Dit artikel presenteert een eenvoudige en economische protocol voor het eenvoudig isolatie en zuivering van mesenchymale stamcellen uit Nieuw-Zeeland wit konijn gewrichtsvocht.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit artikel presenteert een eenvoudige en economische protocol voor het eenvoudig isolatie en zuivering van mesenchymale stamcellen uit Nieuw-Zeeland wit konijn gewrichtsvocht.
Mesenchymale stamcellen (MSCs) zijn de bron van de belangrijkste cel voor cel-gebaseerde therapie. MSCs van articulaire holte gewrichtsvocht zou kunnen worden gebruikt voor weefselengineering van kraakbeen. MSCs van gewrichtsvocht (SF-MSCs) zijn veelbelovende kandidaten voor articulair regeneratie beschouwd heeft, en hun potentiële therapeutische voordeel hen een belangrijk onderzoeksonderwerp van laat. SF-MSCs uit de holte van de knie van het Nieuw-Zeeland wit konijn kunnen worden ingezet als een geoptimaliseerde translationeel model te beoordelen van menselijke regeneratieve geneeskunde. Door middel van CD90 gebaseerde magnetische geactiveerde cel sorteren (MACS) technologieën, dit protocol met succes verkrijgt konijn SF-MSCs (rbSF-MSCs) van dit model konijn en volledig toont verder het fenotype van de MSC van deze cellen door het inducerende hen om te differentiëren naar Botcellen, adipocytes en chondrocyten. Daarom kan deze aanpak worden toegepast in het onderzoek van de biologie van de cel- en weefseltechnologie met behulp van eenvoudige apparatuur en procedures.
MSCs hebben gesuggereerd als een waardevolle bron voor regeneratieve geneeskunde, vooral voor kraakbeen letsels. MSCs, met inbegrip van de chondrocyten, botcellen, adipocytes, skelet myocytes en viscerale stromale cellen, expand in grote lijnen de gebieden voor stamceltransplantatie vanwege hun hoge uitbreiding tarief en multi lineage differentiatie potentiële1. MSCs kunnen worden geïsoleerd uit de skeletal muscle, synovia, beenmerg en adipeus weefsel2,3,4. Bevindingen hebben ook confirmed de aanwezigheid van MSCs in het gewrichtsvocht, en vorige onderzoek synoviale vloeistof afkomstige MSCs (SF-MSCs) heeft geïdentificeerd als veelbelovende kandidaten voor articulair regeneratie5,6.
Onderzoek en preklinische experimenten met menselijke specimens zijn echter onderworpen aan veel ethische kwesties. In plaats daarvan, konijnen geweest en blijven de meest gebruikte diersoorten om aan te tonen dat de transplantatie van MSCs kraakbeenletsels kan repareren. In de afgelopen jaren een stijgend aantal onderzoekers hebben bestudeerd konijn mesenchymale stamcellen (rbMSCs) beide in vitro en in vivo, als deze cellen zijn vergelijkbaar met menselijke MSCs in hun cellulaire biologie en weefsel fysiologie. Ook zijn de rbMSCs geschikt voor het vasthouden aan kunststofoppervlakken, spindel-fibroblast morfologie in menselijke MSCs weergeven. Bovendien, konijn mesenchymale monsters zijn eenvoudig en gemakkelijk te verkrijgen van7. Bovendien, zijn de meest cruciale punten dat rbMSCs express oppervlakte markers, zoals CD44, CD90 en CD105, en dat de potentiële multi lineage-differentiatie is bewaard gebleven, die is in overeenstemming met de criteria voor de identificatie van MSC populaties als gedefinieerd door de International Society for cellulaire therapie8,9. In het bijzonder de synoviale vloeistof chondroprogenitors staat niet-hypertrofische chondrogenesis wanneer geïnduceerd door TGF-β1, waardoor ze geschikt mobiele bronnen voor fenotypische articulair kraakbeen regeneratie10,11, zijn 12.
Het isolement van de SF-MSCs verschilt echter sterk van andere weefsels, met inbegrip van de navelstreng, adipeus weefsel, perifeer bloed en beenmerg. Momenteel zijn de meest voorkomende benaderingen voor de zuivering en sortering van SF-MSCs stroom cytometry en immunomagnetic kraal gebaseerde sorteren, hoewel de stroom cytometry methode een specifieke omgeving en zeer dure instrumenten13 vereist.
