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

Artykuł metodologiczny

Oczyszczanie, ekspansja i fenotypowanie oparte na cytometrii przepływowej mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego pochodzenia mysiego

2.1K wyświetleń

DOI:

10.3791/67600

11 lipca 2025

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Niniejszy protokół opisuje opłacalną metodę oczyszczania, namnażania i charakteryzowania wysoce jednorodnych mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego (BMSC) od myszy. Takie podejście ułatwia pozyskiwanie dużych ilości BMSC o wysokim potencjale proliferacji i różnicowania, wspierając modele mysie i posuwając naprzód badania przedkliniczne.

Streszczenie

Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) to populacja komórek macierzystych, które mogą samoodnawiać się i różnicować w wiele linii komórkowych. Wśród nich MSCs znajdujące się w szpiku kostnym, znane jako mezenchymalne komórki macierzyste szpiku kostnego (BMSC), odgrywają kluczową rolę w osteogenezie, wspomaganiu układu krwiotwórczego, naprowadzaniu/migracji i immunosupresji. BMSC są szeroko stosowane w badaniach biologii komórki i inżynierii tkankowej ze względu na ich potencjał w komórkowych strategiach terapeutycznych, a także ich łatwą dostępność, stabilność genetyczną i niską immunogenność. Hematopoetyczne komórki macierzyste (HSC) i BMSC współistnieją w szpiku kostnym, ale mają odrębne komórki progenitorowe. Podczas ekstrakcji komórek ze szpiku kostnego zwykle uzyskuje się wiele typów komórek, co może prowadzić do niejednorodności populacji komórek, potencjalnie powodując stronniczość i nie spełniając wysokich standardów eksperymentalnych. Dlatego tak ważne jest opracowanie skutecznych technik poprawy jednorodności i wydajności BMSC in vitro. W badaniu przedstawiono szczegółowy protokół oczyszczania, ekspandowania i fenotypowania opartego na cytometrii przepływowej BMSC uzyskanych od myszy BALB/c. Jednorodność i fenotyp komórek macierzystych BMSC trzeciego pasażu scharakteryzowano za pomocą cytometrii przepływowej, wykazując dodatniość dla CD29, CD44 i Sca-1, ujemność dla CD45 i CD31 oraz potwierdzając ich zdolność do różnicowania osteogennego i adipogennego. Ten ekonomiczny protokół zapewnia łatwą i wydajną metodę uzyskania wystarczającej liczby jednorodnych BMSC o wysokim potencjale proliferacji i różnicowania, co jest niezbędne do postępu badań na modelach mysich i szeroko zakrojonych badań przedklinicznych.

Wprowadzenie

Mezenchymalne komórki macierzyste szpiku kostnego (BMSC) są znane ze swoich właściwości multipotencjalnych i są szeroko stosowane w leczeniu różnych chorób ze względu na ich właściwości samoodnawialne, różnicujące i immunomodulujące 1,2. BMSC są łatwo dostępne, zdolne do rozległej ekspansji, wykazują właściwości immunosupresyjne i nie wywołują natychmiastowych reakcji immunologicznych3, co czyni je atrakcyjnymi do zastosowań w inżynierii tkankowej i skutecznymi nośnikami w terapii komórkowej.

W szpiku kostnym głównymi mieszkańcami są dwie główne populacje kom....

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

Protokół

Postępowanie ze zwierzętami zostało zatwierdzone zgodnie z wytycznymi etyki zwierząt laboratoryjnych (nr aprobaty etycznej: PZSHUTCM2211070009) Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Szanghaju. W badaniu wykorzystano ośmiotygodniowe samice myszy BALB/c (stopień SPF, 20 ± 1 g masy ciała). Protokół ten określa oczyszczanie, pasażowanie, fenotypowanie oparte na cytometrii przepływowej oraz osteogenne i adipogenne różnicowanie BMSC pochodzących od myszy. Stosowane odczynniki i sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Postępowanie ze zwierzętami

  1. Trzymanie myszy w określonych warunkach woln....

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

Wyniki

Myszie BMSCs zostały wyizolowane i hodowane przez około 2 tygodnie w celu uzyskania BMSCs w trzecim pasażu (P3) (Rycina 3). Jak pokazano na Rycini 3A, komórki świeżo wyekstrahowane z szpiku kostnego pozostały jednojądrowe z widocznymi kropelkami tłuszczu. W naczyniu hodowlanym pojawiły się komórki wrzecionowate, które osiągnęły 60%-80% konfluencji w 5tym dniu hodowli (Rycina 3B,C

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

Dyskusja

Terapia komórkami macierzystymi cieszy się dużym zainteresowaniem ze względu na jej potencjał do zrewolucjonizowania medycyny regeneracyjnej. Badania przedkliniczne dostarczyły istotnych dowodów potwierdzających kliniczne zastosowanie komórek macierzystych, w szczególności BMSC13. Jednak wyzwania, takie jak niska wydajność komórek, zanieczyszczenie i powolny wzrost, utrudniają ich zastosowanie kliniczne. W związku z tym istnieje pilna potrzeba badań koncentrujących się na standaryzacji procesów pr.......

