LET OP: Monsters werden verkregen van patiënten die geïnformeerde toestemming gaf. Alle protocollen zijn beoordeeld en door de passende Stanford University Institutional Review Board goedgekeurd. Terwijl de behandeling van menselijke weefsels en cellen, altijd houden aan Biosafety Level 2 (BSL2) voorzorgsmaatregelen, zoals gespecificeerd door uw instelling.
1. Bereiding van reagentia
- Bereid FACS-buffer: Voeg 10 ml FBS, 5 ml Poloxameer 188 en 5 ml Pen-Strep tot 500 ml steriele fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS).
- Bereid verteren mengsel: Voeg 0,375 g C. hemolyticum collagenase type II poeder en 5 ml Poloxamer 188-500 ml steriele 199 / EBSS medium.
- Bereid standaardmedium Voeg 50 ml FBS en 5 ml Pen-Strep 500 ml Dulbecco's Modified Eagle Medium.
2. Oogsten en isolatie van ASC
OPMERKING: Zorg dat adequate institutionele goedkeuringen zijn in de plaats voor het gebruik van menselijk weefsel en voor het isoleren van human stamcellen. Het verkrijgen van menselijke buik, flank, of dij onderhuids vet van een gezonde donor electieve liposuctie ondergaan. Houd het vet in een plastic zuigkracht bus.
- Voeg steriel PBS in een 1: 1 verhouding tot het vet in de originele plastic bus. (Als er 500 ml vet, voeg 500 ml PBS). Meng door zacht schudden gedurende 30 s. Laat de waterlaag om naar de bodem (figuur 1) en vervolgens aspireren en gooi de waterlaag met een 10 ml plastic pipet verbonden afzuiging.
- Giet het vet in een grote plastic container en voeg verteren mengsel in een 1: 1 ratio. Het vat en de buitenkant met 70% ethanol reinigen. Dicht de dop met paraffine film.
- Schud verpakking in een orbitale schudder bij 180 rpm bij 37 ° C gedurende 30 minuten.
- Neutraliseer de vertering door toevoeging standaardmedium in een 1: 1 ratio. (Als er 1000 ml vetmengsel, voeg 1000 ml standaard medium).
- Verdeel het mengsel gelijkmatig in een even aantal 250 ml plastic conische centrifugebuizen en gecentrifugeerd mengsel bij 300 xg gedurende 20 min bij 4 ° C
- Zuig het supernatant en wees voorzichtig om de pellet intact te laten. Resuspendeer pellets in 5 ml standaardmedium per conische buis.
- Filtreer de suspensie door een 100 micron filter in een 50 ml conische centrifugebuis. Vervolgens centrifuge bij 300 xg gedurende 15 min bij 4 ° C.
- Zuig het supernatant en resuspendeer de pellet in 5 ml kamertemperatuur RBC lysisbuffer. Laat het mengsel zitten 5 minuten bij kamertemperatuur en centrifugeer bij 300 xg gedurende 15 min bij kamertemperatuur (RT).
- Zuig het supernatant en resuspendeer de pellet in 15 ml standaard medium. Opnieuw filteren door een 100 micron filter in een 50 ml conische centrifugebuis.
- In een nieuwe 50 ml conische, voeg 15 ml polysucrose oplossing die is ontworpen voor de dichtheid gebaseerde scheiding (zie lijst van de reagentia). Vervolgens, die de buis bij 45 ° voorzichtig pipet de cellen op de zijkant vande buis zodat de celsuspensie voorzichtig lagen bovenop de polysucrose oplossing (figuur 2).
Opmerking: Het is belangrijk pipet cellen op het oppervlak van de oplossing. Mis polysucrose oplossing aan een suspensie van cellen als deze een onomkeerbare mengsel zal maken. Ook niet de cellen pipet in het midden van de polysucrose oplossing. - Centrifugeer dit mengsel bij 300 xg gedurende 10 min bij kamertemperatuur. Gebruik een lage versnelling (2 - 3 van de 10) en stel de remfunctie van de centrifuge tot nul voor deze stap.
LET OP: helder op de bodem, bewolkt in het midden, en zalmkleurige op de top: Drie lagen zichtbaar. De middelste laag bevat de cellen van belang. - Met behulp van een 10 ml pipet verwijder voorzichtig de middelste laag en over te dragen aan een nieuwe 50 ml conische buis.
Opmerking: Het is beter om de middelste laag volledig overdragen en in het proces neemt een deel van de bovenste en onderste lagen dan achter een deel van de middelste laag. - Tel de cellen met behulp van een hemocytometer en het bepalen van het totale levend aantal cellen.
OPMERKING: We gebruiken meestal trypan blue toegevoegd aan het celmengsel tot een uiteindelijke concentratie van 0,8% om te helpen bij het tellen van cellen. Levensvatbare levende cellen zal niet nemen van de blauwe kleurstof en zal verschijnen wit.
3. FACS sorteren voor BMPR-IB positieve cellen en bereiding van-Cell met steigers
- Centrifugeer de celsuspensie bij 300 xg gedurende 5 minuten bij 4 ° C. Resuspendeer de cellen in FACS buffer bij een concentratie van 1 miljoen cellen per 100 pl (gebaseerd op het aantal cellen gedaan in stap 2.13).
