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

Artykuł metodologiczny

Wspomagany wirowaniem transfer mitochondriów do komórek macierzystych glejaka

867 wyświetleń

⸱

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Mombo, B. N., i wsp. MitoCeption: transfer izolowanych ludzkich mitochondriów MSC do komórek macierzystych glejaka. J. Vis. Exp. (2017)

W tym filmie zademonstrowano metodę umożliwiającą transfer znakowanych fluorescencyjnie mitochondriów do komórek macierzystych glejaka (GSC) poprzez wirowanie. Pomyślny wychwyt i funkcjonalna integracja mitochondriów dawcy są potwierdzane przez wykrycie fluorescencji za pomocą mikroskopii konfokalnej.

Protokół

Dzień 1

1. Znakowanie mitochondriów mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC)

  1. Dwa dni przed przygotowaniem mitochondriów należy wysiać ludzkie MSCs w 100-milimetrowej naczyniu cultAure, w 10 ml (Minimum Essential Medium Eagle)/FBS (płodowa surowica bydlęca) 10%, tak aby w dniu 1 w kulturze znajdowały się 4 x 105 MSC.
  2. Przepłukać MSCs PBS (4 ml) i dodać 4 ml αMEM/FBS 1% (podgrzane do 37 °C).
  3. Dodać wymaganą ilość barwnika witalnego mitochondriów i inkubować komórki przez 30 minut w inkubatorze w temperaturze 37 °C.
  4. Usunąć roztwór barwnika mitochondriów, dwukrotnie przepłukać komórki 4 ml podgrzanego (37 °C) αMEM/FBS 1% i dodać z powrotem 4 ml αMEM/FBS 10%. Inkubować komórki w temperaturze 37 °C.
  5. Zmienić pożywkę hodowlaną (10 ml αMEM/FBS 10%) po 30 minutach, a innym razem 2 godziny później.

Dzień 1

2. Znakowanie komórek macierzystych glejaka (GSC)

  1. Dysocjacja linii komórkowej GSC Gb4 (10 x 106 komórek) wyhodowanych jako neurosfery na kolbach do hodowli komórkowych pokrytych poli-HEMA
  2. Nasiona GSC w 48-dołkowej płytce w10-5 komórkach/baseniku w pożywce proliferacyjnej GSC (500 μl) (patrz Tabela 1).
  3. Odwirować płytkę o masie 270 x g przez 5 minut w temperaturze 20 °C.
  4. Dodać wymaganą ilość barwnika do czynności życiowych komórek i inkubować przez 30 minut w temperaturze 37 °C.
  5. Dodać 500 μl podłoża podstawowego GSC (Tabela 1) na dołek płytki 48-dołkowej.
  6. Odwirować płytkę przy 270 x g w temperaturze 20 °C przez 5 minut. Odessać supernatant.
  7. Powtórz kroki od 2.5 do 2.6.
  8. Dodać 500 μl pożywki podstawowej GSC i inkubować w temperaturze 37 °C przez 30 minut.
  9. Odwirować płytkę przy 270 x g w temperaturze 20 °C przez 5 minut. Odessać supernatant.
  10. Dodać 500 μl pożywki do proliferacji GSC na dołek płytki 48-dołkowej i inkubować w inkubatorze w temperaturze 37 °C.
    nuta: Wskazana ilość GSC (10 x 10,6 komórek) pozwala na przeprowadzenie różnych eksperymentów dawka-odpowiedź i kontroli FACS. Po dokładniejszym określeniu warunków eksperymentalnych wielkość ta może zostać zmniejszona.

