Tutte le metodologie descritte sono state approvate dalla i3S Comitato di etica animale e Direção Geral de Veterinária (DGAV) e sono in conformità con il Parlamento europeo direttiva 2010/63/UE.
1. preparazione delle soluzioni di decellularizzazione
Nota: Decellularizzazione tutte le soluzioni dovrebbero essere filtrate attraverso un filtro a membrana 0.22 μm e conservati per un massimo di 3 mesi, salvo specificato diversamente.
- Per 1x PBS: Mix 8 g di NaCl, 1,01 g di Na2HPO4 200 mg di KCl e 200 mg di KH2PO4 con 900 mL di acqua deionizzata (acqua deionizzata). Regolare la soluzione pH a 7,5 e il volume di soluzione finale fino a 1 L. filtro, autoclave e store la soluzione a temperatura ambiente (TA).
- Per Buffer ipotonico (10 mM Tris, 0.1% EDTA): sciogliere 1,21 g di TrisBASE e 1g di EDTA in 900 mL di acqua deionizzata. Regolare il pH della soluzione a 7,8 con NaOH/HCl e il volume di soluzione finale per 1 L. filtro, sterilizzare in autoclave e archiviare a TA.
- Per la soluzione di 0,2% SDS (0,2% SDS, 10 mM Tris): aggiungere 0,6 g di TrisBASE e 1 g di sodio dodecil solfato (SDS) in 400 mL di acqua deionizzata e mescolare a 60 ° C fino al completo scioglimento soluto. Lasciate che la soluzione di raffreddarsi per RT. Adjust soluzione pH a 7,8 e il volume di soluzione finale a 500 mL. Sterilizzare la soluzione per filtrazione.
Nota: La soluzione di SDS deve essere preparata prima dell'uso. Filtro soluzione solo dopo completa dissoluzione di SDS, altrimenti le particelle insolubili SDS saturerà il filtro, cambiando la concentrazione finale di SDS e di conseguenza che influenzano l'efficienza di decellularizzazione di tessuto.
- Per il tampone ipotonico (10 mM Tris): Mix 1,21 g di TrisBASE in 900 mL di acqua. Regolare il pH della soluzione a 7,8 e il volume finale di 1 L. filtro, sterilizzare in autoclave e memorizzare a TA.
- Per il trattamento della dnasi (20 mM Tris, 2 mM MgCl2, 50 U/mL DNasi): sciogliere 2,42 g di TrisBASE e 2 mL di 1 M MgCl2 in 900 mL di acqua deionizzata. Regolare il pH a 7,8 e il volume di soluzione finale per 1 L. filtro e sterilizzare la soluzione in autoclave. Conservare la soluzione a RT. aggiungere dnasi I (50 U/mL) prima dell'uso.
- Per dnasi stock soluzione: preparare un tampone di dnasi contenente glicerolo al 50%, 20 mM Tris-HCl a pH 7.5, 1 mM MgCl2e regolare a un volume di soluzione finale di 10 mL con acqua deionizzata. In una cappa a flusso laminare, aggiungere la dnasi I polvere nel buffer di DNasi e mescolare delicatamente fino al completo scioglimento. Sterilizzare la soluzione attraverso un filtro di 0,22 μm. Aliquote di 1ml di preparare e conservare a-20 ° C.
2. tessuto raccolta e crioconservazione
- Eutanasia adulte femmine gravide a 18 giorni di gestazione (E18 feti) via CO2 asfissia. Eseguire un taglio cesareo nelle femmine con una forbice chirurgica e raccogliere i corni uterini cuscinetto topi fetali di una capsula di Petri con PBS 1X ghiacciata con due pinzette seghettate con punte curve (una pinzetta a ciascuna estremità del corno).
- Aprire i corni uterini e il sacco amniotico per isolare i feti. Trasferire i feti una nuova capsula Petri con PBS 1X ghiacciata per anestetizzare li e decapita con una forbice.
- Eutanasia topi maschii C57BL/6-7-8 settimane vecchio usando CO2 asfissia. Eseguire un'incisione su ogni petto di mouse e raccogliere il cuore.
- Risciacquare brevemente cuori fetali ed adulti con PBS 1X freddo di ghiaccio.
- Rimuovere gli atrii del cuore adulto con l'aiuto di un bisturi. Eseguire un'incisione il ventricolo di destra e rimuoverlo utilizzando direttamente piccole forbici. Esporre la parete interna del ventricolo sinistro mediante la rimozione del setto. In un nuovo piatto di Petri, dividere il libero-parete del ventricolo sinistro in strisce longitudinali con 2 mm di spessore e rimuovere il muscolo papillare usando un bisturi e pinzette seghettate con punte curve.