Dit artikel presenteert een procedure voor het eenvoudig en minimaal invasieve collectie van monsters van synoviale vloeistof uit Nieuw-Zeeland witte konijnen. Tijdens de procedure, de rbSF-MSCs zijn stabiel uitgevouwen in vitro en vervolgens geïsoleerd met CD90 positieve magnetische kraal gebaseerde procedures. Tot slot, het protocol laat zien hoe MSCs met een hoge zuiverheid en de levensvatbaarheid van de geoogste cel bronnen verkrijgen.
In dit protocol worden de geïsoleerde rbSF-MSCs gekenmerkt op basis van hun morfologie, de expressie van specifieke markers en pluripotent voor stamcellen. Stroom cytometry gebaseerde immunophenotyping blijkt een aanzienlijke positieve uitdrukking van CD44 en CD105, overwegende dat de uitdrukking van CD45 en de CD34 negatief is. Tot slot, een in vitro assay voor rbSF-MSCs toont de differentiatie van het osteogenic, adipogenic en chondrogenic van deze cellen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierproeven zijn uitgevoerd met inachtneming van de richtsnoeren inzake regionale ethische Commissie, en alle dierlijke procedures werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité van Shenzhen tweede People's Hospital, Universiteit Shenzhen.
1. isoleren en cultuur van de rbSF-MSCs
2. CD90-positieve magnetische geactiveerd cel sorteren (MACS) van de rbSF-MSCs en primaire cultuur
3. identificatie van rbSF-MSCs
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Isolatie, zuivering en cultuur van de rbSF-MSCs:
Dit protocol maakt gebruik van MACS te isoleren rbSF-MSCs, gebaseerd op de expressie van de MSC oppervlakte markering CD90. Een processtroomdiagram rbSF-MSCs isolatie, zuivering, karakterisering en het in vitro cultuur protocol is afgebeeld in Figuur 1.
De morfologie van de cel na magnetische geactiveerde cel sorte...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het bestaan van MSCs in gewrichtsvocht biedt een alternatief voor cel-gebaseerde therapie. Eerdere studies hebben aangetoond dat letsel sites bevatten hogere hoeveelheden mesenchymale stamcellen in hun gewrichtsvocht, die positief kunnen worden gecorreleerd met de periode van na letsel5. De MSCs in gewrichtsvocht kunnen zinvol zijn om weefsel voor het verbeteren van de spontane genezing na een letsel18,19. De klinische toepassing van SF-MS...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.
Deze studie werd financieel ondersteund door de volgende subsidies: de Natural Science Foundation van China (nr. 81572198; Nr. 81772394); het Fonds voor hoog niveau medische Discipline bouw van Universiteit Shenzhen (nr. 2016031638); de medische Research Foundation van de provincie Guangdong, China (nr. A2016314); en Shenzhen wetenschaps- en technologieprojecten (nr. JCYJ20170306092215436; Nr. JCYJ20170412150609690; Nr. JCYJ20170413161800287; Nr. SGLH20161209105517753; Nr. JCYJ20160301111338144).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Reagenten | |||
| MesenGro | StemRD | MGro-500 1703 | Warm in 37 °C water bad voor gebruik |
| MesenGro Supplement | StemRD | MGro-500 M1512 | Component van MSCs kweekmedium |
| DMEM basic | Gibco Inc. | C11995500BT | MSCs differentiatiemedium |
| Isotone zoutoplossing | Litai, China | 5217080305 | Reagens voor gewrichtspuncieproceduur |
| Fosfaat-bufferoplossing (PBS) | HyClone Inc. | SH30256.01B | PBS, vrij van Ca2+/Mg2+ |
| Foetale boviene serum (FBS) | Gibco Inc. | 10099-141 | Component van MSCs kweekmedium |
| Povidonjooplossing | Guangdong, China | 150605 | Sterilisatiemiddel |
