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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Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology.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
지방 조직은 중간엽 줄기 세포의 훌륭한 공급원입니다. 여기에서는 스위스 생쥐 부고환 지방 조직에서 지방 조직 유래 줄기 세포(ADSC)의 단계별 추출, 배양 및 특성 분석을 제공합니다.
중간엽 줄기 세포(MSC)는 주로 면역 반응을 조절할 수 있는 잠재력으로 인해 악화된 염증을 막기 위한 새로운 치료 접근법으로 광범위하게 연구되었습니다. MSC는 class I major histocompatibility complex(MHC) 분자의 낮은 발현과 동종 이식을 위한 세포 기반 요법의 사용을 기반으로 면역학적으로 호환되지 않는 동종 이식 수혜자에서 생존할 수 있는 면역 특권 세포입니다. 이 세포는 여러 조직에서 분리할 수 있으며, 가장 일반적으로 사용되는 것은 골수와 지방 조직입니다. 당사는 마우스의 부고환 지방 조직에서 MSC를 분리, 배양 및 특성화할 수 있는 간편한 프로토콜을 제공합니다. 부고환 지방 조직은 외과적으로 절제하고 물리적으로 단편화한 후 0.15% 콜라겐분해효소 II형 용액으로 분해합니다. 그런 다음 1차 지방 조직 유래 줄기세포(ADSC)를 시험관에서 배양 및 증식하고 유세포 분석을 통해 표현형 특성 분석을 수행합니다. 또한 ADSC를 골형성(osteogenic), 지방형성(adipogenic) 및 연골형성(chondrogenic) 세포로 분화하는 단계를 제공하고 각 세포 계통의 기능적 특성을 규명합니다. 여기에 제공된 프로토콜은 in vivo 및 ex vivo 실험에 사용할 수 있으며, 대안으로 지방 유래 줄기 세포를 사용하여 MSC와 같은 불멸 세포를 생성할 수 있습니다.
중간엽 줄기 세포(MSC)는 조골세포, 연골아세포, 지방세포 1,2와 같은 세포로 분화하는 성체 다전위 세포입니다. 이 세포는 여러 장기에 존재하기 때문에 골수, 근육, 지방, 모낭, 치아 뿌리, 태반, 진피, 주위, 탯줄, 폐, 간 및 비장과 같은 성인 조직에서 추출할 수 있습니다 3,4.
MSC가 생리학 및 면역 체계에 미치는 영향은 5,6으로 보고되었습니다. 이 세포는 인간 및 수의학 모두에서 여러 질병을 치료하는 데 유망했습니다. MSC는 세포-세포 접촉, 용해성 인자 및 작은 세포외 소포체와 같은 다양한 메커니즘을 통해 염증을 제어하고 혈관 신생 및 조직 항상성을 촉진할 수 있습니다 7,8,9,10. 또한, MSC는 면역학적으로 양립할 수 없는 동종 이식 수혜자에서 생존할 수 있는 면역 특권 세포인데, 이는 이들 세포가 클래스 I 주요 조직 적합성 복합체(MHC) 분자의 발현이 낮고 동종 이식을 위한 세포 기반 치료에 사용되기 때문입니다11,12. 낮은 면역원성과 재생 잠재력이 결합된 MSC는 이식편대숙주병(GvHD)13, 전신성 홍반성 루푸스(SLE)14 및 다발성 경화증15 등과 같은 세포 치료에 이상적인 후보입니다16,17.
MSC가 여러 성인 조직에 존재한다는 사실에도 불구하고, 지방 조직은 최소한의 외과적 개입으로 수확에 대한 접근성과 같은 다른 공급원에 비해 이점을 제공합니다. 높은 팽창률을 가진 많은 수의 사용 가능한 셀; 특정 장비 및 저비용 재료 없이 수행하기 쉬운 프로토콜을 사용하여 체외 확장이 용이합니다 18,19,20. 추출한 지방 조직 유래 줄기 세포(ADSC)는 국제 세포 치료 학회(International Society for Cellular Therapy, ISCT)에서 정한 대로 특성화해야 합니다21. 따라서 MSC는 엔도글린(CD105), 엑토-5'-뉴클레오티다아제(CD73) 및 Thy-1(CD90)과 같은 중간엽 마커의 높은 비율(≥95%)을 발현하고, 백혈구 공통 항원(CD45), 막관통 인산지방단백(CD34), 당지질 고정 막 당단백질(CD14), 인테그린 알파 M(CD11b), B세포 항원 수용체 복합체 관련 단백질 알파 사슬(CD79α)과 같은 조혈 마커의 낮은 비율(≤2%)을 발현하는 형태학을 보여야 합니다. B-림프구 표면 항원 B4(CD19) 및 클래스 II 인간 백혈구 항원(HLA-II). 또한, 기능적 특성화가 필요하며, 세포는 조골세포, 연골아세포 또는 지방아세포로 분화할 수 있어야 한다21.
