이 기사에서는 효소 조직 소화 프로토콜을 사용하여 붉은털 원숭이 유래 지방 유래 줄기 세포(ADSC)의 분리에 대해 설명합니다. 다음으로, 세포 분리, 계수 및 도금을 포함하는 ADSC 증식에 대해 설명합니다. 마지막으로, ADSC 분화는 특정 지방 생성 유도제를 사용하여 설명됩니다. 또한 차별화를 확인하기 위한 염색 기술을 설명합니다.
방법 논문
이 기사에서는 효소 조직 소화 프로토콜을 사용하여 붉은털 원숭이 유래 지방 유래 줄기 세포(ADSC)의 분리에 대해 설명합니다. 다음으로, 세포 분리, 계수 및 도금을 포함하는 ADSC 증식에 대해 설명합니다. 마지막으로, ADSC 분화는 특정 지방 생성 유도제를 사용하여 설명됩니다. 또한 차별화를 확인하기 위한 염색 기술을 설명합니다.
지방 조직은 자가 재생이 가능한 풍부하고 접근 가능한 다능성 줄기 세포 공급원을 제공합니다. 이러한 지방 유래 줄기 세포 (ADSC)는 생체 내 지방 세포와 기능적으로 유사한 일관된 생체 외 세포 시스템을 제공합니다. 생물 의학 연구에서 ADSC를 사용하면 지방 조직 대사 조절 및 기능에 대한 세포 조사가 가능합니다. ADSC 분화는 적절한 지방세포 확장을 위해 필요하며, 차선의 분화는 지방 기능 장애의 주요 메커니즘입니다. ADSC 분화의 변화를 이해하는 것은 대사 기능 장애 및 질병의 발병을 이해하는 데 중요합니다. 이 원고에 설명 된 프로토콜을 따를 때 포도당 섭취, 지방 분해, 지방 생성 및 분비를 측정하는 분석을 포함하되 이에 국한되지 않는 ADSC 대사 기능을 평가하기위한 여러 시험관 내 기능 테스트에 사용할 수있는 성숙한 지방 세포를 산출 할 것입니다. 붉은털 원숭이( Macaca mulatta) 는 생리학적, 해부학적, 진화적으로 인간과 유사하므로 그들의 조직과 세포는 생물 의학 연구 및 치료법 개발에 광범위하게 사용되었습니다. 여기에서는 4-9 세의 붉은 털 원숭이에서 얻은 신선한 피하 및 안타 지방 조직을 사용하여 ADSC 분리를 설명합니다. 지방 조직 샘플은 콜라게나제에서 효소적으로 분해된 후 여과 및 원심분리하여 기질 혈관 분획에서 ADSC를 분리합니다. 분리된 ADSC는 기질 배지에서 증식한 후 기질 배지에서 0.5μg/mL 덱사메타손, 0.5mM 이소부틸 메틸크산틴 및 50μM 인도메타신의 칵테일을 사용하여 약 14-21일 동안 분화합니다. 성숙한 지방 세포는 분화 약 14 일에 관찰됩니다. 이 원고에서는 ADSC 분리, 증식 및 시험관 내 분화를 위한 프로토콜을 설명합니다. 우리는 붉은털 원숭이 지방 조직의 ADSC에 초점을 맞추었지만 이러한 프로토콜은 최소한의 조정으로 다른 동물로부터 얻은 지방 조직에 활용할 수 있습니다.
