このプロトコルでは、心臓前駆細胞の内皮への分化技術について説明します。特に、血清濃度と細胞播種密度が内皮細胞の分化に及ぼす影響について焦点を当てています。
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このプロトコルでは、心臓前駆細胞の内皮への分化技術について説明します。特に、血清濃度と細胞播種密度が内皮細胞の分化に及ぼす影響について焦点を当てています。
心臓前駆細胞 (CPCs) 外傷後心臓再生治療の可能性があります。大人の哺乳類の心臓で本質的な単価が極端に乏しいが拡張クリック単価は細胞治療の役に立つかもしれない。使用するための前提条件は、制御された方法で定義され、効率的なプロトコルを使用して様々 な心臓系統に分化する能力です。さらに、体外の拡大、患者から分離されたクリック単価または臨床病モデル疾患のメカニズムの調査のため有益な研究ツールを提供するかもしれない。
現在の研究では、クリック単価を識別するために異なるマーカーを使用します。しかし、それらのすべてはいくつかの臨床研究の橋渡しの影響を制限する人間で表現されます。標準化された拡張と細胞療法の目的のためのクリック単価のプライミングの分離技術とマーカーの発現に関係なく適用される微分のプロトコルになります。ここで述べる低ウシ胎児血清 (FBS) 濃度と低細胞密度条件下でクリック単価のプライミング マウスおよびラットのクリック単価の 2 つの異なる集団を使用してクリック単価の内皮への分化を促進、そのラミニンはよりことを示す次のプロトコルの下でこの目的のためフィブロネクチンより適当な基板: FBS、クリック単価をにおけるラミニンのシードの率を維持するサプリメントを含む培地で 2-3 日培養後と 3.5% < 60% 合流と培養政府短期証券 (0.1%) の内皮への分化培地で分化する前に 20-24 時間低濃度サプリメント自由な媒体。クリック単価は異種集団なので血清濃度とインキュベーション時間はそれぞれクリック単価個体の特性に応じて調整する必要があります。これを考慮し技術は同様にクリック単価の他のタイプに適用できる可能性とそれぞれ疾患モデルから分離されたクリック単価を使用する場合、どのようには病気によって影響と分化のメカニズムを検討する有用な方法を提供しています。
最近の研究は大人の哺乳類心臓1,2,3居住者心臓前駆細胞 (クリック単価) の存在をサポートし、単価後心臓傷害4,細胞療法の有用な源になりうる5します。 さらに、拡張クリック単価が薬剤スクリーニングの有益なモデルを提供する、6、7モデルのまれな心筋症患者やそれぞれの病気から分離したときの疾病のメカニズムの調査研究。
成人の心臓から分離されたクリック単価が幹細胞/前駆細胞特性1,2,3,8を所有している彼らは、多能性、クローン、自己複製の能力を持っているとします。ただし、単価の異なる表面マーカー プロファイルを含む、たとえば、c キット、Sca 1、および他を展示または別の分離テクニック (表 1) によって取得の多くの異なる (サブ) 集団があります。いくつかの文化および分化のプロトコルが確立された1,2,8,9,10、11,12をされています。 13,14,15,16,17,18。これらのプロトコルは、主に対して、成長因子と血清量、培養の目的に応じて調整して、結果と分化効率を含む成果の違いにつながることができる変化します。
マーカーに基づく分離技術:
クリック単価は、特異的表面マーカー式1,2,8,9,10、11,12,13 に基づいて分離することができます。、14,15,16,17,18。以前の研究では、c キットと Sca 1 に常駐単価1,11,14,19,20を分離する最高のマーカーをかもしれないことを示唆しています。これらのマーカーのどれもが本当にクリック単価の特定、別のマーカーの組み合わせが通常適用されます。たとえば、クリック単価は、c キット21の低レベルを表現するのに対し c キットはまた22マスト細胞、血管内皮細胞23、および造血幹細胞/前駆細胞24を含む他の細胞型で表されます。その他の問題は、いないすべてのマーカーがすべての種の間で表されること事実です。これは、Sca 1、マウスではなく、人間25を表現するためのケースです。したがって、分離マーカーに依存しないプロトコルを使用した臨床試験やひと試料を用いた研究の観点から有利であるかもしれません。
マーカーに依存しない分離手法:
