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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
쥐 심장에서 다른 심장 세포 유형의 분리를 위해 몇 가지 프로토콜이 개발 및 기술되었습니다. 여기에는 실험 준비 비용을 줄이기 위해 단일 준비에서 고품질 주요 심장 세포 유형 (cardiomyocytes, endothelial cell, fibroblast)을 분리 할 수있는 최적화 된 프로토콜이 설명되어 있습니다.
쥐는 심장 혈관 연구에 사용되는 중요한 동물 모델이며, 랫트 심장 세포는 심근 비대, 섬유증 및 죽상 동맥 경화증과 같은 심혈관 질환 진행의 분자 메커니즘에 대한 생체 외 분석을 위해 일상적으로 사용됩니다. 이러한 세포 메커니즘을 이해하기 위해 심혈관 시스템에서 불후의 세포주를 개발하기 위해 다양한 성공을 거둔 여러 시도가 있었지만, 일차 세포는 이러한 연구를 위해보다 자연스럽고 가까운 생체 내 환경을 제공합니다. 따라서 특정 세포 유형에 종사하는 여러 실험실에서는 관심있는 쥐 심장 세포의 개별 유형을 분리하는 프로토콜을 개발했습니다. 그러나 하나 이상의 셀 유형을 격리 할 수있는 프로토콜이 없습니다. 여기에는 하나의 준비에서 고품질의 주요 심장 세포 유형 (cardiomyocytes, endothelial 세포 및 fibroblasts)의 격리를 허용하고 최적화 된 프로토콜을 설명합니다세포 분석에 사용. 이를 통해 사용 가능한 리소스를 가장 효율적으로 사용할 수 있으므로 시간을 절약하고 연구 비용을 줄일 수 있습니다.
설치류 모델은 오랫동안 건강과 질병에서 심혈 관계 생리학에 대한 우리의 이해를 넓히는 도구로 사용되어 왔습니다. 1 이 동물 모델은 기관 수준에서 질병의 병리 생리학을 이해하고 심혈관 질환 치료에 사용되는 다양한 약리학 적 약물의 약물 동력학 및 약력학을 분석하고 심혈관 질환 발병의 분자 메커니즘 및 특정 세포 유형은 시험 관내 세포 배양 모델의 사용을 필요로한다. 이 목적을 위해 심혈관 시스템으로부터의 상이한 불멸화 된 세포주가 개발되었다. 2 , 3 그러나 새로 분리 된 1 차 세포는 생리 학적으로 기능적으로 살아있는 조직과 유기체와 관련이 있습니다.
심장은 심장 혈관의 모든 주요 유형의 세포를 포함하는 다용도 장기입니다.ystem, 쥐 심장은 여전히 심혈관 생리학의 이해를 위해 일반적으로 사용되는 모델입니다. 지난 수십 년 동안 심장 조직으로부터 개별 세포 유형을 분리하기위한 여러 가지 방법이 설명되었습니다. 4 , 5 , 6 , 7 그러나 이러한 방법은 특정 세포 유형의 분리에만 초점을 맞추어 더 이상 세포 유형을 잃어 버려 세포 분석에 더 이상 사용할 수 없습니다. 여기에는 심장 조직, 즉 심근 세포, 내피 세포 및 섬유 아세포의 주요 세포 유형을 동시에 고품질로 분리 할 수있는 최적화 된 프로토콜이 설명되어 있습니다. 이러한 모든 세포 유형은 다른 실험 설정 8 , 9 , 10 및 동일한 동물의 세포 - 세포 상호 작용 분석에 사용할 수 있습니다.
이 조사는 미 국립 보건원 (NIH Publication No. 85-23 1985)에 의해 출판 된 실험실 동물의 관리 및 사용 안내서에 따르며 Giessen 대학 지역 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 본 연구에서는 200-250 g의 성인 남성 Wistar 쥐를 사용 하였다.
