Name: 分離、カルチャ、および骨髄間質細胞とマウスから破骨細胞前駆細胞の分化 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: 学ぶマウス長管骨からの骨髄間質細胞と破骨細胞前駆細胞の分離・培養法。迅速かつ再現性の高い手法で、骨芽細胞や脂肪細胞への分化研究に応用可能です。

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この作品は、健康の国民の協会 (R01 AR061164 01A1) によって支えられました。

すべての実験手順は、機関動物ケアとメイン州医療センター研究所利用委員会によって承認されました。
1. 管の準備
<ol><li>10% 牛胎児血清とペニシリン/ストレプトマイシンの 1% 最小値必要な媒体 α (MEM α) を補うことでボーマン培地を作る。</li>
	<li>1.5 mL 遠心チューブにボーマン文化メディアの 100 μ L を配置します。3 骨は、単管はそうそれに応じて準備に通常収まります。</li>
	<li>遠心チューブ内に収まるように、200 μ L ピペット チップを十分の両端をカットします。チューブ内側のヒントを挿入し、蓋が氷の上にチューブを配置する前に閉じることができます。 注: また、両端カットと 0.75 mL 遠心チューブ挿入できます 1.5 mL 遠心チューブに。</li>
</ol>2. マウスの骨の収穫
<ol><li>頚部転位続いて CO2を使用して動物の安楽死、70% エタノール スプレー、それら。 注: は、同じ性別、好ましくは同じ時代からの動物が使用されることを確認します。我々 は日常的に動物 7 ~ 8 週間を高齢者を使用します。良い代表で再現可能なセルの人口をもたらすための実験グループごとの少なくとも 3 の動物からの細胞のプールをお勧めします。</li>
	<li>
解離性基板の裏面には、euthanized のマウスを置きます。鉗子を使用すると、腹部の皮膚のテントを作成できます。滅菌解剖はさみを使用して小さな切開 (約 1 cm) を確認します。下腹部と脚を公開するために手足のカットから足に向かって皮をむいて戻る。
	<ol>
<li>足首から下の足を削除する共同をカットします。腰骨から大腿骨頭部を分離するヒップで腸骨稜に沿って裁断します。マウスはまだその裏には、2 つの腸骨骨を分離する寛骨の真ん中に切開を行います。</li>
	</ol>
</li>
	<li>糸くずのワイプを使用して、慎重に、大腿骨、脛骨、および腸骨骨から筋肉を取り外します。 注: は、迅速かつ容易に (例えばキムワイプ) 糸くずワイプ クリーニング可能と腱と骨から筋肉をできるだけ切削。彼らは壊れやすい傾向があるし、その脆弱性を特定の遺伝子を増やすことができます骨を操作するときは、注意をしてください。</li>
	<li>すべてのサンプルを解剖すると、一度 PBS 氷の上にそれらを置くし、無菌培養フード分離の残りの手順に移動します。 注: 可能な限り無菌作業の文化に汚染の可能性が減ります。</li>
	<li>遠心チューブ内断面のヒントでそれらを配置する前に、骨の近位および遠位端に小さなカット (約 1 ~ 2 mm) をします。 メモ: 骨髄は; 遠心できる十分な量を削減することを確認します。ただし、注意する必要があります避けるために骨髄空間内の近接性に基づいて切断あまり細胞集団が異なる傾向があるようです。</li>
	<li>10,000 × g で遠心する 15 の室温で s。すべての骨髄はフラッシュし、挿入 (どちらか 200 μ L ピペット チップまたは 0.75 mL 遠心チューブ) の中骨は、1.5 mL チューブの下部にペレットを確認します。すべての骨髄を収集した後は、コレクション チューブからの骨に挿入を削除します。 注: すべての骨髄がフラッシュされる場合骨が白表示されます。ただし、特定の骨の骨髄が残っている場合切断端をやり直して、遠心分離機します。</li>
</ol>3. 細胞懸濁液
<ol><li>25 G 針、プルを使用してセルのペレットを上下ゆっくり群生を分割し、すべてのサンプルを組み合わせて単一の 15 mL の円錐管に。サンプルの 500 μ L あたり 10 mL BMSC 文化メディアを追加します。</li>
	<li>50 mL コニカル チューブの上に 70 μ m フィルターを置き、このフィルターを可能な限り骨片を除去するために細胞懸濁液を通過します。</li>
</ol>4. めっきと骨髄細胞 (合計 Bmc) の混合集団の文化
注: セルは 37 ° c 5% CO2インキュベーターで培養されます。
