Tutaj prezentujemy protokół do izolacji i identyfikacji ludzkich komórek niszy rąbkowej.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy protokół do izolacji i identyfikacji ludzkich komórek niszy rąbkowej.
Tutaj przedstawiamy standardową procedurę izolacji i identyfikacji komórek niszy rąbkowej (LNC). Do izolacji LNC wykorzystano tkankę rąbka włoska pozyskaną z banku oka. Tkankę podzielono na 12 części w warunkach aseptycznych i trawiono przez 18 godzin w temperaturze 37 °C w inkubatorze do hodowli komórkowych przy użyciu kolagenazy A w celu uzyskania klastrów komórek z LNC i komórkami progenitorowymi nabłonka rąbka. Klastry komórek były dalej trawione przez 15 minut w temperaturze 37 °C przy użyciu 0,25% trypsyny-EDTA w celu uzyskania pojedynczych komórek, a następnie hodowane w zmodyfikowanej pożywce dla embrionalnych komórek macierzystych (MESCM) na powierzchni z tworzywa sztucznego pokrytej 5% Matrigelem. Komórki pasażowano po 70% konfluencji, a LNC zidentyfikowano za pomocą immunofluorescencji, ilościowego PCR w czasie rzeczywistym (qPCR) i cytometrii przepływowej. Pierwotne LNC były izolowane i pasażowane więcej niż 12 razy. Aktywność proliferacyjna LNC od P4 do P6 była największa. LNC wykazywały wyższą ekspresję markerów komórek macierzystych niż BMMSC (SCF, Nestin, Rex1, SSEA4, CD73, CD90, MSX1, P75NTR i PDGFRβ). Ponadto wyniki wykazały, że LNC P4 jednolicie eksprymują VIM, CD90, CD105 i PDGFRβ, ale nie Pan-CK, który można wykorzystać jako marker do identyfikacji LNC. Analiza cytometryczna przepływowa wykazała, że około 95%, 97%, 92% i 11% LNC wyrażało odpowiednio CD73, CD90, CD105 i SCF, podczas gdy wynosiły 68%, 99%, 20%. i 3% w BMMSC. Standardowy proces izolacji i identyfikacji LNC może stanowić wiarygodną podstawę laboratoryjną dla powszechnego stosowania LNC.
Częstość występowania niedoboru komórek macierzystych nabłonka rogówki (CESD), zwanego również niedoborem rąbkowych komórek macierzystych (LSCD)1, oraz regeneracja nabłonka rogówki (CES) stają się coraz bardziej naglące z powodu infekcji i urazów rogówki. Jeśli CESD nie jest odpowiednio leczony, może prowadzić do ślepoty, która wymaga przeszczepu rogówki. W związku z tym rewitalizacja CES staje się coraz bardziej znacząca. Istnieje grupa komórek podporowych zwanych komórkami niszy rąbkowej (LNC), które zapewniają niezbędne wsparcie dla funkcji CES. Komórki macierzyste zrębu rąbka zostały po raz pierwszy wyizolowane przez Polisetty et al.2 i zidentyfikowane przez Xie et al.3 jako LNC, które są zlokalizowane w nabłonku rąbka i zrębie rąbka. LNC są kluczowymi komórkami macierzystymi podtrzymującymi brzeg rogówki, a dzięki funkcji MSC pochodzącego ze szpiku kostnego (BMMSC) mogą być indukowane do rozwoju w komórki nabłonka rogówki i komórki zrębu rogówki itp.3,4,5,6,7. Wcześniejsze badania wykazały, że właściwości komórek macierzystych LNC są bardziej prymitywne niż BMMSCs8, który jest już szeroko stosowany w klinice. LNC mogą nawet stać się kolejną realną opcją po MSC, zwłaszcza w leczeniu CESD. Jako ważne komórki wspierające CES, LNC są również komórkami macierzystymi pochodzącymi z "niszowej" struktury rąbka. LNC mogą odgrywać kluczową rolę w dedyferencjacji dojrzałych komórek nabłonka rogówki (MCEC) do CES9. Jednak badania nad LNC są nadal stosunkowo niewystarczające i nie ma zgody co do terminologii, izolacji, oczyszczania, identyfikacji i charakterystyki LNC. Niektórzy badacze nazwali LNC rąbkowe komórki macierzyste pochodzące z biopsji rąbka10, rąbkowe mezenchymalne komórki macierzyste11, rąbkowe komórki macierzyste fibroblastów12, oraz rąbkowe mezenchymalne komórki zrębowe13. Ponieważ charakterystyka wzrostu LNC nie została szczegółowo opisana, a także ze względu na ich obiecujące zastosowania naukowe i kliniczne, które mogą być jednym z najważniejszych narzędzi klinicznych w przyszłości, konieczne jest podsumowanie izolacji, oczyszczania, identyfikacji i charakterystyki LNC.