| 75% ethanol | Lircon, China | 170917 | Sterilisatiemiddel |
| 0,25% Trypsine/EDTA | Gibco Inc. | 25200-056 | Celdissociatiereagens |
| 1% Penicilline-Streptomycine | Gibco Inc. | 15140-122 | Component van MSCs medium |
| MACS Running Buffer | MiltenyiBiotec | 5160112089 | Bevat fosfaat-bufferoplossing (PBS), 0,5% bovien serumalbumine(BSA), en 2 mM EDTA |
| CD90 antilichaam geconjugeerd MicroBeads | MiltenyiBiotec | 5160801456 | Voor magnetisch geactiveerde celsortering |
| Natriumpyrovaat | Sigma-Aldrich | P2256 | Component van MSCs chondrogene differentiatie |
| Dexamethason | Sigma-Aldrich | D1756 | Component van MSCs osteogene differentiatie |
| ITS | BD | 354352 | 1%, Component van MSCs chondrogene differentiatie |
| L-proline | Sigma-Aldrich | P5607 | 0,35 mM, Component van MSCs chondrogene differentiatie |
| L-ascorbinezuur-2-fosfaat | Sigma-Aldrich | A8960 | 50 mM, Component van MSCs chondrogene differentiatie |
| 3-isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I5879 | 0,5 mM, Component van adipogene differentiatie |
| Indomethacine | Sigma-Aldrich | I7378 | 100 mM, Component van adipogene differentiatie |
| TGFβ1 | Peprotech | 100-21 | 10 ng/mL, Component van MSCs chondrogene differentiatie |
| α-glycerofosfaat | Sigma-Aldrich | G6751 | Component van MSCs osteogene differentiatie |
| CD34 Polyklonaal Antilichaam, FITC Geconjugeerd | Bioss | bs-0646R-FITC | Hematopoietische stamcelmarker |
| Muis anti-konijn CD44 | Bio-Rad | MCA806GA | Thy-1 membraan glycoproteïne (MSCs marker) |
| CD45 (Monoklonaal Antilichaam) | Bio-Rad | MCA808GA | Hematopoietische stamcelmarker |
| CD105 antilichaam | Genetex | GTX11415 | MSCs marker |
| Isopropylalcohol | Sigma-Aldrich | I9030 | Precipiteert RNA extractie organische fasen |
| Trichloormethaen | Wenge, China | 61553 | Extract totaal RNA |
| Trizol | Invitrogen | 15596-018 | Isoleer totaal RNA |
| SYBR green mastermix | Takara Bio, Japan | RR420A | PCR test |
| cDNA synthesekit | Takara Bio, Japan | RR047A | Omgekeerd getranskribeerd naar complementair DNA |
| Alizarine Rood | Sigma-Aldrich | A5533 | Kleuring van calciumverbindingen |
| Toluidine Blauw | Sigma-Aldrich | 89640 | Kleuring van kraakbeenweefsel |
| Oil Red O oplossing | Sigma-Aldrich | O1391L | Lipide vacuole kleuring |
| Apparatuur | |||
| MiniMACS Separator | MiltenyiBiotec | 130-042-102 | Voor magnetisch geactiveerde celsortering |
| MultiStand | MiltenyiBiotec | 130-042-303 | Voor magnetisch geactiveerde celsortering |
| MS Kolommen | MiltenyiBiotec | 130-042-201 | Voor magnetisch geactiveerde celsortering |
| Cell Strainer | FALCON Inc. | 352340 | 40 μm nylon |
| Hemocytometer | ISOLAB Inc. | 075.03.001 | Celtelling |
| Falcon 100 mm schaal | Corning | 353003 | Celcultuurschaal |
| Microcentrifugebuis | Axygen | MCT-150-C | RNA Extractie en PCR |
| Centrifugebuizen | Sigma-Aldrich | 91050 | Gamma-gesteriliseerd |
| Hoge-snelheidscentrifuge | Eppendorf | 5804R | Centrifugeer cellen |
| Kooldioxide celincubator | Thermo scientific | 3111 | Celcultuur |
| Real-Time PCR Instrument | Life Tech | QuantStudio | Real-Time kwantitatieve polymerasekettingreactie |
| Flow cytometer | BD Biosciences | 342975 | Celanalyzer |
| Pipettor | Eppendorf | O25456F | Transfer de vloeistof |
| Kloon cilinder | Sigma-Aldrich | C3983-50EA | Isoleer en kies individuele celkolonies |
| Steriele hypodermische spuit | Double-Dove, China | 131010 | Artrocentese procedure |
| Konijnenkooi | Zhike, China | ZC-TGD | Houd het konijn vast |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.