表面マーカー式の主に独立系であるが、これは、特定のマーカー陽性の亜分画の連続選択が (表 1を参照してください) を必要に応じてに洗練、CPC 分離のいくつかの主要な技法があります。(1) サイドの人口 (SP) 技術はもともと造血幹細胞による流出 DNA 色素ヘキスト 3334226機能 ATP 結合カセット (ABC) トランスポーター27の原始的な人口で特徴づけられています。心臓 SP 細胞は異なるグループによって分離されさまざまなレポート2,8,13,14のいくつかのマイナーな違いを使用してマーカーを表現する報告します。(2) コロニー形成線維芽細胞 (CFU Fs) もともと上で定義されたベース間葉系間質細胞 (MSC)-表現のような。コロニー形成を誘導するために料理に分離 MSCs を培養しています。このような MSC のような CFU Fs のコロニー形成は大人の心から分離できるので、心臓系統15に区別することができます。(組織生検から育つセルのクラスターから得られる単一のセルまたは28,29,30,31を外植体 3) 丹治派生セル (CDC)。主に CD105 最近示された+/CD90 cardiomyogenic と再生の潜在的な32-/c-kit-細胞画分を展示します。
ここで、マウスから隔離された SP クリック単価を使用して、クリック単価ラット、マウス SP 単価33の以前の研究に基づく内皮細胞系列の効率的な誘導プロトコルを提供します。プロトコルには、特定文化適応と拡張法細胞密度に対して、媒体、及び基板の血清量が含まれています。それはマウス SP 単価だけでなく、適用することができますが、内皮コミットのクリック単価を増幅するから運命のスイッチを誘発する目的のためのクリック単価の種類は、これらの細胞やその機構の in vitro研究用の移植の観点からします。
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細胞分離目的でマウスの使用スイスの動物保護法とケアと実験動物の使用のためのガイドに従ってされ、スイスのカントン当局によって承認されました。
注: Sca 1+/CD31 の分離-マウスの心臓から SP 単価本質的として行われていたいくつかの変更と前述の34 。材料および使用試薬、材料表を参照してください。すべての実験マウスから分離した心臓の SP クリック単価が増幅、継代、および細胞ラインのような方法で使用されます。7-20 の通路は、この研究に使われました。
1. ティッシュの準備
注: マウスを使用してすべての実験遂行されなければならないガイドラインや規制によると。このプロトコルは、4 個のマウスを使用します。直径 100 mm 培養皿は P100 と呼ばれ、直径 60 mm は、培養皿のプロトコルの次の部分の P60 として記述されます。
2. 消化
3. ろ過
4. フローサイトメトリーによる心臓 SP 細胞の並べ替え
注: ベラパミルは、多剤耐性 (MDR) ABC トランスポーターの活性をブロックすることによってヘキスト流出を抑制します。Hoechst 33342 は DNA 結合色素細胞内 DNA 量と相関するそれとして細胞周期を検出する使用できます。ヘキスト 33342 押し出しセル両方放出チャネルのヘキストの低い部分に表示 (450 nm、ヘキスト ブルー; 650 nm、ヘキスト ・赤)、ヘキスト-保持「主な人口」、その名前「側人口」を与えての脇は、。SP 細胞性前駆細胞で濃縮され、(MDR1 と ABCG2) などの多剤耐性の ABC トランスポーターの高発現を示します。Hoechst 33342 はプロトコルの次の部分のヘキストとして書き込まれます。理想的な結果を得るのための光に敏感な材料を保護するために重要です。
5. 培養分離 SP 単価
注: 3 つの異なる種類のメディアは、このプロトコルで使用されました。(Nosedaら) によると中の 1 として呼ばれます8中 2 と中 3 はその組成に関する材料の表に記載されています。
6. 拡張と SP クリック単価の分化
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マウスのクリック単価 SP 分離:
本研究ではラット単価から結果を変更およびアクセス許可 (図 8)33で以前のレポートから追加に対し SP 表現型によると分離されたマウスのクリック単価を使用しました。
細胞増殖の血清濃度と高、低細胞密度の下で:
私たちの以前の研究は、心臓系統のマーカーの発現が養殖のステップ最初の 24 時間以内に変更されたことを示した。細胞外マトリックス内皮への分化35を含む、細胞運命の決定に影響を与えることが知られています。クリック単価の内皮細胞系列...