- Transfer ten minste 10 miljoen cellen een plastic centrifugebuis label "BMPR-IB." Afzonderlijk overdracht één miljoen cellen in 100 gl FACS buffer tot een aparte plastic centrifugebuis label "Ongekleurde." Voeg 1 ml FACS buffer om de "Ongekleurde" tube. Houd de rest van de cellen in FACS-buffer op ijs terwijl de FACS sortering gedeelte van de experrimentele wordt gedaan. Label deze cellen "Unsorted." Gebruik deze als controles later in het experiment.
- Voeg een geschikte hoeveelheid van een fluorescerend anti-humaan BMPR-IB antilichaam aan de "BMPR-IB" beeldbuis volgens de instructies van de fabrikant. Pipet het mengsel op en neer voorzichtig aan het antilichaam te verdelen.
LET OP: Wij maken gebruik van een Human BMPR-IB / ALK-6 APC-geconjugeerd antilichaam tegen een 1:10 verdunning (zie de lijst van reagentia voor details). Echter, antilichamen van verschillende fabrikanten verschillende aanbevolen concentraties. - Bedek de ijsemmer op een manier die buiten houdt licht. De zonnecel / antilichaam mengsel zitten gedurende 30 minuten (of volgens de instructies van de fabrikant antilichaam).
Opmerking: Als de anti-BMPR-IB antilichaam wordt geleverd als een primaire ongeconjugeerde antilichaam dat een secundair antilichaam vereist, voert een afzonderlijke stap kleuring op ijs met het secundaire antilichaam volgens instructies van de fabrikant. - Centrifugeer beide buisjes300 g gedurende 5 min bij 4 ° C. Zuig het supernatant, zorg dat u de pellet niet te zuigen. Resuspendeer de gepelleteerde cellen in 1 ml FACS buffer. Weer Centrifugeer de buizen bij 300 g gedurende 5 min. Zorgvuldig aspireren het supernatant en resuspendeer de cellen in FACS-buffer tot een concentratie van 1 miljoen cellen per 1 ml.
- Filter "BMPR-IB," "Ongekleurde" en "gesorteerde" cellen door 40 micron cel zeven in nieuwe gemerkte glazen buizen FACS. Spoel de filters met 500 pi FACS-buffer zodat cellen niet achterblijven in het filter. Voeg ook 2 ml standaard medium om twee afzonderlijke plastic centrifugebuizen label "BMPR-IB-positieve" en "BMPR-IB-negatief." Met deze twee om de gesorteerde cellen te verzamelen in de FACS machine.
- Op de FACS-machine, gebruikt u de ongekleurde cellen om een negatieve poort definiëren voor de fluorescente merker.
- Met een 100 micron nozzle rangschikken BMPR-IB positieve en negatieve cellen in de respectievelijke buizen conTaining standaard medium. Houd deze buizen gekoeld bij 4 ° C gedurende de soort als de FACS-machine heeft dit vermogen.
LET OP: Raadpleeg de JOVE artikel 13 van Sharon et al. een uitstekende protocol voor FACS-sortering. - Met behulp van een hemocytometer, tellen de cellen in elke buis. Centrifugeer de "BMPR-IB-positief," "BMPR-IB-negatieve," en "gesorteerde" buizen bij 300 g gedurende 5 min bij 4 ° C en zuig de supernatant voorzichtig de cel pellet te verstoren. resuspendeer dan de cellen in standaard medium tot een concentratie van 1 miljoen cellen per 250 pl.
- Verkrijgen voorgesneden 4 mm PLGA (poly [melkzuur-co-glycolzuur]) steigers bekleed met hydroxyapatiet. Plaats elke steiger in een putje van een 24-wells plaat. Bedek elk steiger met 50 pi celsuspensie uit een van de drie groepen (i .e, 200.000 cellen.): Ongesorteerd, BMPR-IB-positieve en BMPR-IB-negatief (Figuur 3).
OPMERKING: GelieveRaadpleeg de JOVE artikel 14 van Lo et al. voor meer informatie over de bouw van PLGA steigers. - Gedeeltelijk In de onmiddellijke lege putjes met standaard medium (om uitdrogen van de steigers te voorkomen), bedekken de plaat met het deksel en incubeer in een cel incubator bij 37 ° C gedurende 30 minuten.
4. Oprichting van calvarial Gebreken en toepassing van de ACS-bevattende Steiger
OPMERKING: Zorg dat adequate institutionele goedkeuringen zijn in de plaats voor de creatie van calvarial defecten in levende muizen. Dit protocol werd goedgekeurd door de Stanford University Institutional Animal Care en gebruik Comite.
- Verdoven van een CD-1 naakt muis met behulp van geïnhaleerde isofluraan gas of een geïnjecteerde langwerkende verdoving cocktail.
