Het gebruik van menselijke weefsels in deze studie werd geëvalueerd en goedgekeurd door de institutionele Review Board van Maine Medical Center, en al het personeel de juiste opleiding voorafgaand aan experimenten.
1. voorbereiding
- Dissociatie buffer te maken door de bijenpopulatie 50 mg dier-vrije collagenase/dispase mix ik oplossing met 1 mL van de nanopure H2O. voorbereiden 1 mg/mL werkoplossing door toevoeging van 49 mL van hoge glucose DMEM met 1% w/v BSA bij de gereconstitueerde collagenase / dispase de oplossing. Opslaan van 5 mL werken aliquots bij-20 ° C en warm tot 37 ° C met behulp van een water bad voorafgaande te gebruiken.
- Maak antibiotische oplossing door toevoeging van 1 mL 100 x antibiotica/antimycotic oplossing (eindconcentratie is 200 eenheden/mL penicilline, 200 eenheden/mL streptomycine en 0,5 µg/mL fungizone) 49 ml HBSS en sla op ijs.
- Bereid gelatine-oplossing (0,2% w/v) door ontbinding van 200 mg gelatine van boviene huid in 100 mL nanopure H2O. autoclaaf de oplossing voor 20 min en bewaren bij 4 ° C.
- Bereiden van 500 mL PVAT groei media: hoge glucose DMEM/F12 met glutamine supplement, natrium pyruvaat en natriumbicarbonaat, aangevuld met 10% FBS en antimicrobiële agent van 100 µg/mL (Zie Tabel van materialen).
- Bereiden van 50 mL adipogenic inductie media: 40.8 mL hoge glucose DMEM, aangevuld met 7,5 mL PVAT groei media, 500 µL van 100 x antibiotica/antimycotic oplossing (eindconcentratie is 100 eenheden/mL penicilline, 100 eenheden/mL streptomycine en 0,25 µg/mL fungizone), 0,5 mM IBMX (500 mM stock in 0,1 M NaOH), 1 µM dexamethason (1 mM stock in ethanol), 5 µM Rosiglitazon (5 mM stock in DMSO) 33 µM Biotine (66 mM stock in DMSO), 100 nM insuline (200 µM stock in 0,1% azijnzuur) en 20 µM Pantotheenzuur (100 mM stock in H2 O).
- 50 mL controle inductie media voorbereiden op de adipogenic afstamming: 40.8 mL hoge glucose DMEM aangevuld met 7,5 mL PVAT groei media en 500 µL van pen-strep (100 x voorraad).
- Bereiden van 50 mL adipogenic onderhoud media: 41.5 mL hoge glucose DMEM aangevuld met 7,5 mL PVAT groei media vanaf stap 1.3, 500 µL pen-strep (100 x voorraad), 1 µM dexamethason (1 mM stock in EtOH), 33 µM Biotine (66 mM stock in DMSO), 100 nM insuline (200 µM voorraad in 0,1% ac eTIC zuur), en 20 µM Pantotheenzuur (100 mM stock in H2O).
- 500 mL groei media voorbereiden op de osteogenic en chondrogenic geslachten: hoge glucose αMEM aangevuld met 10% FBS, 1 x glutamine supplement (Zie Tabel of Materials), en 5 mL van pen-strep (100 x voorraad).
- 50 mL inductie media voorbereiden op de osteogenic afstamming: 50 mL van het beenmerg MSC groei media aangevuld met 10 nM dexamethason en 10 mM β-glycerophosphate.
- 50 mL inductie media voorbereiden op de chondrogenic afstamming: 50 mL van het beenmerg MSC groei media aangevuld met 100 nM dexamethason, 50 µg Mo/mL natrium ascorbaat-2-fosfaat en 10 ng/mL TGFβ1. Voor de osteogenic en chondrogenic voorwaarden, zal de basale beenmerg MSC groei media dienen als de niet-inductie-media.