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このプロトコルの利点:
このプロトコルは、クリック単価の内皮への分化技術を提供します。低血清濃度と細胞密度が低いが LN がこれらの条件の下で FN よりもより適切な基質をあることを証明という内皮への分化の効率を改善できるとわかった。クリック単価の 2 つのタイプを使いました: ラット分離され拡大した単価を細胞ラインのような方法とマウス SP クリック単価で使用されました。特に、プロトコルが両方の種類に該当する単価。 現在の技術は分離し、遺伝子改変マウス、前臨床の疾患モデルおよび人間28,36からプライマリ クリック単価を展開する科学者を許可します。分離のクリック単価にこのプロトコルを使用してだけでなく疾患のメカニズム解明に新たな治療標的の探索にも役に立つかもしれません。
単価細胞療法4、5細胞は
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著者が明らかに何もありません。
著者実験と生物医学部 (DBM)、大学、バーゼル大学病院から流れ Cytometry 施設からスタッフの中には彼女の役に立つサポート ベラ ローレンツをありがちましょう。この作品は、滞在のトラック プログラム バーゼル大学から (享香望月) によって支えられました。ガブリエラ m. 型は、スイスの全米科学財団 (許可番号 310030_156953) からの助成金によってサポートされます。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 培養培地 | |||
| Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) | ThermoFisher | #12440 | |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)/Nutrient Mixture F12 Ham | Merck | #D8437 | |
| Penicillin-Streptomycin (P/S) | ThermoFisher | #15140122 | |
| Fetal Bovine血清(FBS) | ハイクロン | #SH30071 | 3.5%(系統誘導0.1%) |
| L-グルタミン | ThermoFisher | #25030 | 最終濃度 2 mM |
| グルタチオン | メルク | #G6013 | |
| 組換えヒト上皮成長因子 (EGF) | Peprotech | #AF-100-15 | |
| 組換え塩基性線維芽細胞増殖因子 (FGF) | Peprotech | #AF-100-18B | |
| B27 サプリメント | ThermoFisher | #17504044 | |
| カルジオトロフィン1 | Peprotech | #250-25 | |
| Thrombin | Diagontech AG, Switzerland | #100-125 | |
| Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) CaCl2(-), MgCl2(-) | ThermoFisher | #14170 | |
| 0.05 % Trypsin-EDTA | ThermoFisher | #25300 | |
| T75 Flask | Sarstedt | #83.3911 | |
| Endothelial differentiation | |||
| Endothelial Cell Growth Medium (EGM)-2 BulletKit | Lonza | #CC-3162 | |
| Ham's F-12K (Kaighn's) Medium | ThermoFisher | #21127 | |
| Laminin | メルク | #L2020 | |
| フィブロネクチン | Merck | #F4759 | ddH2O |
| 6 Well Plate | Falcon | #353046 | |
| Formaldehyde Solution | Merck | #F1635 | Diluite 1:10 in PBS (3.7% 最終濃度) |
| Triton X-100 | Merck | #93420 | 0.1% in ddH2O |
| Normal Goat Serum (10%) | ThermoFisher | #50062Z | |
| Anti-von Willebrand Factor 抗体 | Abcam | #ab6994 | 1:100 in 10% ヤギ |
| 血清 ヤギ抗ウサギ IgG, Alexa Fluor 546 | ThermoFisher | #A11010 | 1:500 in 10% ヤギ血清 |
| 4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール, 二塩酸塩 (DAPI) | ThermoFisher | #62247 | 1:500 in ddH2O |
| SlowFade 退色防止キット | ThermoFisher | #S2828 | |
| BX63 広視野顕微鏡 | Olympus | ||
| Tube formation | |||
| 96 ウェルプレート | Falcon | #353072 | |
| 5 ml 丸底チューブ、ストレーナーキャップ付き | Falcon | #352235 | |
| マトリゲル成長因子の低減 | Corning | #354230 | |
| IX50広視野顕微鏡 | リンパス | ||
| Sca-1+/CD31-心側集団隔離34 | |||
| Reagents | |||
| Pentobarbital Natrium 50 mg/ml ad usum vet. | インハウスホスピタル薬局 | #9077862 | 作業溶液:200 mg/kg |
| リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) CaCl2(-), MgCl2(-) | ThermoFisher | #20012 | |
| ハンクス平衡塩溶液 (HBSS) CaCl2(-), MgCl2(-), フェノールレッド (-) | ThermoFisher | #14175 | HBSS 500 mL + 2% FBS コラゲナーゼB活性をクエンチング用 |