여기에서는 in vitro 연구를 위한 기계적 해리 및 효소 소화를 사용하여 부고환 지방 조직에서 MSC를 얻는 방법과 ISTT에 의해 preconized 형태학적 특성 분석을 보여줍니다.
모든 동물 실험은 동물 윤리에 대한 국제 지침에 따라 수행되었으며, 프로토콜 번호 021/22에 따라 산타 크루즈 주립 대학의 관리 및 사용 기관 위원회의 승인을 받았습니다. 스위스 수컷 마우스(6-8주)는 동물 사육, 유지 관리 및 실험 실험실 - 산타 크루즈 주립 대학(LaBIO-UESC) 동물 연구 시설에서 획득했으며, 특정 병원체가 없는 조건에서 유지되고 12시간 밝음/어두운 주기로 물과 음식을 즉시 받았습니다.
참고: 다른 마우스 계통을 사용할 수 있습니다. 성체 마우스(6-8주)는 증식 활성이 높은 지방 조직과 세포가 더 발달되어 있기 때문에 사용을 권장합니다.
1. 준비
알림: 계속하기 전에 아래에 설명된 다음 시약을 준비하십시오. 시약 및 재료 공급업체 정보는 재료 표를 참조하십시오. 마스크, 모자, 실험복, 장갑과 같은 개인 보호 장비는 모든 실제 절차에서 착용해야 합니다.
| 항체/Fluorophore | 희석 | 클론 | 최종 농도(μg/mL) | 그것이 표현되는 기능과 세포 | ||
| CD34- 체육 | 1:100 | 램34 | 2 | 세포 접착 계수. 조혈모세포. | ||
| CD45- APC | 1:100 | 30-F11 | 2 | 백혈구 활성화를 돕습니다. 백혈구에서 발현됩니다. | ||
| CD71-피팅 | 1:100 | 다2 | 5 | 세포 증식 중 철분 흡수를 조절합니다. 증식 세포, 망상 적혈구 및 전구 세포. | ||
| CD29-피팅 | 1:100 | 하2/5 | 5 | 접착 및 활성화, 배아 발생, 백혈구, 수지상 세포, 혈소판, 비만 세포, 섬유 아세포 및 내피 세포. | ||
| CD90- 퍼CP | 1:100 | 옥스-7 | 2 | 신호, 접착력. T 림프구, NK, 단핵구, hemtopoietic stem cells, neuron 및 fibroblast. | ||
표 1: 유세포분석기에 의한 ADSC의 표현형 특성 분석에 사용되는 항체. 각각의 형광 색소, 희석, 클론 및 최종 농도가 있는 항체 목록과 발현되는 세포에서의 기능.
2. 방법
참고: 지방 조직은 피하 또는 복강 내 위치에서 몸 전체에 분포되어 있습니다. 마우스에서 실험에 사용되는 가장 흔한 지방 조직에는 피하 부고환, 장간막 및 후복막이 포함됩니다22. 여기에서는 부고환 지방 조직을 얻는 단계를 보여줍니다(그림 1).

그림 1: 스위스 쥐에서 지방 조직 유래 줄기 세포를 얻기 위한 실험 설계. (A) 바늘을 사용하여 동물을 코르크 또는 스티로폼 보드에 놓습니다. (B) 핀셋을 사용하여 피부를 들어 올리고 복부 중앙을 절개하고 복막에서 피부를 분리합니다. (C) 부고환 위의 백색 지방 조직을 식별합니다. (D) 조직을 10% FBS 및 1% 항생제가 보충된 DMEM 배지로 옮기고, 부고환 지방 조직을 PBS로 철저히 세척하고, 조직을 소화 용액에 옮긴다. (E), 조직을 단편화하고 (F) 37 ° C에서 1 시간 동안 10 분마다 격렬하게 흔듭니다. (G) 세포를 계수한 후 6웰 플레이트에 플레이트를 넣고 도립 현미경으로 세포 형태를 관찰합니다. (F) 세포 형태는 원형에서 섬유아세포와 같이 변화합니다. 스케일 바 = 22.22 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
여기에 제시된 프로토콜에 따라 지방 조직에서 추출한 세포는 ISCT에서 제안한 MSC에 대한 최소 기준과 일치하는 형태를 보여주었습니다. 프로토콜의 개요는 그림 1에 나와 있습니다. 표현형적으로, ADSC는 세포 배양 초기에 플라스틱 및 섬유아세포와 유사한 형태에 대한 부착을 보여주었습니다(그림 2A). 게다가, 그들은 균질하게 성장하여 식민지를 형성했습니다. 또한, ADSC는 조혈 마커인 CD34(2.12%)와 CD45(1.81%)의 발현이 낮았고, 모든 중간엽 세포 마커인 CD71(42.6%), CD29(74.2%), CD90(55.1%)의 발현이 높았다(그림 2B).