지방 조직은 세포, 주로 성숙한 지방 세포 및 섬유 아세포, 면역 세포 및 지방 유래 줄기 세포 (ADSC)를 포함한 기질 혈관 분획의 이질적인 혼합물로 구성됩니다 1,2,3. 1 차 ADSC는 백색 지방 조직에서 직접 분리되고 지방 세포, 연골 또는 뼈 세포로 분화하도록 자극 될 수 있습니다4. ADSC는 시험관 내 다능성 유지 및자가 재생과 같은 고전적인 줄기 세포 특성을 나타냅니다. 그리고 문화에서 플라스틱을 고수합니다 5,6. ADSC는 다분화능과 비침습적 기술을 사용하여 대량으로 쉽게 수확할 수 있는 능력으로 인해 재생 의학에 사용되는 데 중요한 관심사입니다7. ADSC의 지방생성 분화는 지질 축적, 인슐린 자극 포도당 흡수, 지방 분해 및 아디포카인 분비8를 포함하는 성숙한 지방세포를 기능적으로 모방하는 세포를생성합니다. 성숙한 지방 세포와의 유사성은 지방 세포의 세포 특성 및 대사 기능의 생리 학적 조사를 위해 ADSC의 광범위한 사용으로 이어졌습니다. 대사 기능 장애 및 장애의 발달이 세포 또는 조직 수준 9,10,11,12에서 시작된다는 생각을 뒷받침하는 증거가 증가하고 있습니다. 최적의 ADSC 분화는 충분한 지방 조직 확장, 적절한 지방 세포 기능 및 효과적인 대사 조절을 위해 필요합니다13.
이 원고에 설명 된 프로토콜은 표준 실험실 장비와 기본 시약을 사용하는 간단한 기술입니다. 원고는 먼저 기계적 및 효소 적 소화를 사용하여 신선한 지방 조직에서 1 차 ADSC를 분리하기위한 프로토콜을 설명합니다. 다음으로, 기질 매질에서 ADSC의 증식 및 계대에 대한 프로토콜이 설명된다. 마지막으로, ADSC의 지방 생성 분화를위한 프로토콜이 설명된다. 분화 후, 이러한 세포는 지방 세포 대사 및 기능 장애 메커니즘을 더 잘 이해하기위한 연구에 사용될 수 있습니다. 오일 레드 O 및 붕소-디피로메텐(BODIPY) 염색을 사용한 지방생성 분화 및 지질 액적 검출의 확인을 위한 프로토콜이 또한 기재되어 있다. 이 프로토콜의 세부 사항은 붉은 털 원숭이의 신선한 omental 지방 조직에서 분리 된 1 차 ADSC에 중점을 두었습니다. 우리와 다른 사람들은 이 프로토콜을 사용하여 붉은털 원숭이 피하 및 안달 지방 조직 저장소14,15에서 ADSC를 성공적으로 분리했습니다. 사용 된 동일한 양의 조직에 대해, 우리는 피하 지방 조직이 omental 지방 조직에 비해 더 조밀하고 단단하며 소화에서 더 적은 세포를 생성한다는 것을 관찰했습니다. 이 프로토콜은 또한 인간 지방 샘플(16)로부터 ADSC를 단리하는데 사용되었다.
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획득 된 모든 조직 및 절차는 루이지애나 주립 대학 건강 과학 센터의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았으며 국립 보건원 (NIH 간행물 번호 85-12, 1996 년 개정)의 지침에 따라 수행되었습니다.
1. 완충액 및 용액의 제조
2. ADSC 절연
3. ADSC 확산
4. ADSC 지방 분화
5. 지방 세포 검출
참고: 이 섹션에서는 분화된 지방세포에서 지질 액적 검출에 사용되는 염색 프로토콜에 대해 설명하지만 중간엽 줄기세포 마커인 CD105에 대한 면역형광 염색도 ADSC 확인에 사용할 수 있습니다.
