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Articolo metodologico

Un protocollo efficiente per l'analisi CUT&RUN di cellule satelliti di topo isolate da FACS

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DOI:

10.3791/65215

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7 luglio 2023

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Di seguito viene presentato un protocollo efficiente per l'isolamento di cellule satelliti di cellule di arto di topo (FACS) attivato dalla fluorescenza, adattato allo studio della regolazione della trascrizione nelle fibre muscolari mediante scissione sotto bersagli e rilascio mediante nucleasi (CUT&RUN).

Abstract

Le analisi dell'intero genoma con popolazioni di piccole cellule sono un vincolo importante per gli studi, in particolare nel campo delle cellule staminali. Questo lavoro descrive un protocollo efficiente per l'isolamento di cellule satelliti dal muscolo dell'arto, un tessuto con un alto contenuto di proteine strutturali. I muscoli degli arti sezionati da topi adulti sono stati interrotti meccanicamente tritando in mezzo integrato con dispasi e collagenasi di tipo I. Al momento della digestione, l'omogenato è stato filtrato attraverso filtri cellulari e le cellule sono state sospese in un tampone FACS. La vitalità è stata determinata con una colorazione di vitalità fissabile e le cellule satelliti immunocolorate sono state isolate mediante FACS. Le cellule sono state lisate con Triton X-100 e i nuclei rilasciati sono stati legati a perle magnetiche di concanavalina A. I complessi nucleo/perla sono stati incubati con anticorpi contro il fattore di trascrizione o le modificazioni istoniche di interesse. Dopo i lavaggi, i complessi nucleo/microperla sono stati incubati con la proteina A-micrococcica nucleasi e la scissione della cromatina è stata iniziata con CaCl2. Dopo l'estrazione del DNA, sono state generate e sequenziate librerie e i profili per il legame del fattore di trascrizione a livello di genoma e le modifiche covalenti degli istoni sono stati ottenuti mediante analisi bioinformatica. I picchi ottenuti per i vari marcatori istonici hanno mostrato che gli eventi di legame erano specifici per le cellule satelliti. Inoltre, l'analisi dei motivi noti ha rivelato che il fattore di trascrizione era legato alla cromatina attraverso il suo elemento di risposta affine. Questo protocollo è quindi adattato per studiare la regolazione genica nelle cellule satelliti dei muscoli degli arti dei topi adulti.

Introduzione

I muscoli striati scheletrici rappresentano in media il 40% del peso totale del corpo umano1. Le fibre muscolari mostrano una notevole capacità di rigenerazione in caso di lesione, che è descritta dalla fusione di miociti di nuova formazione e dalla generazione di nuove miofibre che sostituiscono quelle danneggiate2. Nel 1961, Alexander Mauro riportò una popolazione di cellule mononucleate che definì cellule satelliti3. Queste cellule staminali esprimono il fattore di trascrizione 7 (PAX7) e si trovano tra la lamina basale e il sarcolemma delle fibre muscolari4. È stato rip....

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Protocollo

I topi sono stati tenuti in un ricovero accreditato, in conformità con le Linee Guida Nazionali per la Cura degli Animali (direttiva 86/609/CEE della Commissione Europea; Decreto francese n. 87-848) sull'uso di animali da laboratorio a fini di ricerca. Le manipolazioni previste sono state presentate al Comitato Etico (Com'Eth, Strasburgo, Francia) e al Ministero della Ricerca Francese (MESR) per la valutazione etica e l'autorizzazione secondo la direttiva 2010/63/UE con il numero APAFIS #22281.

1. Preparazione della sospensione cellulare per l'isolamento di cellule satelliti mediante selezione cellulare attivata dalla fluorescenza (FA....

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Risultati

Le cellule satelliti dei muscoli scheletrici del topo sono state isolate combinando i protocolli di Gunther et al. (di seguito Protocollo 1)12 e di Liu et al.23 (di seguito Protocollo 2). Poiché sono state osservate fibre muscolari non digerite dopo la digestione quando si utilizzava la concentrazione di collagenasi e dispasi proposta nel Protocollo 1, la quantità di enzimi è stata aumentata per migliorare la dissociazione delle fibre muscolari, come descritto nei passaggi .......