1. 고압 증기 멸균
2. 미디어 및 솔루션 준비
참고 : 2.1-2.4 단계의 솔루션은 격리 전 1 주일까지 준비하고 4 ℃에서 보관할 수 있지만 격리 당일 2.5-2.8 단계에서 솔루션을 준비하십시오. 완충액과 배지의 완전한 조리법은 표 1 에 나와 있다. 37 ℃로 모든 매체와 용액을 따뜻하게준비를 시작하기 전에 물 목욕.
3. 자성 비드의 제조
4. Langendorff 관류 시스템의 준비
5. 쥐의 해부
6. 콜라게나 제로 심장 충혈과 소화
7. 랫 심장 세포 분리
8. 내피 세포의 특성
참고 : 내피 세포의 순도는 Dil-Ac-LDL 섭취와 폰 빌레 브란트 인자 (vWF)의 면역 염색에 의해 결정됩니다. 세포는 형광 또는 공 촛점 현미경으로 시각화됩니다 ( 그림 3C-3E ).
분리 절차는 계획된 실험에 사용될 수있는 70-80 % 생존 가능하고 막대 모양의 줄무늬 심근 세포 ( 그림 2A 및 2C )의 수율을 초래합니다. 우리의 실험실에서 cardiomyocytes는 일상적으로 칼슘 2 + 신호 분석에 사용됩니다. 그림 5A 는 Fura - AM (5 μm의)와로드 된 cardiomyocytes의 허혈 / reperfusion에 대한 응답으로 세포 내 칼슘 [칼슘 2 + ] 진동을 보여줍니다. 그림 5B 는 ATP (100 μm의)의 추가 후 내피 세포와 섬유 아 세포의 [칼슘 2 + ] i의 변화를 보여줍니다. 다른 심장 세포 유형에서 [Ca 2+ ] i 의 변화를 이전에 설명한대로 분석했습니다. 6 , 11 , 12
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그림 1 : 수정 된 Langendorff 관류 시스템. ( A ) 심장 세포의 격리에 사용 된 전체 Langendorff 관류 시스템 ( B ) 재관류를위한 관류 완충액의 수집에 사용되는 "심장 챔버"에 매달려있는 심장의 확대보기. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2 : 성인 쥐의 심근 세포. ( A ) laminin 코팅 세포 배양 접시에 도금 2 시간 후 전형적인 막대 모양의 건강한 cardiomyocytes ( B ) 불완전한 조직 소화로 인한 가난한 준비의 전형적인 예. laminin 코팅 세포 배양 접시에 도금 후 2 시간, MO세포의 st는 hypercontracted하고 둥근 모양, 그리고 막대 모양의 cardiomyocytes가 없습니다. 눈금 막대 = 10 μm ( C ) 이전에 설명한대로 액틴 시각화에 대한 얼룩 단일 cardiomyocyte의 공 촛점 현미경. 13 스케일 바 = 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3 : 쥐 심장 내피 세포. ( A ) 격리 후 3 일 동안 비 융합 내피 세포 단일 층의 위상 - 대조 현미경 사진. 다크 스팟은 여전히 부모 내피 세포에 부착 된 자기 비드입니다. 스케일 바 = 10 μm ( B ) 격리 후 7 일째의 합류 내피 세포 단층의 위상차 현미경 사진 ( C) Dil-Ac-LDL 섭취 (적색) 및 핵 염색 (파란색)을 나타내는 내피 세포의 면역 염색 ( D ) vWF (적색) 및 핵 염색 (청색)의 염색을 보여주는 내피 세포의 면역 염색 ( E ) 2 차 항체 및 핵 염색 (파란색) (스케일 막대 = 50 μm) 이 그림의 확대 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4 : 쥐 심장 섬유 아 세포. ( A ) 격리 2 일째에 전형적인 스핀들 모양의 심장 섬유 아세포. ( B ) 문화의 7 일 후 합류, 순수 섬유 아 세포. ( C ) 상피 세포로 오염 된 불량 제제의 전형적인 예. 화살촉으로 표시된 세포는 심장 상피 세포 . 눈금 막대 = 10 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5 : 심장 세포에서 [Ca 2+ ] i의 변화. ( A ) 화학 허혈에 노출 된 쥐의 심근 세포 (Na-cyanate; 2 mM)에서 Fura-2 비율로 측정 한 세포 내 칼슘 [Ca 2+ ] i의 대표적인 추적 결과 재관류 ( B ) 세포 내 칼슘의 변화에 대한 대표적인 추적 지시 된대로 ATP (100 μM)로 처리 한 쥐 심장 내피 세포 및 섬유 아세포에서 Fura-2 비율로 측정 한 [Ca 2+ ] i . >이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
저자는 선언 할 것이 없습니다.