- Accise espianti piccolo tessuto con l'aiuto di un bisturi utilizzando una griglia di 2 x 2 mm (descrizione dettagliata supplementare 1 di figura5). Risciacquare brevemente espianti di tessuto con PBS 1X.
- Aggiungi ~ 250 µ l della temperatura ottimale di taglio (OCT) composta per provette per microcentrifuga da 1,5 mL sterilizzato nell'autoclave. Trasferire tutto fetali cuori ed espianti cardiaci adulti ai tubi con 250 µ l di OCT e congelarli con isopentano raffreddato a ghiaccio secco e conservare a-80 ° C (per un massimo di 6 mesi).
Nota: È possibile che l'uso di espianti di tessuto cardiaco crioconservati per più di 6 mesi ridurrà significativamente l'efficienza di decellularizzazione, soprattutto in espianti di tessuto del cuore adulto.
3. decellularizzazione tessuto
Nota: Decellularizzazione di tessuto cardiaco viene eseguita in una piastra di coltura del tessuto 24 pozzetti con un campione per pozzetto. 1 mL di ciascuna soluzione di decellularizzazione viene aggiunto ad ogni singolo bene. Tutti decellularizzazione procedura deve essere eseguita con agitazione a 165 giri/min (Agitatore incubatore orbitale di diametro di 20 mm) e a 25 ° C, se non specificato diversamente. Per maggiori dettagli, si prega di consultare lo schema nella Figura 1A. Amfotericina B (per esempio fungizone) e gentamicina sono appena aggiunto a tutte le soluzioni di decellularizzazione prima dell'uso per una concentrazione finale di 2,5 μg/mL e 0,01 μg/mL, rispettivamente. Per quantificare la quantità di DNA conservato all'interno di tessuti decellularizzati, le esigenze di massa del campione deve essere determinato prima di iniziare il protocollo di decellularizzazione. Il protocollo di quantificazione del DNA è ulteriormente dettagliati nel paragrafo 5.1.
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1 ° GIORNO
- Rimuovere i campioni di tessuto dal congelatore-80 ° C. Lasciare il 1,5 mL microcentrifuga RT fino a OCT diventa parzialmente fuso. Trasferimento del blocco di tessuto cardiaco di personalizzazione di Office ancora congelati in una capsula di Petri con PBS 1X.
- Dopo l'OCT si scioglie, spostare il tessuto cardiaco una nuova capsula Petri con PBS 1X. Campioni di lavaggio in 1X PBS e a 60 rpm con un agitatore per 10-15 minuti ripetere almeno due volte.
- Aggiungere 1 mL di lavoro Buffer ipotonico per pozzetto di una piastra a 24 pozzetti sterili per coltura. Trasferire un campione per bene con l'aiuto di pinze.
- Spostare la piastra di coltura del tessuto 24 pozzetti con i campioni in un agitatore incubatore a 25 ° C e iniziare l'incubazione di 18 h con Buffer ipotonico.
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2 ° GIORNO
- Preparare la soluzione di SDS di 0,2% come descritto nella sezione 1.3.
- Aspirare il Buffer ipotonico e lavare i campioni con PBS 1X per volte di 1 h. 3 ripetere.
Nota: Punto di pausa: tessuto sotto decellularizzazione possa essere tenuto in 1X PBS a 4 ° C per 18 h in condizioni statiche.
- Rimuovere il PBS 1X, aggiungere 1 mL di soluzione SDS appena fatte (punto 1.3) ogni pozzetto e incubare i campioni per 24 h.
Nota: Incubazione SDS Post (CHECK POINT), assicurarsi che i campioni mostrare un bianco di aspetto traslucido. A questo punto, SDS trattati campioni sono inzuppati nel DNA, mostrando una gelatina-come consistenza. Rimuovere la soluzione di SDS lentamente per evitare l'adesione del campione per la punta della pipetta.
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3 ° GIORNO
- Lavare i campioni con tampone ipotonico lavare (1 mL per pozzetto) per 20 min., ripetere 3 volte.
Nota: In questa fase, è normale osservare una diminuzione della dimensione del campione a causa della rimozione dei resti delle cellule. PUNTO di pausa: Tessuto sotto decellularizzazione può mantenersi nel tampone di lavaggio ipotonica a 4 ° C per 18 h in condizioni statiche.
- Aggiungere 1 mL di soluzione per il trattamento della dnasi per pozzetto e incubare i campioni per 3 h a 37 ° C.
- Aspirare la soluzione di trattamento della dnasi e lavare i campioni con PBS 1X (1 mL per pozzetto) per 20 min., ripetere 3 volte. Eseguire un lavaggio finale con PBS 1X (1 mL per pozzetto) durante la notte a RT e scuotendo a 60 giri/min.