<ol><li>セルの数を計算して培地の 10 の6セル/cm2 × 1.0 でそれらをプレートします。添付する細胞の混合培養の 72 時間を許可します。 注: 培地で細胞懸濁液 20 x とトリパン青の診断を使用してセルを数える前に再度希釈を希釈することをお勧めします。7 週齢雄 C57Bl6/J マウス、我々 は日常的に6セルを約 50 x 10 のセル数を得られるが、年齢、性別、およびひずみ大幅細胞数に影響することができます。 メモ: セルのミックス人口も文化の下部に添付する必要があります。</li>
	<li>72 時間後、メディアを取り出し、新鮮なメディアに置き換えます。他のすべての日と密度のチェック、メディアを変更するを続行します。セルが 80-100% の confluency に達したら、差別化のため準備ができています。 注: 理由はこの文化が BMSCs と HSCs 混合、それ直接使用できます osteoblastogenesis、脂肪細胞形成と破骨細胞形成のため。</li>
</ol>5. めっき BMSCs (付着 BMSCs) の分割の人口の文化
注: セルは 37 ° c 5% CO2インキュベーターで培養されます。
<ol><li>プレート 10 cm 培養皿 (55 cm の2つの文化圏の) に大腿骨、脛骨、および 1 つのマウスの腸骨骨から収集されたすべてのセル。 注: 2-3 c57bl/6 j マウスをプールする場合私たち通常板 150 cm2フラスコでこの '総' 骨髄人口。</li>
	<li>混合培養 48 時間後 (非付着 HSCs を含む) 文化メディアを削除します。破骨細胞形成実験を実行する場合は、非付着性のセルはさておき (セクション 7 を参照)、そうでない場合、吸引のこの集団を設定し、これらの細胞を破棄します。</li>
	<li>添付の細胞を邪魔しないよう慎重に PBS のプレート/フラスコを洗います。</li>
	<li>PBS を取り外し、0.25% トリプシンを追加し、細胞懸濁液をセルのメディアを追加することによって 1-3 分、トリプシンの抑制の 37 ° C で培養細胞を取り出します。この時点で、BMSCs が解除される、ことができます (以前にやった手順 4.1) としてカウントし将来実験用メッキします。</li>
	<li>めっきに必要なセルの数を計算します。室温で 5 分間 1,000 x g で細胞を懸濁液の必要量を遠心します。 注: セル通常めっきエンドポイント実験に基づいています。たとえば、タンパク質・ RNA を分離する場合より高い密度 (~1.0-2.0 x 106細胞/ウェルで 6 ウェル プレート) で私たちをプレートと通常。</li>
	<li>メディアを取り出し、めっきに必要な培地量で細胞ペレットを再懸濁します。実験によると培地で細胞をプレートし、数日間アタッチすることを許可します。BMSCs の confluency に到達、分化を実行に進みます。</li>
</ol>6. BMSCs の分化
<ol><li>
骨芽細胞
	<ol>
<li>骨芽細胞分化メディア 1 M β-グリセリンの 800 μ L を追加することによってリン酸 PBS で 200 μ L の PBS で 0.5 M アスコルビン酸 99 mL BMSC 文化メディア (手順 1.1 BMSC 培地の組成を参照してください)。<ol>
<li>BMSCs 文化 (4.3 のステップから合計 Bmc) または付着 BMSCs ステップ 5.6 から合流されたら、骨芽細胞によって区別骨芽細胞分化メディア文化メディアの切り替え。</li>
		</ol>
</li>
		<li>一日おき分化メディアを交換します。セルは、無機の白色結節を生産開始します。肉眼で、井戸の底にそれらを可視化します。このプロセスは、3 週間に数日以内に発生します。<ol>
<li>Osteoblastogenesis を評価するためにアルカリホスファターゼ染色および/またはコッサ染色セクション 8 で前述の井戸でを実行します。 注: セル単一層の混乱を避けるためにわずかな角度でプレートを傾けることによって慎重に、メディアを変更します。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
脂肪細胞
	<ol>
<li>ダルベッコ変更イーグル培地 (DMEM) 高グルコース、牛胎児血清、ペニシリン/ストレプトマイシンの 1 mL、100 μ L の 20 mM ロシグリタゾンと 2 mM インシュリンの 100 μ L の 10 mL の 90 mL を一緒に混合することによって脂肪細胞の基本メディアを作る。必要な場合は、分化実験中に週の 4 ° C でこのメディアを格納します。</li>
		<li>62.5 mM 3-イソブチル-1 - メチルキサンチン (IBMX) 200 μ L を追加することによって脂肪細胞誘導メディアを作ると脂肪細胞ベース メディア 25 mL に 1 mm デキサメタゾン 25 μ L。</li>