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붉은털 원숭이 지방 조직 샘플에서 분리된 ADSC를 배양 플레이트에 시딩하고 그림 1에 나타내었다. 플레이팅 당일에, 세포는 비부착성이고 도 1A에 도시된 바와 같이 배양 접시에 부유한다. 72시간 이내에 ADSC는 80% 합류하여 지방세포 분화 준비가 됩니다(그림 1B). ADSC는 화학적 유도 후 강한 지방 생성 특성을 나타냅니다. 분화 14일 후, 성숙한 지방세포는 광학 현미경을 통해 관찰할 수 있습니다(그림 2A). ADSC 지방생성 분화를 확인하기 위해 다양한 염색을 사용하여 분화된 성숙 지방세포의 지질 방울을 시각화할 수 있습니다. 분화 14일째에, 세포를 염색하고 지질 액적 시각화를 위해 Oil Red O (도 2B) 및 BODIPY (
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ADSC 분리, 증식 및 분화 프로토콜은 간단하고 재현 가능하지만 적절한 분리, 건강한 확장 및 효율적인 차별화를 보장하기 위해 신중한 기술이 필요합니다. 멸균 작업 환경은 모든 세포 배양 실험에 매우 중요합니다. 박테리아 또는 곰팡이는 오염된 도구, 배지 또는 작업 환경을 통해 세포 배양에 도입될 수 있습니다. 곰팡이 오염은 배양 물에서 포자 성장으로 표시되는 반면 박테리아 오염은 배지의 탁도의 존재로 표시됩니다. 사용하기 전에 생물안전 캐비닛과 모든 피펫, 병 및 도구를 소독하고, 생물안전 캐비닛을 사용하기 최소 15분 전에 층류 공기 흐름을 켜고, 사용 후 캐비닛과 모든 피펫을 소독하여 오염 위험을 줄이는 것이 좋습니다. 또한 진공 흡인을 위해 비필터 피펫 팁을 오토클레이빙하고 사용 후 흡인기를 멸균수로 세척한 후 70% 에탄올로 세척하는 것이 좋습니다. 배지만 있는 배양 접시를 37°C 및 5%CO2 의 가습 인큐베이터에 며칠 동안 두어 배지의 멸균성을 확인할 수 있습니다. 오염 된 배양 물은 30 분...
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저자는 그의 기술 지원에 대해 Curtis Vande Stouwe에게 감사하고 싶습니다. 프로토콜 개발의 기초가되는 연구는 국립 알코올 남용 및 알코올 중독 연구소 (5P60AA009803-25, 5T32AA007577-20 및 1F31AA028459-01)의 보조금으로 지원되었습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.4 % trypan blue | Thermo-Fisher | 15250061 | |
| 1.5 ml 마이크로 원심분리기 튜브 | Dot Scientific | 707-FTG | |
| 100 % 이소프로판올 | Sigma-Aldrich | PX1838-P | |
| 100-mm 세포 배양 접시 | Corning | 430167 | |
| 3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I7018 | |
| 50-mL 플라스틱 원뿔형 튜브 | Fisher Scientific | 50-465-232 | |
| 70-µ m cell strainer | Corning | CLS431751 | |
| a-MEM | Thermo-Fisher | 12561056 | |
| 알루미늄 호일 | Reynolds Wrap | ||
| BODIPY | Thermo-Fisher | D3922 | |
| 소 혈청 알부민(BSA) | Sigma-Aldrich | 05470 | |
| 원심분리기 | Eppendorf | 5810 R | |
| 콜라겐분해효소, 유형 I | Thermo-Fisher | 17100017 | |
| Dexamethasone-수용성 | Sigma-Aldrich | D2915 | |
| 디메틸 설폭사이드, DMSO | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| 증류수 | Thermo-Fisher | 15230162 | |
| Fetal Bovine Serum, USDA 승인 | Sigma-Aldrich | F0926 | |
| Fungizone/Amphotericin B(250ug/mL) | Thermo-Fisher | 15290018 | |
| Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) | Thermo-Fisher | 14175095 | |
| Hemacytometer with cover slip | Sigma-Aldrich | Z359629 | |
| Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 | |
| 도립광 현미경 | Nikon | DIAPHOT-TMD | |
| L-glutamine (200 mM) | Thermo-Fisher | 25030081 | |
| 실험실 로커, 0.5-1.0 Hz | 신뢰할 수 있는 과학 | 모델 55 로킹 | |
| 중성 완충 포르말린(10%) | Pharmco | 8BUFF-FORM | |
| 오일 레드 O | 시그마-알드리치 | O0625 | |
| 파라포르멜데히드 | 시그마-알드리치 | P6148 | |
| 페니실린-스트렙토마이신(10,000 U/mL) | Thermo-Fisher | 15140122 | |
| 인산염 완충 식염수(PBS), pH 7.4 | Thermo-Fisher | 10010023 | |
| 적혈구(RBC) 용해 완충액 | Qiagen | 158904 | |
| 혈청학적 피펫, 2 - 25 mL | Costar Stripettes | ||
| 표준 가습 세포 배양 인큐베이터, 37 ° C, 5 % CO2 | 산요 | MCO-17AIC | |
| 트립신-EDTA (0.25%) | 써모 피셔 | 25200056 |
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