatica e calcola l'offset per ogni lunghezza d'onda di interesse. Per questa analisi, acquisire immagini per DAPI (W1), Cy3 (W2). Scegliere il livello di intensità massimo al quale i pozzetti di controllo negativo non mostrano alcun segnale per l'acquisizione dell'immagine. Verificare che questa impostazione sia appropriata per i pozzetti positivi.
  3. Acquisisci piastra. Cattura le immagini e memorizzale nel database del software di acquisizione e analisi delle immagini.
  4. Una volta acquisite le immagini, aprire il software offline di acquisizione e analisi delle immagini e rivedere i dati delle lastre dalle immagini acquisite sopra.
  5. Selezionare l'analisi del punteggio a più lunghezze d'onda. Configurare le intensità minima e massima per ogni lunghezza d'onda.
    NOTA: Il rilevamento DAPI dovrebbe contrassegnare la colorazione attorno a ciascun nucleo visibile. Cy3 dovrebbe rilevare le cellule positive con immunoreattività Ki67 (IR) e non dovrebbe rilevare IR sotto i controlli negativi. Per Cy3 Ki67 IR, la larghezza minima approssimativa era di 7 μm, la larghezza massima approssimativa era di 30 μm, l'intensità sopra lo sfondo locale era di 150 livelli di grigio e l'area minima colorata era di 50 μm2.
  6. Esegui l'analisi per tutte le posizioni. Esporta i dati per visualizzarli in un foglio di calcolo.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Piastre a 96 pozzettiGreiner Bio One655090Piastre a 96 pozzetti selezionate per l'uso in ImageXpress
Albumina sierica bovina (BSA)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)A9647
Anticorpo anti-Ki67 di coniglioAbcam ( Cambridge, MA)Ab16667Diluizione 1:200
DAPIInvitrogen (Carlsbad, CA)D3571
Donkey anti-Rabbit Cy3Jackson Immuno Res Lab (West Grove, PA)711-165-152Diluizione 1:500
MSC di topo di topi adulti C57BL/6Tulane Cent per terapia genica (New Orleans, LA) Isolato dal midollo osseo
MSC geneticamente modificate (GFP, BDNF, GDNFQuestecellule sono state ottenute dal nostro studio precedente: Ye et. al. (in preparazione)
Siero d'asino normale (NDS)Jackson Immuno Res Lab (West Grove, PA)017-000-121
Paraformaldeide (PFA)Fisher Scientific (Hampton, NH)O40424% PFA in tampone PO4 0,1M
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS)Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)P4417
Triton X-100Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)X100
ImageXpress MicroMolecular devices (Sunnyvale, CA)ImageXpress microSistema di screening ad alto contenuto
MetaXpress 4.0Molecular devices (Sunnyvale, CA)MetaXpress 4.0Software di acquisizione e analisi delle immagini
KH₂PO₄Fisher Scientific (Hampton, NH)P285Per tampone PO₄
K₂HPO₄Fisher Scientific (Hampton, NH)P288Per tampone PO₄

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Mesenchymal Stem CellsNeurotrophic FactorsCell Proliferation AssayHigh Content ScreeningImmunofluorescence StainingKi 67 MarkerGFP ExpressionParaformaldehyde FixationSecondary AntibodiesDNA Binding Dye

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