		<li>BMSCs 文化 (4.3 のステップから合計 Bmc) または付着 BMSCs ステップ 5.6 から合流されたら、脂肪細胞誘導メディアにメディアを変更します。この日 0 分化を検討してください。</li>
		<li>48 時間後に、メディアを取り出し、脂肪細胞誘導メディアと文化を更新します。</li>
		<li>4 日目の脂肪細胞基本メディアに切り替えます。 注: 脂質 2 日か 4 日早ければ掲載が開始します。</li>
		<li>7 日、セルが最大脂肪滴蓄積し、成熟した脂肪細胞に類似した表現型を表示を確認します。細胞の死/剥離可能性があります、このポイントを過ぎて文化はないです。</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. HSCs の破骨細胞への分化
<ol><li>25 μ g/mL の受容体活性化の NFKB リガンド (RANKL)、大食細胞のコロニー刺激的な要因 (mCSF) の 25 μ g/mL の 15 μ L の 50 μ L を 25 mL BMSC 文化メディアに追加することで破骨細胞分化のメディアを作る。</li>
	<li>いったん井戸に (手順 4.3) から合計 Bmc または (ステップ 5.2) から非付着性のセルを追加すると、文化メディアは破骨細胞分化メディアに切り替えることができます。一日おきの分化メディアを補充します。</li>
	<li>10 倍の倍率の顕微鏡で毎日破骨細胞文化を観察します。破骨細胞が融合し、分化の 5-7 日目の周りに通常の多核巨細胞の細胞を形成を観察します。</li>
</ol>8. 染色
<ol><li>
骨芽細胞 注: アルカリ性ホスファターゼ (AP) 染色、私たちはしばしば用 AP 染色キット (材料の表を参照してください) のガイドラインに従って。<ol>
<li>AP 染色キット製造元のガイドラインを実行します。<ol>
<li>メディアを吸引し、PBS のセルをすすいでください。4% のセルを修復するパラホルムアルデヒド (PFA) 室温で 12 分 PBS。</li>
			<li>一方で、ap を 500 μ L を追加することによってキットを染色試薬を使用して AP ソリューションを作る 500 μ L FRV アルカリ溶液と軽く; 混合する亜硝酸ナトリウム放置 2分追加 22.5 mL dH2O および 500 μ L ナフトール AS BI アルカリ。優しく混ぜます。 注意: PFA は毒性があり注意して処理する必要があります。</li>
			<li>セルが修正されると、PBS で洗い、AP ソリューションを各ウェル (ウェルあたり 1 ~ 2 mL) に追加します。アルミ箔と光から保護部屋の温度で 30 分間させて汚れをカバーします。ソリューションを吸引、蒸留水で洗うし、乾燥するプレートを許可します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>ステンド グラスの植民地アルカリ性フォスファターゼ陽性細胞を観察するためにカメラを使用しての画像を取得します。</li>
		<li>また代わりにアルカリホスファターゼ染色コッサを実行します。このため、硝酸銀.に任意の残りの PBS を沈殿させるように蒸留水で十分に井戸を洗う
		<ol>
<li>4% のセルを修復する室温で 12 分 PBS で PFA。井戸をカバーし、室温で 1 時間強い光に露出する十分な 5% 硝酸銀溶液を追加します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>銀製硝酸塩の解決を削除し、蒸留水の各ウェルを洗浄します。セルに 5% チオ硫酸ナトリウム溶液を追加し、3 分間放置します。</li>
		<li>チオ硫酸ナトリウムを吸引し、蒸留水で洗ってください。プレート乾燥し、鉱床で肉眼で見えるダークブラウン/ブラックに染色の観察をしましょう。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
脂肪細胞
	<ol>
<li>オイル赤 O (オロ) の染色、10% を使用してセルを修復する中性緩衝ホルマリン室温で 1 時間。</li>
		<li>一方で、0.035 g イソプロパノール 10 mL に溶解オロ在庫ソリューションを作る。これで 6 ウェル プレートで十分です。ミックスし、1 つのフィルター紙 (細孔サイズ 11 μ m) を使用して、ソリューションを渡します。</li>
		<li>6 mL の蒸留水とオロ原液の 9 mL を希釈してオロ作業ソリューションを作る。使用する準備ができるまで、ロッカーにソリューションを残します。</li>
		<li>蒸留水で 60% イソプロパノールを準備 (それぞれをカバーするために十分なことも)。</li>
