2015년 3월 7일
성숙한 지방세포는 역분화를 통해 줄기세포의 풍부한 공급원을 나타낼 수 있으며, 이는 섬유아세포와 같은 세포의 균질한 집단으로 이어집니다. 콜라겐분해효소 소화는 인간 지방에서 성숙한 지방세포를 분리하는 데 사용됩니다. 우리 프로토콜의 목표는 인간의 성숙한 지방 세포에서 다분화능, 역분화된 지방 세포를 얻는 것입니다.
성숙한 지방세포는 in vitro에서 전구세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이는 성숙한 세포를 배지가 완전히 채워진 플라스크에 넣고 뒤집어서 배양하는 기술인 씰 배양(seal culture)을 통해 이루어집니다. 부유 세포는 플라스크 벽면에 부착되며, 지질로 채워진 둥근 세포에서 길쭉한 섬유아세포 유사 세포로 형태가 변합니다. 균질합니다.
실험실에 조직 샘플이 도착하면 신장된 세포 집단을 얻어 배양할 수 있습니다. 필요한 지방세포 수에 따라 지방 조직의 무게를 잰 후, 적절한 양의 샘플을 50 ml 튜브에 넣으십시오. 소화 과정을 통해 조직 1 g당 약 1백만 개의 세포를 얻을 수 있을 것으로 예상됩니다.
천장 배양(Ceiling cultures)은 25 cm 플라스크당 500,000개의 세포와 6-웰 플레이트의 각 웰당 50,000개의 세포를 사용하여 수행합니다. 콜라게나아제(collagenase)가 보충된 KRH 작동 완충액을 첨가하고, 가위로 조직을 잘게 다진 후 준비물을 37 °C에서 45분 동안 배양합니다. 배양하는 동안 튜브와 주사기 설정을 준비합니다. 핀셋을 사용하여 반투명한 용액을 나일론 메쉬를 통해 플라스틱 비커에 붓습니다.
세포 준비물을 메쉬에 대고 문질러 거른 후, KRH 작동 완충액 5 ml로 조심스럽게 세척합니다. 여과된 세포 현탁액을 튜브와 주사기가 세트로 된 50 ml 용기에 옮깁니다. 성숙한 지방세포를 약 10분 동안 그대로 둡니다.
세포는 부유하여 완충액 상단으로 이동하게 됩니다. 하단에서 완충액을 천천히 흡입하십시오. 주입기와 튜브를 사용하여 세척용 KRH 작업 완충액 20 ml를 추가하십시오.
세척 단계를 두 번 반복합니다. 버퍼를 수집하여 지방세포 현탁액의 최종 부피를 5 ml로 맞춘 후, 혈구계수기를 사용하여 세포 수를 측정합니다. 20% 송아지 혈청이 보충된 D-M-E-M-F 12를 T 25 플라스크 부피의 4분의 3까지 채웁니다. 성숙한 지방세포 500,000개를 플라스크로 옮깁니다. 배지를 가득 채우고 상단 표면의 기포를 제거합니다.
플라스크에 전용 캡을 돌려 닫습니다. 5% carbon dioxide가 공급되는 세포 배양 인큐베이터에서 플라스크를 뒤집은 상태로 일주일 동안 배양합니다. 남아 있는 기포가 세포 부착을 방해할 수 있으므로 플라스크를 움직이지 않도록 주의하십시오.
웰 바닥에 커버슬립을 놓습니다. 웰에 플라스틱 부싱을 넣고, 8 mL의 배지를 채웁니다. 기포가 없는지 확인하십시오.
피펫 팁을 삽입할 수 있는 공간을 두고 부싱 위에 커버슬립을 놓습니다. 50,000개의 세포를 샘플링하여 커버슬립과 부싱 사이에 팁을 위치시켜 주입합니다. 5% carbon dioxide 조건의 세포 배양 인큐베이터에서 해당 플레이트를 1주일 이하로 배양합니다.
실험 설계에 따라, 세포가 다른 플레이트의 커버슬립에 부착되기 위해서는 최소 3일이 필요합니다. 2 mL의 배지가 담긴 상태에서 커버슬립을 뒤집어 놓습니다. 계속 배양한 커버슬립은 이후 면역형광 실험이나 DNA, RNA 및 단백질 추출을 위해 포르말린으로 고정할 수 있습니다.
성숙한 지방세포의 탈분화는 세포 형태에 큰 변화를 일으킵니다. 이 과정 동안 지방세포는 자신의 표현형을 잃으며, 일반적으로 지질 저장 기능과 관련된 전사체의 발현이 감소합니다. 이 면역형광 이미지는 탈분화의 다양한 단계에 있는 지방세포를 보여줍니다.
원형 형태의 세포들은 성숙한 지방세포 마커인 FABP4를 여전히 발현하는 반면, 문헌에 따르면 길쭉한 형태의 세포들은 더 이상 이를 발현하지 않습니다. 흔히 D 지방세포라고 불리는 D 분화 지방세포는 젊거나 고령인 마른 환자 또는 비만 환자로부터 얻을 수 있습니다. 이들은 장기 배양 능력을 갖추고 있으며 다분화능이 입증되었습니다.
저는 조직 공학 및 세포 치료에 대한 이들의 잠재력 또한 높게 평가합니다. 이들은 지방세포 생리학의 특정 조사를 위한 새로운 모델이 될 수 있습니다.
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본 연구에서는 성숙한 지방세포가 다능성 줄기세포로 역분화되는 과정을 탐구합니다. 콜라게나아제 소화 및 씰 배양(seal culture) 기술을 이용하여, 연구자는 이러한 세포들을 분리 및 배양함으로써 섬유아세포 유사 세포의 균질한 집단을 얻을 수 있습니다.
성숙한 지방세포를 다능성 줄기세포로 역분화시키는 것은 재생 의학과 조직 공학 응용 분야에 새로운 자원을 제공합니다. 이러한 접근 방식은 지방세포의 기능과 대사 특성에 대한 저장소 특이적 분석을 가능하게 하여, 대사 질환 연구에서 표적 검증을 지원합니다. 이 방법은 다능성이 입증된 섬유아세포 유사 세포를 생성할 수 있는 확장 가능한 플랫폼을 제공하며, 이를 통해 지방세포 중심의 치료제 발굴 과정에서 전임상 모델 개발 및 기전적 리스크 감소를 촉진합니다.
이 방법은 초기 표적 검증부터 리드 화합물 발굴, 그리고 전임상 연구에 이르는 발견 연속체에 통합되며, 특히 대사성 질환 및 재생 의학 프로그램에 적용됩니다.