Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Technika izolowania komórek satelitarnych z tkanki mięśniowej głowy szczura

797 wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Carvajal Monroy, P. L., et al. Izolacja i charakterystyka komórek satelitarnych z mięśni skrzelowych głowy szczura. J. Vis. Exp. (2015).

Ten film demonstruje izolację komórek satelitarnych z tkanek mięśni rozgałęzionych głowy szczura poprzez rozwarstwienie tkanek, trawienie enzymatyczne, a następnie mechaniczne i odśrodkowe oczyszczanie. Komórki są następnie wysiewane w studzienkach pokrytych macierzą zewnątrzkomórkową w celu różnicowania w mioblasty, a ostatecznie w miotubki i dojrzałe włókna mięśniowe.

Protokół

Wszystkie procedury związane z pobieraniem próbek zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi instytutu IRB.

1. Plamy żelowe macierzy zewnątrzkomórkowej

  1. Na dzień przed izolacją wykonaj następujące czynności:
    1. Rozmrozić podwielokrotność żelu macierzy zewnątrzkomórkowej (100 μl) w temperaturze 4 °C przez co najmniej 1,5 godziny. Rozcieńczyć w stosunku 1:10 w zmodyfikowanym podłożu Eagle's firmy Dulbecco; z 4 500 mg/l glukozy, 4 mM L-glutaminą i 110 mg/ml pirogronianu sodu (DMEM). Żel do macierzy zewnątrzkomórkowej należy utrzymywać przez cały czas w temperaturze 4 °C.
      UWAGA: Nagłe zmiany temperatury spowodują nierównomierną powłokę i tworzenie się kryształów.
    2. Rozcieńczony roztwór żelu macierzy zewnątrzkomórkowej należy przechowywać na lodzie przez 15 minut.
    3. Schładzaj mikropipetę o pojemności 20 μl przez 10 minut.
    4. Umieścić szkiełka z 8-dołkową komorą w szalce Petriego o średnicy 100 mm i przenieść naczynie na zimną powierzchnię (np. opakowanie do zamrażania) na 10 minut.
    5. Użyj wstępnie schłodzonej mikropipety, aby umieścić kroplę 10 μl żelu macierzy zewnątrzkomórkowej w każdym dołku. Trzymaj szalkę Petriego na zimnej powierzchni przez co najmniej kolejne 7 minut (Rysunek 1A).
    6. Całkowicie usunąć pozostały żel macierzy zewnątrzkomórkowej (ryc. 1B) i wysuszyć studzienki w temperaturze 37 °C przez noc.

2. Rozwarstwienie mięśni głowy (żwacz, dwubrzuś i dźwigacz veli palatini)

  1. Przed rosekcją należy przygotować 50 ml soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) uzupełnionej 2% penicyliną-streptomycyną (P/S). Trzymaj na lodzie.
  2. Po eutanazji jednego młodego dorosłego szczura (9 tygodni) z CO2/O2 należy odciąć głowę i zdjąć skórę z głowy. Przenieś głowę do lodowatego PBS uzupełnionego 2% P/S w probówce o pojemności 50 ml.
  3. Mięsień żwacz (wywodzący się z 1. łuku skrzelowego)
    1. Umieść głowę jedną stroną do góry na silikonowej podkładce i przymocuj ją igłami podskórnymi (Rysunek 2A).
    2. Zidentyfikuj śliniankę przyuszną i nerw twarzowy (ryc. 2A). Odsłoń głęboką powięź pokrywającą gruczoł. Przetnij powięź i usuń gruczoł za pomocą nożyczek preparacyjnych. Zidentyfikuj zewnętrzny przewód słuchowy. Prześledź nerw twarzowy z otworu rylcowo-sutkowego i ostrożnie usuń gałęzie skroniowe, jarzmowe i policzkowe za pomocą ostrza skalpela nr 15.
    3. Uwolnij powierzchowną głowę mięśnia żwacza, usuwając powięź. Zidentyfikuj zarówno powierzchowne, jak i głębokie głowy mięśnia żwacza. Śledź powierzchowną głowę, aż jej grube rozcięgno ścięgniste zostanie wstawione do wyrostka jarzmowego szczęki.
    4. Oddziel ścięgno od jego początku w wyrostku jarzmowym za pomocą prostych kleszczy. Przetnij go ostrzem skalpela nr 15 lub nożyczkami do preparowania i ostrożnie podnieś (Rysunek 2B).
    5. Wyciąć powierzchowną głowę żwacza do momentu jej włożenia pod kątem i dolną połową bocznej powierzchni ramienia żuchwy za pomocą ostrza skalpela nr 15 (ryc. 2C). Teraz całkowicie usuń mięsień.
  4. Tylny brzuch mięśnia dwubrzuścowego (wywodzący się z 2. łuku skrzelowego)
    1. Umieść głowę w pozycji leżącej na podkładce silikonowej i przymocuj ją igłami podskórnymi (ryc. 3A).
    2. Usuń podskórną tkankę tłuszczową pokrywającą gruczoły podjęzykowe i podżuchwowe. Następnie usuń powierzchowną powięź i gruczoły za pomocą nożyczek preparacyjnych. Odsłoń mięsień dwubrzuścowy (przedni i tylny brzuch).
    3. Przytrzymaj przednie ścięgno tylnego brzucha prostymi kleszczami, przetnij je i ostrożnie wypreparuj, aż znajdzie się w pęcherzu bębenkowym (ryc. 3B). Zrób to samo po stronie przeciwnej.
  5. Mięsień dźwigacza veli palatini (wywodzący się z 4. łuku skrzelowego)
    1. Po rozwarstwieniu tylnej części brzucha mięśnia dwubrzuścowego zlokalizuj mięsień rylcowaty, pociągnij go na bok i ostrożnie usuń (ryc. 4A).
    2. Zlokalizuj ścięgno dźwigacza veli palatini, które przyczepia się do pęcherza bębenkowego (ryc. 4A). Dokładnie go rozetnij i pokrój po obu stronach.
    3. Poszukaj tchawicy i przełyku, który biegnie za nią. Podnieś przełyk i odsłoń gardło i krtań.
    4. Zlokalizuj i wypreparuj obszar górnego mięśnia zwężającego gardło. Zidentyfikuj dźwigacz veli palatini i odetnij go po obu stronach (ryc. 4B).
      nuta: Bezpośrednio po rozbiorze należy ostrożnie usunąć ścięgno i tkankę łączną z każdego mięśnia pod mikroskopem stereoskopowym. Szybko zanurz wszystkie próbki w 70% etanolu i przenieś je do lodowatego PBS uzupełnionego 2% P/S w probówce o pojemności 15 ml.