		<li>セルは固定で後は、蒸留水と一度で定着性と洗浄を削除します。1 分 60% イソプロパノール溶液と水を交換してください。 注: は、プレートを転倒しながらゆっくりと液体を追加します。脂肪細胞を非常に簡単に取り除きます。</li>
		<li>イソプロパノールを削除し、すべてのセルをカバーする十分なオロ作業ソリューションを追加します。低速ロッカー室温で 15 分間インキュベートします。オロを外し、蒸留水で 2 回洗います。 注: この時点で、オロ ステンド脂質液滴視覚化できます顕微鏡下で。</li>
		<li>オロを定量化するには、各ウェルに 100% イソプロパノールの 1 mL を追加し、10 分間ゆっくりと揺動によって、オロをすすぐ。</li>
		<li>一方で、オロ作業ソリューションを使用して以下の 8 規格に基づく標準曲線を作成する希釈系列を準備 (2,100 μ g/mL) および希釈剤としてイソプロパノール: 500、350、300、250、150、100、75、および 0 μ g/mL。</li>
		<li>200 μ L 基準と皿の上をトリプリケートで destained のサンプルをロードし、490 で吸光度を読み nm。<ol>
<li>オロの基準曲線に基づいた各サンプルの濃度を決定します。 注: セル番号に濃度オロの正規化をお勧めします。細胞数は、クリスタル バイオレット染色または DNA の量によって定量化することができます。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
破骨細胞 注: 準備ができたら、酒石酸耐性酸フォスファターゼ (TRAP) トラップの染色を使用してキット (材料の表を参照) を破骨細胞を染色をお勧めします。<ol>
<li>TRAP 染色、PBS で 2.5% グルタルアルデヒドで室温で 30 分間セルを修正します。一方で、一緒に高速ガーネット ベース ソリューションの 50 μ L、亜硝酸ナトリウム、蒸留水の 4.55 ミリリットル、Napthol AS Biphosphate、酢酸溶液 200 μ L、100 μ L 酒石酸ソリューションの 50 μ L の 50 μ L を混合することによってトラップ ソリューションを作る。</li>
		<li>定着剤を離れて吸い出しなさい、37 ° C で 1 時間トラップ ソリューションを追加する前に 2 回 PBS のセルをすすいでください。</li>
		<li>顕微鏡 (倍率 10 X) 破骨細胞をカウントする前に蒸留水で洗います。トラップ+セルは 3 つ以上の核を持つ紫色の表示されます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Friedenstein, A. J., Latzinik, N. W., Grosheva, A. G., Gorskaya, U. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marrow+microenvironment+transfer+by+heterotopic+transplantation+of+freshly+isolated+and+cultured+cells+in+porous+sponges%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Hematol%22%5BJournal%5D)">Marrow microenvironment transfer by heterotopic transplantation of freshly isolated and cultured cells in porous sponges.</a> Exp Hematol. 10 (2), 217-227 (1982).</li>
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<li>Nadri, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+efficient+method+for+isolation+of+murine+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">An efficient method for isolation of murine bone marrow mesenchymal stem cells.</a> Int J Dev Biol. 51 (8), 723-729 (2007).</li>