Według poprzedniego badania14, LNC występują głównie w nabłonku rąbkowym i zrębie rąbka. Protokół ten obejmuje leczenie tkanki rąbka za pomocą kolagenazy A, uzyskanie klastra składającego się z LEPC i LNC i trawienie go do pojedynczych komórek za pomocą 0,25% trypsyny-EDTA (TE). LNC były następnie selektywnie hodowane w zmodyfikowanym pożywce dla embrionalnych komórek macierzystych (MESCM) w celu oczyszczenia. Protokół opisany w tym artykule jest prosty i ma wysoką skuteczność w pozyskiwaniu ludzkich LNC w dużych ilościach.
Szczegółowa procedura izolacji, hodowli i identyfikacji LNC została nagrana w filmie dla naukowców, którzy są zainteresowani badaniem LNC, i może być wygodnie powtarzana w razie potrzeby.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Izolacja
2. Identyfikacja LNC
3. Charakterystyka LNC
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wzrost LNC
Komórki LNC zostały skutecznie wyizolowane zgodnie z metodą trawienia tkanki brzegu rogówkowo-twardówkowego kolagenazą A (2 mg/mL), opisaną powyżej (Rysunek 1). Zgodnie z wcześniej opublikowanym badaniem3, po trawieniu kolagenazą A pod mikroskopem zaobserwowano skupiska przypominające gąsienice (Rysunek 2). Proporcja komórek wrzecionowatych stopniowo zwiększała się wraz z pasażowaniem komórek. Komórki o ksz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przezroczystość rogówki jest zwykle utrzymywana przez regularne ułożenie i rozmieszczenie małych włókien (o średnicy 25-30 nm) w zrębie rogówki, co ma kluczowe znaczenie dla prawidłowej ostrości widzenia16. Na świecie jest 253 miliony osób niedowidzących, z czego 36 milionów to osobyniewidome17. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uważa ślepotę rogówki za jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla ludzkiego wzroku, odpowiadając za 5,1% wszystkich przypadków ślepoty na
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Żaden z autorów nie posiada żadnych istotnych informacji finansowych.