2. protocol 1: Cultuur menselijke PVAT cellen uit de stromale vasculaire afvalfractie
Opmerking: PVAT is van de site van graft wapendrager op de oplopende aorta van narcose patiënten die een coronaire bypass graft procedures gereseceerd. Aorta PVAT is geplaatst in een 15 mL kegelvormig met 10 mL ijs koude hoge glucose DMEM F12 en overgedragen van de operatiekamer naar het laboratorium binnen 2 uur van resectie. Aorta PVAT is afgedankt weefsel tijdens bypass procedure en Maine Medical Center's interne Review Board als niet-menselijke onderwerpen onderzoek heeft geoordeeld.
- Dit protocol is voor een stuk van de ~ 500 mg van menselijke PVAT (ongeveer 3 x 1 x 0.5 cm3). Transfer verse menselijke PVAT van DMEM naar een conische tube van 50 mL, met 25 mL antibiotische oplossing. Incubeer met rockende gedurende 20 minuten bij 4 ° C. Terwijl de PVAT zich in antibiotica oplossing, ontdooien een aliquoot gedeelte van dissociatie buffer bij 37 ° C.
- Voeg 50 µL van 100 x antibiotica/antimycotic oplossing aan 5 mL dissociatie buffer en steriliseren met behulp van een 0,22 µm spuit filter. 1 mL van gelatine oplossing aan 1 goed van een 24-well-plate toevoegen. In een laminaire flow-kap, steriel pincet en schaar PVAT overdracht van de antibiotica oplossing naar een steriele petrischaal te gebruiken. Voeg 1 mL voorverwarmde dissociatie buffer aan het weefsel en fijn gehakt het hele weefsel in een drijfmest (geen stukken groter dan ~ 2 x 2 mm2) met behulp van steriele pincet en dissectie schaar.
- De 1 mL drijfmest overbrengen in 4 mL dissociatie buffer en de buis op zijn kant in een roteerschudapparaat voorverwarmde 37 ° C bij 200 omwentelingen per minuut gedurende 1 uur uit te broeden. Na 1 h, geen zichtbare weefsel stukken aanwezig zal zijn, en de oplossing verschijnt als een bewolkte celsuspensie.
- Filtreer de oplossing door een 70 µm cel zeef instellen bovenop een conische tube van 50 mL. Spoel de zeef met een extra 10 mL antibiotica te vangen net zoveel cellen als mogelijk. Knijp niet de zeef.
- Pellet de cellen gedurende 12 minuten bij 300 x g in een swingende emmer centrifuge.
Opmerking: Na centrifugeren, zal de buis worden gescheiden in een vette toplaag van adipocytes, een interfase en een pellet. De pellet is de stromale vasculaire breuk met endotheliale cellen, immune cellen, bloedcellen en voorlopercellen.
- Resuspendeer de pellet in 10 mL HBSS en Centrifugeer gedurende 5 min op 300 x g. Herhaal deze stap voor een totaal van 2 wasbeurten in HBSS. Na de definitieve wash, niet lyse van de rode bloedcellen. Herhaalde pogingen met verschillende verkrijgbare buffers en incubatie tijden hebben geleid tot een duidelijke vermindering progenitor cel gehechtheid en levensvatbaarheid.
- Gelatine van de 24-well plaat gecombineerd. Voorzichtig wassen de goed 1 x met HBSS voor het verwijderen van niet-afhankelijke gelatine.
- Resuspendeer stromale vasculaire breuk met intacte rode bloedcellen pellet in 1 mL groei media en zaad op de gelatine-gecoate goed. Menselijke FGF2 (geresuspendeerde in PBS aangevuld met 0,01% BSA m/v) toevoegen om een eindconcentratie van 25 ng/mL in een cultuurmedium. Incubeer gedurende 24 uur bij 37 ° C met 5% CO2.
- Op de volgende dag wells verwijderen groei media en wassen 5 x met HBSS om rode bloedcellen en dode cellen te verwijderen. Toevoegen in 1 mL verse groei media aangevuld met 25 ng/mL FGF2.