쥐 심장에서 다른 심장 세포 유형의 분리를 위해 몇 가지 프로토콜이 개발 및 기술되었습니다. 여기에는 실험 준비 비용을 줄이기 위해 단일 준비에서 고품질 주요 심장 세포 유형 (cardiomyocytes, endothelial cell, fibroblast)을 분리 할 수있는 최적화 된 프로토콜이 설명되어 있습니다.
L. Rinaldi, S. Schäffer, D. Reitz, H. Thomas 및 A. Weber의 기술 지원은 감사하게 생각합니다. 저자는 광범위한 증거 교정과 원고의 언어 편집을 위해 Dr. E. Martinson에게 감사드립니다. 이 연구는 Giessen Anschubsfinanzierung 대학의 M. Aslam과 D. Gündüz 연구원의 지원을 받았다.
| 안티 vWF | 산타 크루즈 생명 공학. | SC-14014 | |
| 염화칼슘 | 머크 | 102378 | |
| 카르니틴 | 시그마-알드리치 | C0283 | |
| 콜라겐분해효소 II형 | 워딩턴 | LS004176 | |
| 크레아틴 | 시그마-알드리치 | C0780 | |
| D-글루코스 | 머크 | 108342 | |
| 딜-AC-LDL | 써모 사이언티픽 | L3484 | |
| EDTA 용액 (0.2 M) | Biochrome AG | L2113 | |
| Embeding solution | Citiflour | AF1-25 | |
| Endothelial cell medium MV2 | PromoCell | C-22022 | |
| Foetal calf serum (FCS) | Biochrome AG | S0615 | |
| Gentamicin | Serva Chemicals | 47991 | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H0887 | |
| Isoflurane | Abbott | TU 061219 | |
| Laminin | Roche/Sigma | 11243217001 | |
| M199 medium | Thermo Scientific | 11150059 | |
| M199 medium (Powder) | Biochrome AG | T061 | |
| Magnesium sulphate | Sigma-Aldrich | 63138 | |
| Mouse anti-rat CD31 항체 (TLD-3A12) | Thermo Scientific | MA1-81051 | |
| NaCl solution (0.9%), Sterile | B. Braun | 30820080 | |
| 팬 마우스 IgG 비드 (Dynabeads) | Thermo Scientific | 11041 | |
| 파라포름알데히드(PFA) 4% 용액 | Santa Cruz Biotech. | sc-281692 | |
| 페니실린-스트렙토마이신 | Thermo Scientific | 15070-063 | |
| 인산염 완충 식염수 (PBS) 1x | PAN-Biotech | P04-36500 | |
| 플라스틱 소모품 | Greiner Bio-One | ||
| 염화칼륨 | Merck | 4933 | |
| 인산이수소 칼 | 륨Merck | 7873 | |
| 염화나트륨 | Merck | 6404 | |
| 수산화나트륨 용액(2 N) | Merck | 109136 | |
| 멸균 여과 시스템 | Thermo Scientific | 5660020 | |
| Taurine | Sigma-Aldrich | T8691 | |
| TO-PRO | Thermo Scientific | T3605 | |
| Trypsin-EDTA Solution (10x) | Sigma-Aldrich | T4174 | |
| Water, Sterile | B. Braun |