<li>Sreejit, P., Dilip, K. B., Verma, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+mesenchymal+stem+cell+lines+from+murine+bone+marrow%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Generation of mesenchymal stem cell lines from murine bone marrow.</a> Cell Tissue Res. 350 (1), 55-68 (2012).</li>
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<li>Lin, C. S., Ning, H., Lin, G., Lue, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+CD34+truly+a+negative+marker+for+mesenchymal+stromal+cells%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotherapy%22%5BJournal%5D)">Is CD34 truly a negative marker for mesenchymal stromal cells?</a> Cytotherapy. 14 (10), 1159-1163 (2012).</li>
</ol>

著者は、興味の金融紛争があるないことを開示します。

この記事で BMSCs の文化の 2 つの方法は、それぞれの利点と制限が表示されます。骨の髄から来る細胞を分離することは、比較的楽なプロセスです。ただし、間葉系幹細胞や破骨細胞前駆細胞の代表的な細胞集団を取得骨髄腔の多様な細胞内環境のために挑戦することができます。
骨髄内容の全体を養殖生体内微小環境の状態を提供します。まだ、非常に異なる数の BMSCs または HSCsの in vitro実験の開始時にすることがマウス (遺伝子型、トリートメント、年齢、等) の異なったグループからの細胞を分離します。したがって、BMSCs と造血を分離・再めっきそれら分化実験開始時の携帯番号のよりよい制御を許可します。ただし、細胞培養の不均一性を減らすと、両方は間葉系と破骨細胞の分化に影響を与える要因を分泌するよう BMSCs または HSCs の成果が影響可能性があります。分離と BMSCs の HSCs 文化を設計するときに、それらの制限事項を考慮することが重要です。
骨髄に存在の細胞...

1の初期の 1980年年の発見以来、プライマリ マウス BMSCs、間葉系幹細胞の in vitroモデルとして使用されます。確かに、長管骨の骨髄腔からフラッシュ プラスチック付着性細胞の培養骨芽細胞、破骨細胞、軟骨細胞、または多くの研究2,3、で脂肪細胞に分化する能力を維持します。4,5します。 ただし、骨髄は、BMSCs、に限定されない、造血、内皮細胞と免疫細胞を含む多くの異なる細胞集団で構成されるユニークな組織です。したがって、分離と培養の技術は、異なる同質性を持つ細胞集団をもたらすことができます。細胞からの分化の能力をテストするようなテクニックを使用して挑戦することができます。たとえば、異なる遺伝子を持つマウスから細胞を比較すると、データの解釈に制限混合セル人口から始まります。逆に、技術的に難しいことができます BMSCs の HSCs 同種個体群を取得し、代表できない場合があります前のヴィヴォモデルの。
当研究室で主に脂肪細胞、破骨細胞、骨芽細胞に分化する潜在性のため BMSCs の活用に興味を持っております。ここでは、BMSCs と HSCs の分離、osteoblastogenesis または脂肪細胞形成の in vitro評価するために使用されるカルチャのテクニックだけでなく、破骨細胞に分化する造血の文化を提案します。1 つの方法は、BMSCs と脂肪細胞形成、osteoblastogenesis、破骨細胞形成 (合計 Bmc と呼ばれる) に直接適して HSCs を含む骨髄細胞 (Bmc) の混合された人口を使用します。このメソッドは、不均一性骨髄微小環境の細胞の中で見つかった前のヴィヴォ近い表現です。別の方法は、BMSCs と (呼ばれる付着 BMSCs) HSCs の文化「純粋な」集団にしようとの付着性の非付着性のセルからを分離します。以降のメソッドを使用する細胞培養 BMSCs または HSCs のより正確な数を開始する実験し、文化に残る他の細胞の複雑な間接効果の可能性が低くなります。両方の方法は以前発行し、さまざまな研究の質問6,7,8,9に対処するために使用します。