3. Wysiewanie komórek macierzystych glejaka

  1. Zebrać neurosfery GSC (Glejak macierzysty) (10 x 106 komórek) przez odwirowanie w temperaturze 270 x g przez 5 minut, w temperaturze 20 °C w probówce o pojemności 50 ml.
  2. Umyć komórki 5 ml HBSS (Zbilansowanego Roztworu Soli Hanksa) i odwirować przy 270 x g przez 5 minut w temperaturze 20 °C.
  3. Odessać supernatant.
  4. Delikatnie zawiesić osad GSC w 100 μl trypsyny-EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy) (0,25%) (na 10 x 106 komórek)
  5. Inkubować w temperaturze 37 °C przez 3 minuty.
  6. Dodać 10 μl CaCl2 (20 mM) i 2 μl DNazy I (10 mg/ml).
  7. Oddziel neurosfery, delikatnie pipetując w górę i w dół (30-50x) za pomocą pipety P200. Unikaj bąbelków. Sprawdź pod mikroskopem, czy wszystkie GSC są zdysocjowane.
  8. Dodać 10 μl inhibitora trypsyny (5%) i 10 ml HBSS.
  9. Odwirować GSC przy 270 x g przez 7 minut w temperaturze 20 °C.
  10. Odrzucić sklarowany osad i dodać 10 ml pożywki podstawowej GSC.
  11. Policzyć GSC w komorze liczącej Thoma, a następnie odwirować komórki przy 270 x g przez 7 minut w temperaturze 20 °C.
  12. Dodać odpowiednią objętość pożywki do proliferacji GSC, aby osiągnąć stężenie komórkowe 10-6 GSC/ml.
  13. Wysiew 105 GSC (100 μl zawiesiny komórkowej) na basenik płytki 96-dołkowej.
  14. Odwirować płytki o sile 270 x g przez 7 minut w temperaturze 20 °C, aby na dnie studzienek znalazły się GSC.
  15. Inkubować 96-dołkową płytkę w temperaturze 37 °C.

Dzień 2

4. MSC (Mezenchymalne komórki macierzyste) Izolacja mitochondriów

  1. Ustawić temperaturę wirówki z mikroprobówkami na 4 °C.
  2. Przygotować dwie probówki "A" i "C" o pojemności 1,5 ml zawierające odczynniki do ekstrakcji mitochondriów (200 μl odczynnika A i 400 μl odczynnika C, obie zawierające inhibitory proteazy wolne od EDTA). Przygotuj 2 inne probówki, oznaczone "MSC" i "Mito". Trzymaj wszystkie probówki na lodzie. Przygotuj również probówki do seryjnych rozcieńczeń mitochondriów.
  3. Przemyć MSC 10 ml wstępnie podgrzanego (37 °C) PBS (sól fizjologiczna buforowana fosforanami).
  4. Przemyj MSCs 2 ml trypsyny (bez EDTA) przez 10 sekund i dodaj 1 ml trypsyny (bez EDTA). Inkubować komórki przez 5-10 minut w temperaturze 37 °C.
  5. Odzyskaj MSC, dodając 10 ml αMEM /FBS 10%, przenosząc do probówki o pojemności 50 ml.
  6. Odwirować komórki przy 270 x g przez 5 minut w temperaturze 20 °C.
  7. Odrzucić supernatant i dodać 10 ml αMEM/FBS 10% do osadu komórkowego.
  8. Policz MSC za pomocą komory liczącej Malassez.
  9. Odwirować MSC (4-5 x 105) przy 270 x g przez 5 minut w temperaturze 20 °C.
  10. Odrzuć supernatant, dodaj 1 m lodowaty αMEM/FBS 10% do osadu komórkowego i przenieś komórki do probówki z oznaczeniem "MSC". Trzymaj probówkę na lodzie.
  11. Odwirować probówkę zawierającą MSCs o sile 900 x g przez 5 minut, w temperaturze 4 °C.
  12. Usuń wszystkie resztki pożywki z probówki.
  13. Dodać 200 μl odczynnika A do izolacji mitochondriów (zawierającego inhibitory proteazy wolne od EDTA). Wiruj ze średnią prędkością przez 5 sekund i pozostaw rurki na lodzie dokładnie na 2 minuty.
  14. Dodać 2,5 μl odczynnika do izolacji mitochondriów B. Wirować z maksymalną prędkością przez 10 sekund, a następnie pozostawić probówki na lodzie. Powtarzaj co 30 sekund przez 5 minut.
  15. Dodać 200 μl odczynnika C do izolacji mitochondriów (zawierającego inhibitory proteazy wolne od EDTA). Wymieszaj, przechylając rurkę (około 30 razy, nie wirować). Odwirować probówkę o sile 700 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C.
  16. Przenieść supernatant (zawierający mitochondria MSC) do probówki "Mito".
  17. Odwirować przy 3 000 x g, 15 minut w temperaturze 4 °C, aby uzyskać osad mitochondriów. Odrzucić supernatant. Osad zawiera izolowane mitochondria.
  18. Przepłukać osad mitochondriów 200 μl odczynnika C. Następnie odwirować przy 12 000 x g, 5 minut w temperaturze 4 °C, aby uzyskać osad mitochondriów.

