Articolo metodologico

Valutazione della proprietà immunomodulanti di cellule staminali mesenchimali umane (MSC)

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DOI:

10.3791/53265

24 dicembre 2015

In questo articolo

Sommario

Le proprietà immunomodulanti di cellule umane staminali mesenchimali (MSC) appaiono sempre più rilevante per l'applicazione clinica. Utilizzando un sistema di co-coltura di cellule staminali mesenchimali e leucociti del sangue periferico pre-colorati con il colorante fluorescente carbossifluoresceina succinimidil estere (CFSE), si descrive la valutazione in vitro di MSC immunomodulazione sulla proliferazione dei leucociti effettrici e sottopopolazioni specifiche.

Abstract

Le proprietà immunomodulatorie delle cellule staminali mesenchimali umane (MSC) multilineage sembrano essere molto rilevanti per l'uso clinico verso un'ampia gamma di malattie immuno-correlate. I meccanismi coinvolti sono sempre più chiariti e in questo articolo, descriviamo l'esperimento di base per valutare l'immunomodulazione delle MSC attraverso la soppressione della proliferazione leucocitaria effettrice. Rappresentando l'attivazione, la proliferazione leucocitaria può essere valutata con una serie di tecniche e in questo protocollo descriviamo l'uso del colorante cellulare fluorescente carbossifluoresceina succinimidil estere (CFSE) per marcare i leucociti con successive analisi citofluorimetriche. Questa tecnica può non solo valutare la proliferazione senza radioattività, ma anche il numero di divisioni cellulari che si sono verificate, oltre a consentire l'identificazione della popolazione specifica di cellule proliferanti e l'espressione intracellulare di citochine/fattori. Inoltre, il test può essere personalizzato per valutare popolazioni specifiche di leucociti effettori mediante la selezione di marcatori di superficie di perline magnetiche di singole popolazioni di cellule mononucleate del sangue periferico prima della co-coltura con MSC. La flessibilità di questo test di co-coltura è utile per studiare le interazioni cellulari tra MSC e leucociti.

Introduzione

Le cellule staminali mesenchimali umane (MSC) sono progenitrici somatiche che possono differenziarsi in lignaggi mesodermiche parassiali di ossa, cartilagine e tessuto adiposo 1-4, così come ad alcuni lignaggi extramesodermal 5. In primo luogo isolato dal midollo osseo adulto, questi progenitori multilineage ora sono state trovate in numerosi tessuti 6-8 e, inaspettatamente, dimostrato di avere forti proprietà immunomodulanti che sembrano altamente suscettibili di applicazione clinica 9-12. Meccanismi dettagliati coinvolti negli effetti immunomodulatori sono attivamente indagati dell'effettiva applicazione in entità pat....

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Protocollo

Il consenso informato del paziente, come approvato dal comitato istituzionale di revisione deve essere ottenuto per l'uso di cellule umane.

1. Densità Isolamento gradiente di cellule periferiche mononucleari Sangue umano (PBMC)

  1. Aggiungere 25 ml di sangue intero eparinizzati in un tubo da 50 ml con una pipetta 25 ml.
    1. Diluire le cellule con 25 ml di PBS (PBS).
  2. Aggiungere 15 ml di gradiente di densità Ficoll-Paque in un nuovo tubo 50 ml, e mentre inclinando il tubo, molto lentamente e con attenzione aggiungono in 25 ml di sospensione cellulare diluita su gradiente di densità in modo che non vi è al....

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Risultati

Figura 1 denota lo schema generale dell'esperimento, e la figura 2 mostra l'aspetto delle diverse condizioni di coltura cellulare come visualizzato in contrasto di fase invertita microscopia. Le MSC sono cellule aderenti con fibroblastica, morfologia a forma di fuso, mentre PBMC e leucociti sono piccole cellule non aderenti rotonde. Questi due tipi di cellule morfologicamente differenti può essere visto chiaramente nella co-coltura. Al termine del test, quando le PBMC (o leuckotyes) vengono aspirati.......

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Discussione

Sempre più spesso, le proprietà immunomodulatorie delle MSC vengono tradotte in uso clinico più rapidamente rispetto alla capacità multilineage di queste cellule staminali18-20. Pertanto, le tecniche di co-coltura di MSC con leucociti e i saggi per valutare la funzione immunitaria sono importanti per delineare ulteriormente i meccanismi specifici coinvolti in queste proprietà per ottimizzare un'efficace applicazione terapeutica.

Uno degli aspetti tecnici più critici per il successo.......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato sostenuto in parte da sovvenzioni da NHRI (CS-104-PP-06 a B.L.Y.).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ficoll-Paque PLUSGE Healthcare71-7167-00 AGDensità grandient per l'isolamento di cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC)
Vibrant CFDA-SE Cell Tracer Kit (CFSE)Life TechnologiesV12883Etichetta cellulare per il rilevamento della divisione cellulare
Fitoagglutinina (PHA)SigmaL8902Attivazione di PBMC
umane Dynabeads Human T-Activator CD3/28Life Technologies111.32DAttivazione di linfociti T umani, ad es. CD4+ cellule T, CD8+ cellule T, ecc.
autoMACS&commercio; SeparatoreMiltenyi BiotecautoMACS™ SeparatoreSeparatore di celle a base magnetica
autoMACS® ColonneMiltenyi Biotec130-021-101colonne di separazione
CD14 microsfere, umano Miltenyi Biotec130-050-201Per la selezione positiva di CD14+ monociti e macrofagi da
microsfere CD4 PBMC, umano Miltenyi Biotec130-045-101Per la selezione positiva di linfociti T umani CD4+ da PBMC
RPMI 1640 MediumLife Technologies11875Terreno di coltura di PBMC/leucociti umani
DMEM, basso glucosio, piruvatoLife Technologies11885Terreno di coltura di cellule staminali mesenchimali umane (MSC)
L-glutamminaLife Technologies25030-081Integrazione per MSC medio completo
Penicillina/streptomicinaLife Technologies15070-063Integrazione per PBMC/leucociti e MSC medio completo
Siero fetale bovino (FBS)1) Hyclone, per coltura di MSC                                    2) Life Technologies, per tutte le altre cellule (ad es. PBMC, popolazioni specifiche di leucociti)1) SH30070.03M 2) 10091-148Lotti pre-test per il supporto di MSC in vitro Piastra per
coltura cellulare a 24 pozzettiCorningCOR3524Piastra di co-coltura
Provetta da centrifuga da 50 mlCorning430291Isolamento PBMC da sangue intero mediante Ficoll-Paque PLUS
Provetta da centrifuga da 15 ml...Corning430766Raccolta delle frazioni cellulari marcate e non marcate
Provette a fondo tondoBD Falcon352008Raccolta di cellule per analisi citofluorimetriche

Riferimenti

  1. Friedenstein, A. J. Precursor cells of mechanocytes. Int Rev Cytol. 47, 327-359 (1976).
  2. Pittenger, M. F., et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284, 143-147 (1999).
  3. Prockop, D. J.

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Marcatura con CFSEcitometria a flussoisolamento di PBMCproliferazione leucocitariaco coltura di MSC e leucocitiselezione mediante sfere magnetichesaggio di soppressione dell effettoreanalisi della divisione cellulare

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