3. Izolacja komórek satelitarnych (SC)

  1. Wykonaj następujące kroki przygotowawcze do izolacji SC od trzech grup mięśni:
    1. Przygotować 7,5 ml 0,1% pronazy w DMEM. Przefiltrować roztwór przez filtr 0,22 μm. Wstępnie ogrzać roztwór w temperaturze 37 °C w łaźni wodnej przez 10 minut przed izolacją.
    2. Przygotuj 35 ml DMEM uzupełnionego 10% surowicą końską (HS) i 1% P/S. Również wstępnie podgrzać w temperaturze 37 °C w łaźni wodnej.
    3. Przygotować 15 ml pożywki hodowlanej, która składa się z DMEM uzupełnionego 20% płodową surowicą bydlęcą (FBS), 10% HS, 1% P/S i 1% ekstraktem z zarodków kurczaka (CEE). Wstępnie ogrzać w temperaturze 37 °C w łaźni wodnej.
    4. Sześć plastikowych pipet (10 ml) pokryć HS i wysuszyć przez co najmniej 10 minut przed użyciem.
  2. W kapturze hodowlanym przenieś każdy mięsień do dołka na płytce 6-dołkowej. Za pomocą nożyczek preparacyjnych przetnij mięsień na małe kawałki o wielkości około 2 mm. Uważaj, aby nie rozdrabniać tkanki zbyt mocno.
  3. Ostrożnie dodać 2,5 ml 0,1% roztworu pronazy do każdego dołka i inkubować w temperaturze 37 °C przez 60 minut. Delikatnie wstrząsnąć płytką po 20, 40 i 60 minutach
    nuta: Dokładny czas trwania inkubacji zależy od takich czynników, jak wiek i szczep zwierząt.
  4. Monitoruj pod mikroskopem. Sprawdź fragmenty mięśni i zatrzymaj trawienie enzymatyczne, gdy wiązki włókien wydają się rozluźnione (ryc. 5).
  5. Dodać 2,5 ml DMEM uzupełnionego 10% HS i 1% P/S. Przenieść do probówki o pojemności 15 ml i odwirować probówki przy 400 x g przez 5 minut. Odrzucić supernatant przez dekantację.
  6. Dodać 5 ml DMEM uzupełnionego 10% HS i 1% P/S. Odpipetować roztwór w górę i w dół za pomocą 10 ml plastikowej pipety (rozcieranie) co najmniej 20 razy w celu homogenizacji tkanki.
  7. Odwirować probówki o masie 200 x g przez 4 minuty. Zebrać supernatant i przenieść go do probówki o pojemności 15 ml.
  8. Dodać 5 ml DMEM uzupełnionego 10% HS i 1% P/S. Ponownie odpipetować plastikową pipetą o pojemności 10 ml, aż fragmenty tkanki łatwo przejdą.
  9. Odwirować probówki o sile 200 x g przez 4 minuty i zebrać supernatant do probówki o pojemności 15 ml.
  10. Umieścić sitko (40 μm) na probówce o pojemności 50 ml i przenieść supernatant zawierający zdysocjowane komórki na filtr. Przemyć 1 ml DMEM w celu maksymalnego odzyskania komórek.
  11. Odwirować probówki o masie 1 000 x g przez 10 minut i odrzucić supernatant za pomocą pipety.
  12. Zawiesić osad w pożywce hodowlanej o objętości 300 μl i policzyć komórki w hemocytometrze.