<table><tbody><tr><td>200μ;Lピペットチップ&nbsp;</td><td>レイニン</td><td>17014401</td><td></td></tr><tr><td>1.5 mL 遠心分離チューブ</td><td>USA Scientific</td><td>1615-5500</td><td></td></tr><tr><td>15 mL コニカルチューブ&nbsp;</td><td>VWR</td><td>89039-668</td><td></td></tr><tr><td>50 mLコニカルチューブ</td><td>VWR89039-660</td><td></td><td></td></tr><tr><td>リン酸緩衝生理食塩水(PBS)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>21-040-CM</td><td></td></tr><tr><td>エタノール</td><td>フィッシャーサイエンス</td><td>04-355-451</td><td></td></tr><tr><td>解剖ツール</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>70 &mu;mフィルター</td><td>BD Falcon</td><td>352350</td><td></td></tr><tr><td>0.25% トリプシン</td><td>Gibco</td><td>25200</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipe</td><td>VWR</td><td>82003-820</td><td></td></tr><tr><td>パラホルムアルデヒド (PFA)</td><td>電子顕微鏡 科学</td><td>15710</td><td></td></tr><tr><td>アルカリホスファターゼキット</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>86R</td><td></td></tr><tr><td>硝酸銀</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S6506</td><td></td></tr><tr><td>チオ硫酸ナトリウム</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7026</td><td></td></tr><tr><td>オイルレッド O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>O0625</td><td></td></tr><tr><td>イソプロパノール</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>190764</td><td></td></tr><tr><td>10% 中性緩衝ホルマリン</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F5554-4L</td><td></td></tr><tr><td>Whatman フィルター グレード 1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td><td></td></tr><tr><td>酒石酸耐性酸性ホスファターゼキット</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>387A</td><td></td></tr><tr><td>グルタルアルデヒド</td><td>電子</td><td>16220</td><td></td></tr><tr><td>MEM&alpha;</td><td>Gibco</td><td>12571</td><td></td></tr><tr><td>ウシ胎児血清</td><td>VWR</td><td>97068-085</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン</td><td>Invitrogen</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>&β;-グリセロールリン酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G9891</td><td></td></tr><tr><td>アスコルビン酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4544</td><td></td></tr><tr><td>DMEM 