그림 2: 지방 조직 유래 세포의 표현형 특성 분석. (A) 배양 2일, 4일, 8일째에 원형에서 섬유아세포와 유사한 형태로 변하는 ADSC 형태; 스케일 바 = 22.22 μm. (B) ASC에 의해 표현되거나(CD71, CD29 및 CD90) 표현되지 않는(CD34 및 CD45) 마커에 대한 히스토그램. 이 그림은 Miranda et al.24의 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
기능적으로, ADSC는 14일 또는 21일 동안 각 계통에 대해 조건화된 배지에서 배양했을 때 조골세포, 지방아세포 및 연골아세포로 분화할 수 있는 다능성을 보여주었습니다(그림 3). Von Kossa 염색은 골형성 과정의 특징인 세포외 기질에서 광물화된 결절을 드러냈습니다(그림 3). Oil-red O 염색은 ADSC의 세포질에서 지질 액포를 입증했으며, Alcian Blue 염색은 세포외 기질에 글리코사미노글리칸의 존재를 확인했습니다(그림 3). 표현형 및 기능적 특성은 부고환 지방 조직에서 추출한 세포의 집단을 MSC로 확인했습니다.

그림 3: 지방 조직 유래 세포의 기능적 특성 분석. 배양 14일 및 21일 후 ADSC의 골형성, 지방형성 및 연골형성 다계통 잠재력. 스케일 바 = 50 μm (상단 패널), 100 μm (중간 및 하단 패널). 이 그림은 Miranda et al.24의 허가를 받아 복제되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
저자는 밝힐 것이 없습니다.
지방 조직은 중간엽 줄기 세포의 훌륭한 공급원입니다. 여기에서는 스위스 생쥐 부고환 지방 조직에서 지방 조직 유래 줄기 세포(ADSC)의 단계별 추출, 배양 및 특성 분석을 제공합니다.
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnologico (480807/2011-6) 및 Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (APQ-01237-11)의 보조금으로 지원되는 연구. 이 연구는 PROPP UESC(073.6764.2019.0021079-85)의 일부 재정 지원을 받았습니다. MGAG와 URS는 각각 FAPESB(Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia)와 CAPES(Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior)에서 수여하는 장학금 덕분입니다.
| 140 > C 고온 살균 CO2 인큐베이터 | RADOBIO SCIENTIFIC CO. LTD, 중국 | C180 | |
| 3-이소부틸-1-메틸크산틴 | 시그마-알드리치, 샌루이스, 미주리, 미국 | I7018 | |
| 아세트산 빙하 | 시그마-알드리치, 샌루이스, 미주리, 미국 | PHR1748 | |
| Alcian Blue 8GX | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | A9186 | BioReagent, 당단백질 검출에 적합합니다. 아세트산 1%, pH 2.5 |
| 알코올 70% | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 65350-M | 70% 물 |
| Amphotericin B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1662 | |
| 항체와 관련상품 anti-mouse anti-CD29 FITC (Clone Ha2/5) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 555005 | 세포의 기능: 접착 및 활성화, 배아 형성, 백혈구, DC, 혈소판, 비만 세포, 섬유아세포 및 내피 세포 |
| 항체 항-마우스 anti-CD34 PE (Clone RAM34) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 551387 | 세포내 기능: 세포 접착 인자. 조혈 줄기 세포 |
| 항체 항체 anti-mouse anti-CD45 APC (Clone 30-F11) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 559864 | 세포내 기능: 백혈구 활성화 지원 |
| 항체 anti-mouse anti-CD71 FITC (Clone C2) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 553266 | 세포내 기능: 세포 증식 중 철 흡수를 조절합니다. 증식 세포, 망상 적혈구 및 전구체 |
| 항체 anti-mouse anti-CD90 PerCP (Clone OX-7) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 557266 | 세포의 기능: 신호전달, 접착. T 림프구, NK, 단핵구, HSC, 뉴런, 섬유아세포 |
| 아스코르브산 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1008 | |
| Automatic pipettes | Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | 4700850N | Finnpipette F1 Good Laboratory Pipetting (GLP) Kits |
| Beaker | Not applicable | 1 unit | |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, 미국 | A7906 | |
| 세포 배양 플레이트 (6-well) | Merck, 다름슈타트, 독일 | Z707759 | 07 단위 멸균. TPP 조직 배양 |
| 플레이트세포 배양 플레이트(96-well. 원형 또는 V 하단) | Merck, 다름슈타트, 독일 | CLS353077 | 01 유닛 멸균. Wells, 96, Tissue Culture (TC) 처리된 표면, 둥근 바닥 투명 웰, 멸균 |