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Discussione

Il presente studio riporta un metodo standardizzato, affidabile e di facile esecuzione per l'isolamento e la coltura di cellule satelliti di topo, nonché la valutazione della regolazione trascrizionale mediante il metodo CUT&RUN.

Questo protocollo prevede diversi passaggi critici. Il primo è la disgregazione muscolare e la digestione delle fibre per garantire un elevato numero di cellule raccolte. Nonostante l'aumento della concentrazione enzimatica, sono state ottenute più cellule viventi ris.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Ringraziamo Anastasia Bannwarth per l'eccellente assistenza tecnica. Ringraziamo la struttura IGBMC, la coltura cellulare, l'Istituto clinico del topo (ICS, Illkirch, Francia), l'imaging, la microscopia elettronica, la citometria a flusso e la piattaforma GenomEast, membro del consorzio "France Génomique" (ANR-10-INBS-0009).

Questo lavoro dell'Istituto Tematico Interdisciplinare IMCBio, nell'ambito del programma ITI 2021-2028 dell'Università di Strasburgo, del CNRS e dell'Inserm, è stato sostenuto da IdEx Unistra (ANR-10-IDEX-0002) e dal progetto SFRI-STRAT'US (ANR 20-SFRI-0012) e EUR IMCBio (ANR-17-EURE-0023) nell'ambito del programma fran....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Microprovetta da 1,5 mLEppendorf2080422
Microprovetta da 2 mLStar LabS1620-2700
Provette da 5 mLCORNING-FALCON352063
Provette da 50 mLFalcon352098
anti-ARabcamab108341
anti-CD11beBioscience25-0112-82
anti-CD31eBioscience12-0311-82
anti-CD34eBioscience48-0341-82
anti-CD45eBioscience12-0451-83
anti-CXCR4eBioscience17-9991-82
anti-DMDabcamab15277
anti-H3K27acMotivo attivo39133
anti-H3K4me2Motivo attivo39141
anti-ITGA7MBLk0046-4
anti-PAX7DSHBAB_528428
anti-TER119BD Pharmingen TM553673
PerlinePolysciences86057-3BioMag® Plus Concanavalin A
Cell Strainer 100 & micro; mCorning®  
Filtro cellulare 40 &; micro; mCorning®  431750
Filtro cellulare 70 & micro; mCorning®  
Centrifuga 1Eppendorf521-0011Centrifuga 5415 R
Centrifuga 2Eppendorf5805000010Centrifuga 5804 R
Sistema di scorrimento a cameraThermoFischer171080Sistema me Nunc™ Laboratorio-Tek&commercio; Detergente per vetrini da camera
Sigma   SLBQ7780VRNaseZAPTM
Collagenasi, tipo IThermo Fisher1710001710 mg/mL
di dispasiSTEMCELL technologies79135 U/mL
DynaMag™-2 AimantInvitrogen12321D
Fixable Viability StainBD Biosciences565388
Citometro a flussoBD FACSAria& Citometro a flusso a fusione23-14816-01
Fluoromount G con DAPIInvitrogen00-4959-52
Browser del genoma IGVhttp://software.broadinstitute.org/software/igv/
Glicerolo Sigma-AldrichG9012
IdrogelCorning®  354277Matrigel matrice qualificata hESC
Software di elaborazione delle immaginiImage J®V 1.8.0
Pellicola di laboratorioSigma-AldrichP7793-1EAPARAFILM® M
Liberase LTRoche5401020001
gallato di propileSigma-Aldrich2370
Sequencer Illumina Hiseq 4000SY-401-4001
Bagno d'acqua agitanteBioblock Scientific polytest 2018724
431752431751

Riferimenti

  1. Frontera, W. R., Ochala, J. Skeletal muscle: a brief review of structure and function. Calcified Tissue International. 96 (3), 183-195 (2015).
  2. Tedesco, F. S., Dellavalle, A., Diaz-Manera, J., Messina, G., Cossu, G. Repairing skeletal ....

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Ristampe e permessi

Tag

CUT And RUNisolamento FACSmuscolo degli arti del toposcissione della cromatinaanalisi genomicalegame dei fattori di trascrizionemodificazioni istonichecellule staminali muscolarianalisi del cistroma