- Om gas alleen te gebruiken, plaatst u de muis in een verdoving kamer en start de toevoer van zuurstof bij 2-3 l / min met een concentratie van isofluraan 2%. Zodra de muis fully bewusteloos, plaats het naar voren gebogen op een warm water recirculatie deken met een absorberend kussen en plaats zijn snuit in een verdoving neuskegel met dezelfde concentratie van zuurstof en isofluraan. nauwlettend de ademhaling en pas de concentratie van isofluraan als dat nodig is.
- Een geïnjecteerde langwerkende verdoving cocktail gebruik verdoven de muis in een anesthesie geplaatst zoals hierboven beschreven en injecteer het anestheticum cocktail. Verwijder de muis uit de narcose kamer en zijn gedrag observeren.
OPMERKING: De muis kan kortstondig ontstaan uit narcose maar binnen enkele minuten opnieuw moet volledig verdoofd onder invloed van de geïnjecteerde narcose. Breng de muis naar een warm water recirculatie deken bedekt met een absorberende pad.
LET OP: Voor een anestheticum cocktail, raden wij een mengsel dat ketamine 10 mg / ml en xylazine 1 mg / ml in fysiologische zoutoplossing, intraperitoneaal afgeleverd. De standaarddosis van dit mengsel is300 ul van een 30 g muis, wat overeenkomt met 100 mg / kg en xylazine 10 mg / kg ketamine. Zie de discussie sectie voor meer informatie over de injecteerbare verdoving. - Gebruik een teen knijpen manoeuvre om de diepte van de anesthesie te bepalen. Een voldoende verdoofd muis zal zijn poot niet terug te trekken als het licht wordt geknepen door de chirurg.
- Toepassen oogzalf uitdroging van het hoornvlies te voorkomen.
- Dien 1 mg / kg buprenorfine SR subcutaan.
LET OP: Het verstrekken van pijnstilling voorafgaand aan de operatie resulteert in een superieure pijnbestrijding. - Tijdens de gehele procedure controleren de ademhaling van de muis.
LET OP: - 100 ademhalingen / min Een muis goed verdoofd onder isofluraan zou een ademfrequentie van 50 hebben. Een versnelde ademhaling aangeeft dat anesthesie te licht, terwijl een verminderde ademhalingsfrequentie kunnen aangeven dat verdoving te diep.
- Prep de huid van de dorsale zijde van de schedel met povidon-IODine oplossing gevolgd door 70% ethanol driemaal. Draperen met steriele doeken, waardoor de operatieplaats blootgesteld.
LET OP: Draag steriele chirurgische handschoenen en een steriele techniek te houden tijdens de procedure. Raak alleen steriele oppervlakken en voorwerpen, zoals de steriele laken en geautoclaveerd instrumenten. Heb je al een assistent belichting aanpassen, geopend hechtdraad pakketten, etc. - Met behulp van een 15-blad scalpel een sagittale middellijn incisie die zich over het grootste deel van de dorsale schedel. Met een fijn getande tang, trek de huid aan de rechterkant van de incisie naar rechts pariëtale bot bloot.
- Het gebruik van een boor met een geautoclaveerd 4 mm diamantgecoate trephine boor, boor een defect door de pariëtale bot. Heeft het gebrek verleden bot niet uit te breiden naar de dura mater laag. (Figuur 4)
- Plaats een steiger in het defect, en sluit de huid incisie met het runnen van nylon hechtdraad.
- Bewaken van de muis en bieden standaard postoperatieve zorg eenolgens de institutionele richtlijnen.
- Houd de muis op een schone papieren handdoek in een schone kooi, terwijl het zich herstelt. De helft van de kooi moet over een warm water recirculatie deken geplaatst en de muis moeten eerst Deze helft geplaatst.
- Laat een muis zonder toezicht totdat het voldoende bewustzijn ambulate heeft herwonnen. Heeft een muis die een operatie heeft ondergaan om een kooi met andere muizen totdat deze volledig is hersteld niet meer terug.
- Herhaal de bovenstaande stappen met een nieuwe muis voor elke steiger die getest moet worden. Steriliseren chirurgische instrumenten tussen operaties met een hete kraal sterilisator of andere geschikte methode.
- Kort na de procedure, en vervolgens bij 2, 4, 6 en 8 weken gebruiken micro CT scan om de snelheid van calvarial sluiten van defecte analyseren.
OPMERKING: Zie het artikel van Levi et al. 6 voor een beschrijving van micro CT-scan van calvariale defecten. - Wanneer het experiment complete, euthanaseren de muizen door ze in een schone kamer euthanasie en een stroom van kooldioxidegas in de kamer met een snelheid van 2 l / min gestart. Na ademhaling volledig hebben opgehouden (na ongeveer 10 min) uit te voeren cervicale dislocatie om euthanasie te bevestigen.
- Eventueel na het experiment voltooid is, gebruik snijden en histologische kleuring botvorming binnen het defect te evalueren.
OPMERKING: Zie het artikel van McArdle et al. 12 voor meer informatie over de voorbereiding van het bot specimens voor histologie. Voor een overzicht van histologische en vlekken technieken, zie je een histologische handleiding, zoals het Handboek Surgical Pathology 15.