- (Check point) Dopo il trattamento della dnasi, garantire che i campioni decellularizzati hanno perso la consistenza gelatina.
Nota: Dopo il trattamento della dnasi, rimuovere e aggiungere 1X PBS delicatamente dal campioni possono essere facilmente intrappolati e attaccati per la punta della pipetta.
4. valutazione di rimozione delle cellule dei tessuti decellularizzati
- Difficoltà i campioni in una piastra di coltura del tessuto 24 pozzetti, 1 campione per pozzetto, aggiungendo 1 mL di appena fatte Formalina 10% neutra tampone con eosina acquosa 0,03% per 2.5-3 h a TA.
Nota: Eosina viene aggiunto il fissativo per macchiare il tessuto decellularizzato e per facilitare la visualizzazione del campione durante il sezionamento e la macchiatura istologici. L'aggiunta di eosina che né interferisce con le macchie istologiche né con tecniche di immunofluorescenza. In alternativa, la fissazione può essere eseguita durante la notte a 4 ° C.
- Rimuovere la soluzione fissante e aggiungere 1 mL di PBS 1X per lavare il campione.
- Incapsulare il bioscaffolds fisso in elaborazione di istologia gel utilizzando uno stampo di esemplare di vinile monouso secondo le istruzioni del produttore.
- Con il campione incorporato dalla muffa e trasferimento a biopsia elaborazione/Embedding cassette con coperchio, rimuovere il gel di istologia.
Nota: Un'alternativa al tessuto incorporamento in istologia e gel di elaborazione è per elaborare ciascun campione in due spugne di biopsia con pori piccoli. I campioni devono essere localizzati al centro delle spugne biopsia per attivare il rilevamento. Di nota, alcuni campioni possono essere difficili da localizzare utilizzando questo approccio.
- Trattare i campioni per paraffina incorporamento attraverso successive incubazioni (30 min per ogni soluzione) in serie di concentrazioni di alcool (70%, 80%, 90%, 100%, 100%), soluzione di isoparaffina idrocarburo alifatico (2 stazioni di incubazione) e paraffina (incubazione 2 stazioni) a 56 ° C.
- Montare i campioni in un blocco di paraffina.
- Tagliare 3 μm di spessore paraffina sezioni su un microtomo e raccogliere le sezioni su vetrini microscopio.
- Sezioni della paraffina asciutto durante la notte a 37 ° C.
Nota: Sezioni di paraffina (pausa punto) vengono memorizzate a 4 ° C fino all'utilizzo ulteriore.
- Per verificare l'efficienza del protocollo, eseguire ematossilina ed eosina (H & E) e Trichrome di Masson (MT) di colorazione delle sezioni decellularizzati campione e alle sezioni di tessuto non manipolati secondo le istruzioni del produttore.
Nota: H & E macchie di colorazione delle cellule i nuclei blu/viola, citoplasma rosa/rosso scuro e collagene pallido rosa e MT macchie nuclei neri, rosso, citoplasma e collagene e mucina blu. Decellularizzazione efficiente è raggiunto quando un rosa chiaro poroso (H & E, MT) e blu della rete (MT) è osservato, in assenza di una macchia nucleare.
5. valutazione dell'asportazione di materiale nucleare decellularizzati tessuto
Nota: La quantificazione del contenuto di DNA sul tessuto decellularizzato deve essere eseguita in confronto il rispettivo tessuto non manipolato.
- Prima di decellularizzazione, pesare una microcentrifuga da 1,5 mL su una bilancia digitale di alta precisione. Trasferire il tessuto cardiaco al tubo, rimuovere l'importo supplementare di PBS 1X e pesare il tubo con i campioni. Calcolare il peso bagnato dei campioni:
Peso bagnato del campione = peso tubo con campioni – peso tubo vuoto
- Decellularize i campioni come descritto nel passaggio 3.
- Dopo decellularizzazione, raccogliere i tessuti decellularizzati in una microcentrifuga.
- Grazie alle piccole dimensioni e massa dei singoli campioni cardiaci e kit specifiche, piscina decellularizzazione tessuti di ciascuna condizione di campione (cuore fetale: 5 cuori interi; adulto LV espianti: 15 espianti). Eseguire la stessa procedura con il tessuto non manipolato.
Nota: (Punto di pausa) i campioni possono essere conservati a-20 ° C fino a DNA estrazione e quantificazione vengono eseguite.
- Tagliare non manipolato e decellularized tessuti in piccoli espianti con l'aiuto di un bisturi in una capsula Petri pulita.