5. Transfer izolowanych mitochondriów MSC do GSC (MitoCeption)

  1. Dodać 200 μl wstępnie schłodzonej (0 °C) pożywki do proliferacji GSC do osadu mitochondriów wyizolowanego z MSCs (4 x 105).
  2. Rozcieńczyć preparat mitochondriów (w pożywce proliferacyjnej GSC), aby konsekwentnie dodawać 20 μl zawiesiny mitochondrialnej do GSC.
  3. Dodać objętość wyizolowanych mitochondriów do studzienek 96-dołkowej płytki zawierającej GSC w żądanym stężeniu (0,1 do 10 μg). Dodawaj mitochondria powoli, blisko dna studzienki, pokrywając przynajmniej raz całą powierzchnię.
  4. Odwirować 96-dołkową płytkę zawierającą biorcze GSC mitochondriów z mitochondriami MSC i płytką kontrolną przy 1 500 x g przez 15 minut w temperaturze 4 °C.
  5. Umieścić płytki hodowlane w inkubatorze komórkowym w temperaturze 37 °C natychmiast po odwirowaniu.
    nuta: Protokół transferu mitochondriów opiera się na odwirowaniu zawiesiny mitochondriów na hodowanych komórkach przy odpowiedniej sile wirowania, z liczbą wirowań, które można dostosować w zależności od systemu komórek dawcy/biorcy mitochondriów.

Tabela 1: Pożywki hodowlane.

Pożywka do hodowli komórkowychkompozycja
Podłoże podstawowe GSCDMEM/F-12 uzupełniony o
Insulina 20 mg/ml
Suplement N2 1x
Glukoza 3 g/L
L-glutamina 2 mM
Medium proliferacyjne GSCDodaj do podłoża podstawowego:
B27 suplement 1x
EGF 10 ng/ml
bFGF 10 ng/ml
Grzyb 10 mg/ml
Fungizon 0,25 mg/ml
Heparyna 2 mg /ml
Ciprofloksacyna 2 μg / ml
Gentamycyna 2 μg/ml
Medium proliferacyjne MSCαMEM uzupełniony o
L-glutamina 2 mM
10% FBS
bFGF 2 ng/ml

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

Wyniki

figure-results-1
Rysunek 1: Przebieg transferu izolowanych mitochondriów MSC do GSC za pomocą MitoCeption. Przedstawiono 7 etapów MitoCeption od mitochondriów MSC do GSC oraz późniejsze analizy GSC. Numery kroków są wskazane tak, jak w sekcji protokołu. Jeśli znakowanie MSC i GSC nie jest wykonywane, tak jak w przypadku analiz funkcjonalnych, kroki 1 i 2 można pominąć, a protokół można postępować zgodnie z protokołem...

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
Zestaw do izolacji mitochondriów dla tkanekFisher Scientific10579663
Suplement N-2 (100X)Fisher Naukowy11520536
B-27 Suplement W/O VIT A (50X)Fisher Naukowy11500446
HBSS bez Ca2+ bez Mg2+SigmaH4385
Poly HemeSigmaP3932
aMEM bez glutaminyOzymeBE12-169F
DMEM/F-12 bez glutaminy,Fisher Naukowy11540566
L-glutaminaInvitrogen25030-024
GlukozaSigmaG7021
InsulinaSigmaI 1882
Ludzki bFGFSystemy badawczo-rozwojowe233-FB-025
Ludzki EGFPeprotechAF-100-15
HeparynaSigmaH3149
CaCl2MERCK2382
Inhibitor trypsynySigmaT9003
DNase ISIGMA10104159001
Trypsyna 0,25% /EDTA 1 mMInvitrogen25200056
TrypsynaGibco15090-046
Inhibitory proteazy wolne od EDTASigma4693159001
CiprofloksacynaSigma17850-5G-F
GrzybyInvivogenant-fn-1
GrzybiaRybak termiczny15290018
GentamycynaEuromedexEU0410
MitoTracker Zielony FMSondy molekularneM7514
MitoTracker Czerwony CMXRosSondy molekularneM7512
MitoTracker Głęboka Czerwień FMSondy molekularneM22426
CellTracker Zielony CMFDASondy molekularneC7025
CellTracker Niebieski CMF2HCSondy molekularneC12881
RIPASanta Cruzsc-24948
Sterylne naczynie do hodowli FluoroDishŚwiatowe instrumenty precyzyjneFD35-100
HemacytometrFisher Naukowy267110
Rurki FACSBeckman Coulter25,23,749
Aparatura FACSGallios3L 10C
LC SZYBKI START DNA MASTER PLUSRoche3515885001

Przeglądaj więcej artykułów

Metoda wirowaniamikroskopia konfokalnaznakowanie fluorescencyjnepobieranie przez komórkiizolacja mitochondriówdetekcja fluorescencjihodowla komórkowaproliferacja GSC