- Wijzigen van de media elke 48 h, ervoor zorgend om te vullen met 25 ng/mL verse FGF2 elke keer.
-
Cellen bereiken 100% samenvloeiing meestal 7-10 dagen na explant; passage cellen vervolgens:
- Gecombineerd groei media en wassen enkelgelaagde 2 x in 1 mL HBSS. Alle HBSS de putjes gecombineerd en voeg een paar druppels van cel dissociatie oplossing.
- Tik op en swirl van de plaat meerdere keren en Incubeer bij 37 ° C met 5% CO2 voor 5 – 7 min te heffen van de cellen. ~ 1 mL verse kweekmedium aan de vrijstaande cellen toevoegen en distribueren van 500 µL aan 2 putjes van de plaat van een 24-well, elk met 500 µL groei media en 25 ng FGF2.
- Blijven uitbreiden van menselijke PVAT-afgeleide cellen, zoals aangegeven in de vorige stap. Elke passage moet niet groter dan een split 1:2. Cellen zijn 5-7 keer gepasseerd voordat de toewijzing voor differentiatie testen.
3. protocol 2: Cultuur menselijke beenmerg MSC kolonies
Opmerking: Menselijke beenmerg MSC zijn geïsoleerd als beschreven8 en opgeslagen als bevroren voorraden de vroege passage bevriezen media (70% FBS 20% basale DMEM en 10% DMSO) ~ 100.000 cel/ml in vloeibare N2.
- Snel ontdooien van een flacon van beenmerg MSC van de vloeistof N2 in een waterbad 37 ° C en de plaat aan één putje van de plaat van een 6-well cultuur met 3 mL MSC groei media en na een nacht bebroeden bij 37 ° C en 5% CO2.
- Op de volgende dag, gecombineerd MSC cultuurmedia en wassen van de cellen 3 x in 2 mL zuiver HBSS. Bij 100% samenvloeiing, gecombineerd groei media en wassen van de cellen 3 x in 2 mL zuiver HBSS. Voeg 500 µL per putje cell detachement oplossing en Incubeer bij 37 ° C en 5% CO2 voor 5 min. Tap de plaat om alle cellen zijn verdreven en inhoud aan 2 putjes van de plaat van een 6-well met 2 mL MSC groei media gelijkmatig te verdelen.
- Vouw het menselijke beenmerg en PVAT afkomstige MSC parallel voor ongeveer 5-7 passages of tot voldoende hoeveelheden voor het testen is bereikt.
4. protocol 3: Plaat en veroorzaken Adipogenic, Osteogenic, en Chondrogenic Lineages
- De passende nummers van de plaat van beenmerg- en PVAT-afgeleide cellen per putje van de plaat van een 12-goed en passend wordt gerepliceerd voor elke experimentele voorwaarde. Voor adipogenic en osteogenic voorwaarden, ~ 200 zijn 000 – 225.000 cellen/well nodig, voor chondrogenic voorwaarden, 150.000 – 175.000 cellen per putje nodig zijn.
Opmerking: We liepen een minimum van N = 3 repliceren putten voor controle en voorwaarden voor elk experimenteel lineage geïnduceerde voor een totaal van 2 onafhankelijke loopt (N = 6 replicatieonderzoeken totaal).
- Cellen van zowel de menselijke PVAT progenitor cel bevolking en de menselijke beenmerg MSC bevolking met behulp van mobiele-detachement oplossing en incubatie bij 37 ° C en 5% CO2 voor 5 min. zwembad populaties in aparte 15 mL conische flesjes te verbreken. Draai het flesje naar beneden bij 500 x g gedurende 7 minuten aan het einde van de cellen. Resuspendeer in 1 mL PBS en gebruik een hemocytometer om het schatten van het aantal cellen.
- Plaat de cellen in 12-well gerechten zoals aangegeven in stap 4.1. Aparte gerechten voor geïnduceerde en niet-geïnduceerde adipogenic, osteogenic, en voorwaarden leveren, zodat de niet-geïnduceerde aandoening kan worden opgelost op een eerder tijdstip zonder het verstoren van de voortzetting van de cultuur van de geïnduceerde aandoening.