| 연골 생성 매체 | Stem Pro Chondrogenesis Differentiation– 생명 기술 | A1007101 | TGF-β 2, TGF-&베타; 3, 덱사메타손, 인슐린, 트랜스페린, ITS, 나트륨-L - 아스코르브산염, 피루브산나트륨, 아스코르브산-2-인산 |
| 분해효소 II형 콜라겐분해효소 유형 II | Life Technologies, 캘리포니아, 미국 | 17101015 | |
| 알루미늄으로 덮인 코르크 또는 스티로폼 보드 | 해당 없음 | 1단위 | 면 해당|
| 없음 | 50g | ||
| 덱사메타손 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | D4902 | |
| 해부 가위 | 해당 | 없음 | 03 units sterile |
| DPX Mountant for histology | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 6522 | |
| Dulbecco' s 변형 된 독수리' s 매체 (DMEM) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | D5523 | 1000 mg/L 포도당 및 L-글루타민, 중탄산나트륨 없음, 분말, 세포 배양에 적합 |
| Eosin B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 861006 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | F4135 | |
| 포름알데히드 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 47608 | |
| Formalin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | HT501128 | |
| Gentamicin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | G1397 | |
| Hematoxylin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | H3136 | |
| 피하 주사 바늘 (0.3mm x 13mm) | 해당 없음 | 5 units | |
| Indomethacin | Sigma-Aldrich, San Luis, 미국 미주리 | I0200000 | |
| 인슐린 | 시그마-알드리치, 샌 루이스, 미주리, 미국 | I3536 | |
| 이소프로판올 | 시그마-알드리치, 샌 루이스, 미주리, 미국 | 563935 | H2O |
| 케타민-D4 염산염 용액 | 중 70% 시그마-알드리치, 샌 루이스, 미주리, 미국 | K-006 | 1.0 mg/mL 메탄올(유리 염기), 인증 참조 물질, Cerilliant® |
| Neubauer 챔버 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | BR718620 | 브랜드 카운팅 챔버 BLAUBRAND Neubauer 패턴. 클립, 이중 괘 |
| Nichiryo 피펫 팁(0.1– 10 &뮤; L) | Merck, 다름슈타트, 독일 | Z645540 | 볼륨 범위 0.1– 10 &뮤; L, 길쭉한, 벌크 팩. 멸균 |
| Nichiryo 피펫 팁 (1– 10 mL) | Merck, 다름슈타트, 독일 | Z717401 | 부피 범위 1– 10 mL, 범용, 벌크 팩. 멸균 |
| Nichiryo 피펫 팁 (200 μ L) | Merck, 다름슈타트, 독일 | Z645516 | 최대 볼륨 200 μ L, 졸업, 미니 스택. 멸균 |
| 오일-레드 O 용액 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | O1391 | 0.5% in isopropanol |
| Paraffin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 107.151 | 46– 48, 블록 형태 |
| 페니실린/스트렙토마이신 | 시그마-알드리치, 샌 루이스, 미주리, 미국 | P4333 | 용액 안정화, 10,000 단위 페니실린 및 10 mg 스트렙토마이신/mL, 0.1 μ m 여과, BioReagent, 세포 배양에 적합 |
| 인산염 완충 식염수 1x(PBS). | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | P3813 | 분말, pH 7.4, 1L 용액 준비용. 균형 잡힌 멸균 |
| 폴리프로필렌 코니컬 튜브(15mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-959-53A | 멸균 |
| 폴리프로필렌 코니컬 튜브(50mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-432-22 | 멸균 |
| 메스 2개(선택 사항) | 해당 없음 | 1개 | |
| 질산은 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 85228 | |
| 소듐 티오설페이트 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 72049 | |
| 수술용 핀셋 (15 cm) | 적용되지 | 않음 | 3 유닛 멸균 |
| 스위스 남성 마우스 (6– 8주) | Bioterium, Santa Cruz State University | 021/22 | |
| 주사기(1mL) | 해당 없음 | 1 unit | |
| Trypan Blue Dye | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T8154 | 0.4%, 액체, 멸균 여과, 세포 배양에 적합 |
| 트립신/EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T3924 | |
| Xylazine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR3263 | |
| β-글리세로인산이 나트륨 염 수화물 | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | G9422 | BioUltra, 세포 배양에 적합, 식물 세포 배양에 적합, ≥ 99%(적정) |