高グルコース&nbsp;</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>D5796</td><td></td></tr><tr><td>ロシグリタゾン</td><td>ケイマン・ケミカル</td><td>717410</td><td></td></tr><tr><td>インスリン</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>I6634</td><td></td></tr><tr><td>IBMX</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>I5879</td><td></td></tr><tr><td>デキサメタゾン</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>D4902</td><td></td></tr><tr><td>RANKL</td><td>Peprotech</td><td>310-01</td><td></td></tr><tr><td>mCSF</td><td>ペプロテック</td><td>315-02</td><td></td></tr><tr><td>Axio Observer インバータ顕微鏡</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

分離、カルチャ、および骨髄間質細胞とマウスから破骨細胞前駆細胞の分化

Isolation, Culture, and Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells and Osteoclast Progenitors from Mice

骨髄間質細胞 (BMSCs) は、間葉系幹細胞の表現として日常的に使用されるセル人口を構成するの in vitro 。彼らは、造血幹細胞 (造血)、赤血球、免疫前駆細胞と破骨細胞に上昇を与えることができると一緒に骨髄腔内に存在します。このように、様々 な細胞の集団があり、実験的なデザインの課題を提示することができますし、データの解釈を混同の非常に混在で骨髄の結果からセル人口の抽出。いくつかの単離と培養の技術は、BMSCs と HSCs体外のもっとまたはより少なく同質な人口を得るために実験室で開発されています。ここ、BMSCs の HSCs マウス長管骨からの分離のための 2 つの方法を提案する: BMSCs の HSCs の混合された人口を生成する 1 つの方法と 2 つの細胞集団を分離しようとすると、1 つのメソッド順守に基づきます。両方の方法に適した細胞を提供する骨と脂肪細胞分化実験機能的な試金。

細胞培養の概要 2 つのカルチャの技術は、BMSCs と造血 (合計 Bmc、図 1 a) から成る Bmc の混合された人口または人口 BMSCs の分化の評価は HSCs (付着 BMSCs、図 1 b) から分割を許可します。骨の髄からセルを分離して (図 1) をメッキ後の 48 時間は、彼らは急速にプラスチック培養プレートの下部に接続し、単分子層を形成する傾向があります。セルが合流 (図 1) に達すればは、分化アッセイに使用できます。
BMSCs 骨芽細胞に分化 BMSCs の合流の文化は、アスコルビン酸とグリセロール β リ...

この記事で分離し、マウス長管骨から骨髄間質細胞と造血幹細胞を区別する手法を提案します。2 つの異なるプロトコル拡大と骨芽細胞、脂肪細胞、破骨細胞への分化誘導に適した多収の異なる細胞集団を掲載されています。

Bone marrow stromal cells (BMSCs) constitute a cell population routinely used as a representation of mesenchymal stem cells in vitro. They reside within ...

この手順の全体的な目標は、骨髄間質細胞(BMSC)を分離して培養することです。この方法は、前駆細胞に関する骨および脂肪細胞分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、BMSCを比較的迅速で再現性があり、安価な方法で分離できることです。この方法の視覚的なデモンストレーションは、テキストだけでは解剖手順を説明するのが難しい場合があるため、便利です。骨採取手順を開始する前に、採取する骨3本につき1.5ミリリットルの微量遠心チューブ1本に100マイクロリットルの骨髄幹細胞培養培地を追加します。また、マイクロ遠心チューブ1本につき200マイクロリットルのピペットチップ1本の端を切り取り、蓋を閉じた状態で各チップが1本のチューブに収まるようにします。次に、最初の78週齢の安楽死マウスを解剖ボード上の仰臥位に置き、動物に70%エタノールを噴霧します。