- Voeg 1,5 mL van adipogenic en osteogenic inductie media aan elk putje van de geïnduceerde aandoening. Voeg 1,5 mL van adipogenic en osteogenic niet-inductie media aan elk putje van de niet-geïnduceerde aandoening. Incubatie van de adipogenic en de osteogenic geïnduceerde en niet-geïnduceerde cel populaties op 37 ° C en 5% CO2te beginnen.
- Spin down de resterende hoeveelheid menselijke PVAT voorlopercellen en menselijke beenmerg MSCs gedurende 7 minuten bij 500 x g.
- Bepalen het volume moest resuspendeer de resterende beenmerg en PVAT afkomstige cel pellets om een bevolkingsdichtheid van 100.000 cellen/10 µL (106 cellen/mL). Resuspendeer pellets in de berekende hoeveelheid MSC groei media voor chondrogenic lineage inductie. Zachtjes gaan de hoeveelheid cellen op en neer met behulp van een pipet om een homogene verdeling.
- Pipetteer een druppel 10 µL van de cel van de geconcentreerde oplossing in het midden van elk putje te vormen van een micromass van 100.000 cellen. Breng 1 mL steriele H2O in de aangrenzende goed ter voorkoming van verdamping. Incubeer de culturen van de micromass gedurende 2 uur bij 37 ° C en 5% CO2 om de micromass tot totaal.
- Na 2 uur, voeg voorzichtig chondrogenic differentiatie media verrijkt met 10 ng/mL menselijke TGFβ1 aan elk van de geïnduceerde-conditie putten. Voeg 1,5 mL van de niet-inductie-media (beenmerg MSC groei media) voorzichtig de putjes met niet-geïnduceerde aandoening. Gebruik aparte 12-Wells-platen voor de geïnduceerde en niet-induced voorwaarden zodat de niet-geïnduceerde aandoening kan worden opgelost op een eerder tijdstip.
5. Protocol nr. 4: Adipogenic, Osteogenic, en Chondrogenic Lineages cultuur voor 14 dagen
- Cultuur de geïnduceerde en niet-induced voorwaarden voor alle drie geslachten voor 4 dagen bij 37 ° C en 5% CO2, verfrissende media om de 2 dagen. Op dag 4, wijzigen de geïnduceerde adipogenic lineage voorwaarde van inductie media onderhoud media voor de rest van de bepaling.
- Alle niet-induced voorwaarden vast te stellen in 10% formaline voor 12 h. vervreemding van formaline en wassen alle vaste wells 2 x in PBS om alle sporen van formaline te verwijderen. Platen in PBS opslaan bij 4 ° C tot verwerking.
- Cultuur van de geïnduceerde voorwaarden voor een totaal van 14 dagen, verfrissende media om de 2 dagen. Verse TGFβ1 op 10 ng/mL eindconcentratie met elke refresh van de media van de inductie chondrogenic toevoegen. Blijven aan de cultuur van de bloedlijn van de adipogenic in de adipogenic onderhoud media en osteogenic afkomst inductie, vernieuwen om de 2 dagen. Op dag 14, correctie van alle geïnduceerde voorwaarden voor 12u in 10% formaline voor kleuring.
- Schrapen of giet de micromass in de geïnduceerde chondrogenic voorwaarde in een cassette voor het insluiten. Uitdrogen van de micromass in een reeks van steeds meer geconcentreerde alcohol baden voor 5 min, beginnend op 70% dan 80%, tweemaal in 95%, en tweemaal meer in absolute alcohol. Plaats de cassette in een dealcoholization agent en vervolgens ten slotte het insluiten van de cassette in paraffine voor segmenteren en kleuring.