| ダルベッコの修正されたイーグルの媒体(DMEM)1g/L D-グルコース、L-グルタミン、ピルビン酸 | サーモフィッシャー | #331885 | のためのDMEM + 10% FBS + 25 mM HEPES+ P / Sを準備し |
| 。(P/S) | ThermoFisher | #15140122 | |
| HEPES 1 M | ThermoFisher | #15630080 | 最終濃度 25 mM |
| ウシ胎児血清 (FBS) | Hyclone | #SH30071 | |
| RBC LysisBuffer (10X) | BioLegend | #420301/100mL | ddH2O で 1X に希釈し、0.2 µm filter |
| Collagenase B | Merck | #11088807001 | HBSS 中の最終濃度 1 mg/mL、0.2 µm フィルター |
| ビスベンズイミド H33342 三塩酸塩 (Hoechst) | Merck | #B2261 | で 1 mg/mL を調製 |
| メルク | #V4629 | 最終濃度83.3 &M | |
| APC ラット抗マウス CD31 | BD Biosciences | #551262 | 0.25 µg/107cells |
| FITC ラット抗マウス Ly-6A/E (Sca-1) | BD Biosciences | #557405 | 0.6 µg/107細胞 |
| 7-アミノアクチノマイシン D (7-ADD) | ThermoFisher | #A1310 | 0.15 µg/106cells |
| APC ラット IgG2a k アイソタイプコントロール | BD Biosciences | #553932 | 0.25 µg/107cells |
| FITC ラット IgG2a k アイソタイプコントロール | BD Biosciences | #554688 | 0.6 µg/107細胞 |
| Material | |||
| 針 27G | テルモ | #NN-2719R | |
| 針 18G | テルモ | #NN-1838S | |
| 単回使用シリンジ 1mL 滅菌済み | CODAN | #62.1640 | |
| トランスファーピペット 3.5mL | Sarstedt | #86.1171.001 | |
| セルストレーナー40&マイクロ;m blue | BDバイオサイエンス | #352340 | |
| セルストレーナー 100 & マイクロ;m yellow | BD Biosciences | #352360 | |
| Lumox Dish 50 | Sarstedt | #94.6077.305 | |
| Culture Dishes P100 | Corning | #353003 | |
| Culture Dishes P60 | Corning | #353004 | |
| Mouse | |||
| Line | Age | 育種 | |
| C57BL/6NRj/オス | 12週間 | < | |
| strong>製品名 | 会社名 | カタログNo.< | |
| strong>試薬 | |||
| Iscove's Modified Dulbecco's Medium(IMDM) | サーモフィッシャー | #12440 | |
| ダルベッコ改変イーグルス培地(DMEM)/栄養混合物F12ハム | ク | #D8437 | |
| ペニシリン-ストレプトマイシン (P/S) | サーモフィッシャー | #15140122 | |
| ウシ胎児血清(FBS) | ハイクロン | #SH30071 | |
| L-グルタミン | ThermoFisher | #25030 | |
| Glutathione | Merck | #G6013 | |
| B27 Supplement | ThermoFisher | #17504044 | |
| 組換えヒト上皮成長因子(EGF) | Peprotech | #AF-100-15 | |
| 組換え塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF) | Peprotech | #AF-100-18B | |
| Cardiotrophin 1 | Peprotech | #250-25 | |
| Thrombin | Diagontech AG, スイス | #100-125 | |
| 内皮細胞増殖培地(EGM)-2 BulletKit | Lonza | #CC-3162 | |
| 培地組成の概要。この情報の一部は、上記で提供したものと同じですが、メディア1-3の構成に従ってソートされています。 | |||
| <強い>製品名 | <強い>中 18 | <強い>中 2 | <強い>中 3 |
| <強い>試薬 | <強い>培養 | <強い>系統誘導 | <強い>内皮diff. |
| Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) | 35% | 35% | |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)/Nutrient Mixture F12 Ham | 65% | 65% | |
| Penicillin-Streptomycin (P/S) | 1% | 1% | |
| ウシ胎児血清(FBS) | 3.5% | ≤0.1% | |
| L-グルタミン | 2 mM | 2 mM | |
| グルタチオン | 0.2 nM | 0.2 nM | |
| B27 サプリメント | 1.3% | ||
| 組換えヒト上皮成長因子 (EGF) | 6.5 ng/mL | ||
| 組換え塩基性線維芽細胞成長因子 (FGF) | 13 ng/mL | ||
| カルジオトロフィン 1 | 0.65 ng/mL | ||
| トロンビン | 0.0005 U/mL | キットに含まれるすべての必要なコンポーネント | |
| 内皮細胞増殖培地(EGM)-2 BulletKit | キットに含まれるすべての必要なコンポーネント |
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