Podziękowania dla Wei Wanga, Lingjuana Xu i Rong Liu za wskazówki dotyczące tej pracy, Yongyao Tan, Bihui Jin, Chunxiu You i Li Guigang za dostarczenie części materiału, Guanyu Su za napisanie manuskryptu, Xiao Zhou, Yihong Xiong i Huatao Xie za poprawienie manuskryptu oraz Guigang Li za pełne wskazówki. Badanie to było wspierane przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 82070936, 81470606, 81570819), projekt naukowo-badawczy dotyczący zdrowia i planowania rodziny w prowincji Hubei (nr 1). WJ2017M073), Dziesięć najlepszych translacyjnych projektów badań medycznych ze szpitala Tongji (nr 2016ZHYX20), Projekt szkoleniowy młodych pionierów medycyny w mieście Wuhan (nr 2015whzqnyxggrc10), Globalny program rekrutacji talentów (G2022154028L), projekt Narodowej Komisji Zdrowia prowincji Hubei w 2022 r. (WJ2021ZH0005) oraz Fundacja Budowy Przedmiotu Departamentu Finansów Hubei w 2022 r. (42000022815T000000102)
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 4',6-diamidyno-2-fenyloindol | ThermoFisher | D1306 | 5μ g/ml |
| Amfoterycyna B | Sigma | V900919 | 1,25 &m; g / ml |
| anty-CD73 | Abcam | ab202122 | 1:50 |
| Albumina surowicy bydlęcej | MERCK | A1933-CD105 | |
| Proteintech | 67075-1-IG | 1:200 | |
| CD105 | Abcam | AB114052 | 1:50 |
| CD90 | Proteintech | 66766-1-IG | 1:100 |
| CD90 | Abcam | ab307736 | 1:50 |
| Inkubator komórkowy | Shanghai Lishen | K1119K4644 | HF90(HT) |
| System wirówek | StatSpin | StatSpin CytoFuge | |
| A | Roche | 10103578001 | 2 mg/ml |
| Mikroskop konfokalny | Zeiss | LSM700-Płytka | |
| hodowlana virya | 3500356 | 35 mm | |
| DME/F-12 1:1 (1x) | cytiva | SH30023.01 | 90% |
| Przeciwciało anty-mysie IgG (H+L) ThermoFisher | A16016 | 1:1000 | |
| Przeciwciało anty-królicze IgG (H+L) Przeciwciało wtórne | ThermoFisher | 31568 | 1:1000 |
| FACS Diva sofware | BD Biosciences | Drzewo Cytometr z | |
| przepływem | BD Biosciences | Becton Dickinson LSRII | - |
| Mikroskop fluorescencyjny | olympus | cx31 | |
| Gentamycyna | Sigma | G1914 | 50 μ hemocytometr g/ml |
| MERCK | Z359629 | ||
| Zestaw do transkrypcji cDNA o dużej pojemności | Bright-Line ThermoFisher | 4374966 | |
| Mikroskop z odwróconym kontrastem fazowym | UOP | DSZ2000X | |
| ITS (insulina, transferyna, selenin sodu) | Sigma | I3146 | 5 μ g/ml insuliny, 5 μ g / ml transferyny, 5 ng / ml seleninu sodu |
| KnockOut SR Zamiennik surowicy dla ESC/iPSC | gibco | 10828-028 | 10% |
| Matrigel | BioCoat | ||
| 356234-Pan-CK | Abcam | ab7753 | 1:1000 |
| Paraformaldehyd | NoninBio | NBS0135 | 4,00% |
| Paraformaldehyd | MKBio | MM-1505 | 4% |
| PDGFRβ | Abclonal | A1444 | 1:100 |
| Ilościowy przyrząd do fluorescencji PCR w czasie rzeczywistym | Applied Biosystems | Step One | |
| Plus-Rekombinowany ludzki FGF-basic | Peprotech | 100-18B | 4 ng / ml |
| Współistniejący czynnik hamujący ludzką białaczkę (Lif) | Peprotech | 300-05 | 10 ng / ml |
| RNeasy Mini zestaw do izolacji RNA | Qiagen | 74104 | - |
| SCF | Bioss | bs-0545R | 1:100 |
| SCF | Abcam | ab52603 | 1:50 |
| Mikroskop stereoskopowy | ZEISS | SteREO Discovery. V8 | |
| Sterylne chirurgiczne okrągłe ostrze | Careforde | 29500 | rozmiar 10 |
| Test ekspresji genów TaqMan Mix | Applied Biosystems | 4448489 | |
| Triton X-100 | MERCK | X100 | 0,20% |
| Trypan niebieski | ThermoFisher | 15250061 | 0,40% |
| Trypsyna-EDTA | Genview | GP3108 | 0,25% |
| Tween 20 | MERCK | P9416-Ultra | |
| Clean Bench | LaiTe | LT20200705 | SW-CJ-IFDG |
| Universal PCR Master Mix | Applied Biosystems | 4304437 | |
| Vim | Abcam | ab92547 | 1:100 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.