6. protocol 5: Vlekken Adipogenic staat met olie rood O
- Bereiden olie Red O stockoplossing door ontbinding van 350 mg van olie Red O in 100 mL voor 100% isopropanol. Meng gedurende 2 uur met een roer bar en vacuüm door een 0,2 µm filter. Stockoplossing kan worden opgeslagen in het donker bij kamertemperatuur gedurende 1 jaar.
- Bereiden olie Red O werkoplossing door het mengen van 3 delen stockoplossing met 2 delen diH20 (b.v. 60 mL van de stockoplossing tot 40 mL diH20). De uiteindelijke concentratie van olie Red O in de werkoplossing is 2,1 mg/mL.
- Verwijder alle vloeistof uit putten. Wassen elke goed 2 x met 60% isopropanol, ervoor zorgend om volledig verwijderen van al het water uit de zijkanten van de putten. Gecombineerd 60% isopropanol en olie Red O werkoplossing snel toe te voegen zonder te raken de muren van de putten ter dekking van de bodem. Het is essentieel dat deze stap snel gebeurt zodat de putten niet doen droog.
- Zodra de olie Red O wordt toegevoegd, Incubeer gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur met zachte schommelen.
- Verwijder alle olie Red O en onmiddellijk Voeg gedistilleerd H2O. Wash met gedestilleerd H2O voor 10 m om te beginnen met het verwijderen van niet-afhankelijke olie rood O. Na 10 min, olie Red O gecombineerd en herhaal de procedure wassen 3 x.
- Zodra wassen voltooid is, toevoegen van PBS en beeld van de cellen. Gekleurde cellen in PBS bewaren bij 4 ° C.
7. protocol 6: Vlekken Osteogenic staat met Alizarine rood
- Verwijder alle vloeistof uit elk putje. Passende omvang van 2% Alizarine rode vlek-oplossing toevoegen aan elk putje (1,5 mL per putje van een 12-well-plaat) en zachtjes de plaat links-naar-rechts kantelen totdat de oplossing volledig de bodem van de put bedekt.
- Incubeer gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur. Alizarine rood verwijderen uit de putten. Spoel zachtjes elk goed viermaal met gedestilleerd H2O, nemen voorzichtigheid te verjagen niet calcium kristallen. Laten drogen.
8. protocol 7: Vlekken Chondrogenic staat met Masson van Trichrome
-
Bak de dia's in een droge oven van 60 ° C gedurende 30 minuten Deparaffinize en hydraat secties aan gedestilleerd water.
- Om te hydrateren, plaatst u de dia's in drie 5 min incubations met dealcoholization agenten, gevolgd door 5 min incubations in aflopende alcohol concentraties als volgt: twee op 100% (absolute ethanol), twee op 95% alcohol, twee op 80%, twee op 70%, en ten slotte twee in gedistilleerd H2O. Slides in H2O kan blijven terwijl de Bouin-fixeerspray is voorbereid.
- Plaats 40 mL Bouin van fixeerspray in een pot van kunststof microwavable coplin (onbedekt). Magnetron op hoog om temp aan 55 ° C. Plaats dia in verwarmde oplossing voor 20 min; laat staan op de teller gedekt. Wassen in stromend kraantjeswater gedurende 10 minuten of totdat alle van de gele kleur volledig is verdwenen.
- Vlek secties in Weigert de Haematoxyline voor 10 min. Wash in stromend kraantjeswater voor 10 min.
- Vlek secties in Beibrich de dieprode zure Fuchsine oplossing voor 10 min. Wash 3 x 10 min in leidingwater. Mordant dia's in de zure oplossing phosphotungstic/phosphomolybdic voor 10 min. Niet spoelen.
- Plaats dia's direct in aniline blauwe oplossing gedurende 10 minuten spoelen met twee korte dips in leidingwater.
- Dia's in azijnzuur 1%-oplossing gedurende 3 tot 5 minuten wassen in leidingwater voor 1 min. plaats in 95% ethanol voor 1 min. Dehydrate plaatsen, zoals aangegeven in stap 5.4 en zware montering met kunsthars.