Nota: Utilizzare un bisturi individuali e capsula di Petri per ogni campione. Rottura meccanica dei campioni con un bisturi facilita la loro digestione enzimatica posteriore e la successiva estrazione del DNA.
- Per l'estrazione del DNA, utilizzare un metodo di estrazione del DNA di spin-colonna basata secondo le istruzioni del produttore.
- Raccogliere i campioni meccanicamente dissociati dalla capsula di Petri con il buffer di digestione master (buffer di digestione e proteinasi K) secondo le istruzioni del produttore utilizzando un puntale ampia orifizio.
Nota: Lisi del tessuto con proteinasi K digestione sono più veloce nei campioni decellularizzati. Per elaborare i campioni distinti allo stesso tempo, mantenere i campioni lisati sul ghiaccio, fino a quando tutti i campioni vengono lisati per minimizzare la degradazione. Esempi completi Lisi viene raggiunto tra 4-6 h.
- Procedere con il protocollo secondo le istruzioni del produttore.
- Per aumentare le rese di DNA Estratto del campionario tessuti decellularizzati e non-decellularized, eluire il DNA il 25-50 μL e 100 μL di tampone di eluizione, rispettivamente. Raccogliere il DNA eluito e caricare la spin-colonna. Incubare per 1 min a RT. Centrifugare i campioni secondo le istruzioni del produttore.
Nota: (Pausa punto) il DNA estratto dai campioni può essere conservare a-20 ° C fino a ulteriore uso.
- Quantificare il DNA estratto dai campioni con un kit di rilevazione fluorescente dsDNA seguendo le istruzioni del produttore.
- Normalizzare il contenuto di DNA come nanogrammi di DNA per milligrammo di peso bagnato di campione iniziale (prima di decellularizzazione).
6. semina di cellulare decellularizzati ponteggi
Nota: Tutte le soluzioni/reagenti devono essere sterili e l'intera procedura effettuata alle condizioni di sterilità.
- Preparare 1 x DPBS 2,5 μg/ml di amfotericina B e 1% di P/S (penicillina, 100 U.I.; streptomicina 100 µ g/mL).
- Rimuovere la soluzione di PBS 1X dall'ultimo passaggio di lavaggio di decellularizzazione (punto 3.3.3) e aggiungere 500 μL per pozzetto del preparata 1 x DPBS/2,5 μg/mL di soluzione di amfotericina B/1% P/S. Conservare i campioni a 4 ° C da 1-7 giorni.
Nota: La conservazione di campioni a 4 ° C è importante per mantenere la sterilità.
- Aggiungi P/S alla cella media basale (senza FBS e integratori) a una concentrazione finale dell'1%.
- 1 x DPBS/2,5 μg/mL di soluzione B/1% P/S di anfotericina dai campioni di decellularizzazione di aspirare. Aggiungere 500 μL per pozzetto di cellula basale media/1% P/S e lasciare che i campioni equilibrare per 1h a 37 ° C, o a 4 ° C per più di 1 h.
- Dividere le celle di interesse e preparare piccole aliquote delle cellule presso la densità cellulare desiderato.
Nota: La semina di decellularizzazione tessuto deve essere eseguita sotto un microscopio stereoscopico e in condizioni di sterilità. Terreni di coltura delle cellule deve contenere 1% P/S.
- Aggiungere 3-4 μL di DPBS al centro di un pozzetto di una piastra a 96 pozzetti. Con una pinzetta sottile e diritta, trasferire i ponteggi decellularizzati alla goccia DPBS, rimuovere il DPBS supplementare dall'aspirazione e assicurarsi che il campione non è piegato o rugoso. Lascia che diventi secco ai bordi di aderire alla superficie del bene.
Nota: Ponteggi Detached hanno minore efficienza di semina.
- Aggiungere celle al patibolo pipettando la cella singola soluzione lentamente contro i bordi del pozzo.
Nota: ad esempio, cardiomiociti neonatali del ratto sono seminati con una densità di 7.500 cellule/mm2 e mouse immortalizzato Lin− Sca-1+ cardiaco del progenitor (iCPCSca-1) ad una densità di 60-1.500 cellule/mm2. Regolare la densità delle cellule secondo la logica sperimentale.
- Aggiungere DPBS pozzetti adiacenti per evitare l'evaporazione veloce media.
- 24 ore post semina delle cellule, se il tipo di cella utilizzato rispettate le lastre di polistirene di coltura tissutale (TCPS), trasferimento bioscaffolds a un nuovo pozzo. In caso contrario, sostituire il mezzo per rimuovere cellule non aderenti.
- Modificare attentamente i media secondo i requisiti specifici del tipo di cella.