4. Różnicowanie komórek satelitarnych na plamkach żelowych macierzy zewnątrzkomórkowej

  1. Rozcieńczyć zawiesinę komórkową, aby uzyskać 1,5 x 103 komórki w 10 μl pożywki hodowlanej.
  2. Zabezpiecz pokrywy szkiełek komory taśmą i zaznacz miejsca czarnym markerem na spodniej stronie szkła obiektu.
  3. Za pomocą mikropipety nanieś kroplę 10 μl zawiesiny komórek na miejsce żelu macierzy zewnątrzkomórkowej. Sprawdź pod mikroskopem, czy kropla zawiesiny komórek została prawidłowo umieszczona na miejscu. Inkubować przez sześć godzin w temperaturze 37 °C.
  4. Ostrożnie dodać 400 μl pożywki hodowlanej (DMEM uzupełniony 20% FBS, 10% HS, 1% P/S i 1% CEE) i inkubować przez trzy dni w temperaturze 37 °C.
    nuta: W tym momencie świeżo odizolowane SC są poddawane masywnemu urazowi (trawienie enzymatyczne i ostre roztarcie) i muszą dojść do siebie. Nie należy zakłócać pracy komórek przez pierwsze trzy dni. Następnie pożywkę hodowlaną można zmienić w zależności od rodzaju eksperymentu.
    Plamki żelu macierzy zewnątrzkomórkowej można wysiewać z dużą gęstością komórek (1,5-2,5 x 103/20 μl) w celu przeprowadzenia testu różnicowania. Pożywkę hodowlaną (DMEM uzupełnioną 20% FBS, 10% HS, 1% P / S i 1% ekstraktu z zarodków kurczaka) można wymieniać co trzeci dzień.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

figure-results-1
Rycina 1: Plamki żelu macierzy zewnątrzkomórkowej w szkiełku komorowym. (A) W celu łatwej manipulacji należy umieścić szkiełko z 8-dołkową komorą w szalce Petriego o średnicy 100 mm. Odpipetować 10 μl żelu do macierzy zewnątrzkomórkowej do każdej komory i umieścić go na zimnej powierzchni (7 min). (B) Szkiełko komorowe po usunięciu nadmiaru żelu macierzy zewnątrzkom...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Igła podskórna 25 g
0,5 x 25 m
Mikrolanca BDNumer katalogowy: 300400
Nożyczki preparacyjneBraunZobacz materiał BC154R
Mikro kleszczyki prosteBraunBD330R
Ostrze skalpela chirurgicznego nr 15Swann-MortonNumer katalogowy: 0205
Alkohol 70%Denteck2 010 005
Zjeżdżalnia Permanox, 8 komorowaThermo Scientific177445
6-dołkowa płytka do hodowli komórkowejGreiner bio-oneNumer katalogowy: 657160
Szalki do hodowli komórkowych (100 x 20 mm)Greiner bio-oneNumer katalogowy: 664160
15 ml sterylna stożkowa probówka wirówkowaBD Nauki biologiczne352097
50 ml sterylnej stożkowej probówki wirówkowejBD Nauki biologiczne352098
Sitko do komórek (40 μm)Gibco (firma Gibco)Numer katalogowy: 431750
Pipeta serologiczna 10 mlGreiner bio-oneNumer katalogowy: 607180
20 μl FT20Greiner bio-one774288
Matrigel, bez czerwieni fenolowejBD Nauki biologiczne356237Pojemność 10 ml
PronazaCalbiochem (Elektrownia Jądrowa)Numer katalogowy: 5370210 KU
sól fizjologiczna buforowana fosforanamiGibco (firma Gibco)Nr kat. 14190-144Pojemność 500 ml
Dulbecco's Modified Eagle Medium, wysoka zawartość glukozy, suplement GlutaMAX, pirogronianGibco (firma Gibco)Numer katalogowy: 10569-010Pojemność 500 ml
Surowica bydlęca płoduFisher Naukowy3600511Pojemność 500 ml
Surowica końskaGibco (firma Gibco)26050088Pojemność 500 ml
Penicylina-Streptomycyna (10 000 j./ml)Gibco (firma Gibco)Rozdział 15140-122Pojemność 100 ml
Ekstrakt z zarodków kurczakaMP Biomedycyna2850145Pojemność 20 ml
powiedział: osób

Tagi

Disekcja tkankitrawienie enzymatycznerozrywanie mechaniczneoczyszczanie odwirowywaniemsitko do kom rekmacierz zewn trzkom rkowar nicowanie mioblast wtworzenie w kien mi niowych