鉗子を使用して腹部に皮膚のテントを作成し、滅菌解剖はさみを使用して約1センチメートルの皮膚切開を行います。皮膚をはがして下腹部と脚を露出させます。各股関節の腸骨稜に沿って切開して大腿骨頭を骨盤から分離し、骨盤の正中線を切開して腸骨を分離し、足首の関節の下を切開して足を取り除きます。次に、膝関節を切って脛骨を大腿骨から分離します。次に、糸くずの出ないワイプを使用して、大腿骨、脛骨、腸骨から筋肉を慎重に取り除きます。すべての骨が収集されたら、サンプルを氷上のPBSに入れ、サンプルを滅菌培養フードに移します。滅菌技術を使用して、各骨の近位端と遠位端の両方で1〜2ミリメートルの切開を行い、その後、マイクロ遠心チューブ内の各改変マイクロピペットチップに3つの骨を配置します。遠心分離によって骨から骨髄を採取し、スピンの終了時に骨髄が各微量遠心チューブの底に完全にペレット化されているかどうかを確認します。すべての骨髄が採取されると、骨は白く見えます。マイクロピペットの先端と骨を採取チューブから取り外して、バイオセーフティを適切に廃棄してください。骨髄細胞をプレート化するには、まず25ゲージの針を備えた1ミリリットルのシリンジを使用して、ペレットをゆっくりと再懸濁し、凝集体を分解し、サンプルを1つの15ミリリットルの円錐管にプールします。サンプル500マイクロリットルあたり10ミリリットルの骨髄幹細胞培養培地を追加し、70ミクロンのフィルターで細胞懸濁液を50ミリリットルの円錐管にろ過して、骨片を除去します。計数後、骨髄細胞を新鮮な培地で1平方センチメートル密度あたり10〜6番目の細胞に1回播種し、摂氏37度とCO2の5%で72時間のインキュベーションを行います。3日目に、上清を新しい培地と交換し、その後、細胞が80%から100%の密度に達するまで2日ごとに培地を交換します。分裂した骨髄細胞集団培養液をプレートするには、1匹のマウスから採取した骨髄細胞を10cmの細胞培養皿に48時間、細胞培養インキュベーター内の新鮮な培地でプレートします。培養2日目に、非接着性造血幹細胞含有上清を除去し、付着性骨髄細胞を乱さずにPBSでプレートを慎重に洗浄します。PBSを0.25%トリプシンに交換します。摂氏37度で1〜3分後、新鮮な細胞培養液で反応を急冷し、得られた細胞懸濁液中の細胞をカウントします。プレーティングに適した数の細胞を遠心分離し、ペレットを目的のプレーティング密度になるまで十分な新鮮な培養培地に再懸濁します。次に、プレートを細胞培養インキュベーターに合流するまで置きます。骨髄幹細胞の骨芽細胞の分化を誘導するには、細胞が肉眼的に観察できる白い石灰化の結節を産生し始めるまで、2日ごとに細胞培養培地を分化培地に交換します。骨髄幹細胞の脂肪細胞分化を誘導するには、コンフルエントな骨髄細胞培養の細胞培養培地を脂肪細胞誘導培地に置き換えます。2日間の培養後、上清を新鮮な脂肪細胞誘導培地に交換し、4日目に脂肪細胞ベース培地に切り替えます。7日目に、細胞に脂肪滴が蓄積していること、および成熟脂肪細胞と同様の表現型を示すことを確認します。造血幹細胞を破骨細胞に分化させるためには、全骨髄細胞培養または非接着性細胞培養が接着性になったら、細胞培養培地を破骨細胞分化培地に置き換えてください。培地を2日ごとに交換し、破骨細胞が融合して多核細胞を形成するまで、通常は分化の5〜7日目頃に、光学顕微鏡で10倍の倍率で毎日破骨細胞の分化を確認します。BMSCのコンフルエント培養は、アスコルビン酸とβ-グリセロリン酸からなる骨形成培地を用いて骨芽細胞に分化することができる。分化の数日後、骨芽細胞はアルカリホスファターゼを発現し始めます。そして、さらなる分化がオステオイドマトリックスの生成を引き起こし、最終的にはこのマトリックスの鉱化作用を引き起こします。興味深いことに、結晶紫色染色によって明らかになったように、in vitroで骨芽細胞に分化する細胞はごく一部です。混合集団を使用する場合も、骨髄細胞集団を分割して使用する場合でも、一部の細胞のみが脂肪細胞に分化し、脂肪細胞は複数の脂質液胞を持つ丸い細胞として現れ、オイルレッドO色素で染色できます。マウス細胞刺激因子とRANKLを添加したヒト幹細胞培養物は、急速に融合して、TRAP陽性の多核細胞を形成します。これらの破骨細胞は、in vitroでミネラルマトリックスを吸収する能力があり、破骨細胞の活性を評価するために使用できます。このテクニックを習得すると、マウスの数にもよりますが、適切に実行すれば、1時間以内に完了することができます。この手順を試行する際は、可能な限り迅速かつ無菌的に作業できるように、ツールを滅菌し、事前に培地を準備することを忘れないでください。このビデオを見れば、骨髄間質細胞の単離と培養の方法についてよく理解できるはずです。

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