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

Oświadczenia

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów w związku z tym badaniem.

Podziękowania

Prace te były wspierane przez granty z Narodowego Kluczowego Programu Badawczo-Rozwojowego Chin (2020YFE0201600) oraz Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (82174408 i 82374477).

....

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

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Strzykawka 1 ml (igła strzykawki 22G)UPRZEJMA GRUPA(KDL)60017031
1-etapowy NBT/BCIP Pierce Biotechnology, Inc.34042Barwienie fosfatazą alkaliczną
10% neutralna buforowana formalinaWexis powiedział:5200250Utrwalanie komórek
Płytka 6-dołkowaWybór laboratoryjny11110Hodowla komórkowa
Płytka 24-dołkowaWybór laboratoryjny11310Hodowla komórkowa
40 μ m Sitko komórkoweCornig powiedział:352340Filtracja w celu usunięcia aglomeratów
Strzykawka 50 mlUPRZEJMA GRUPA(KDL)60017040
75% etanol Szanghaj NianYue Biotechnology Co., Ltd31009001Zdezynfekuj skórę myszy
Alizaryna Czerwień SSigma-Aldrich Ciągnik hamulcowy A5533Wykrywanie złogów wapnia i zwapniałych guzków
Przeciwciało monoklonalne APC CD44 (klon: IM7)eBionauka17-0441-82Cytometria przepływowa 
Kontrola izotypu APC Rat IgG2b kappa (klon: eB149/10H5)eBionauka17-4031-82Cytometria przepływowa 
AutoklawJaponia Firma HiryamaHVE-50 (wersja angielska)Sterylizacja narzędzi chirurgicznych
Inkubator CO2Thermo Fisher Technology (Chiny) Co., Ltd.300583057Hodowla komórkowa
Przepływometria CytoflexBeckman Coulter A00-1-1102Cytometria przepływowa 
deksametazonSigma-Aldrich Zobacz materiał D4902Różnicowanie osteogenne BMSC
Naczynie (100mm)Corning430167Hodowla komórkowa
Talerz (60mm)Corning430166Umieszczenie próbki podczas przeszczepu 
Waciki dezynfekująceSzanghaj Honglong Industrial Co., Ltd.20230627Zdezynfekuj skórę myszy
Jednorazowe sterylne rękawiczkiSzanghaj Honglong Industrial Co., LtdYT21131Sterylna operacja
Podwójny lew Napromieniowana dieta gryzoniSuzhou Shuangshi Eksperymentalna technologia pasz dla zwierząt Co., Ltd.GB 14924.3Pasza
Surowica bydlęca płodu Shanghai Biosun Sci& Tech Co., Sp. z o.o.Zobacz materiał BS-0002-500Hodowla komórkowa
FITC Chomik Anty-Szczur CD29 (klon: Ha2/5)BD Nauki biologiczne555003Cytometria przepływowa 
FITC Chomik IgM, λ 1 Kontrola izotypu (klon: G235-1)BD Nauki biologiczne553960Cytometria przepływowa 
żelatyna (0,1%)OriCell (OriCell)GLT-11301 powiedział:zwiększają zdolność adhezyjną komórek
Klatka na myszy IVCSuzhou Monkey King Animal Sprzęt eksperymentalny Technology Co., Ltd.HH-MMB-2Bariera dla zwierząt
Kwas L-askorbinowySigma-Aldrich Numer katalogowy A8960Różnicowanie osteogenne BMSC
Znakowanie pióraZebra Trading (Shenzhen) Co., Ltd. YYST5 powiedział:Zaznacz informacje komórkowe na szalce Petriego
Modyfikacja MEM Alpha (1x)Szanghaj NianYue Biotechnology Co., LtdSH30265Hodowla komórkowa
Zestaw do różnicowania adipogennego komórek macierzystych szpiku kostnego myszyCyagenMUXMX-90031 powiedział:Różnicowanie adipogenne BMSC 
Nikon Eclipse Ti2 Mikroskop odwrócony SynstemJaponia Nikon KorporatinTi2-UObserwuj komórki i rób zdjęcia
Nożyczki okulistyczne Szanghaj NianYue Biotechnology Co., LtdY00030 JZPrzetnij skórę
Pęseta okulistycznaSzanghaj NianYue Biotechnology Co., LtdBS-ZER-S-100 Ostrze biologiczneUzyskaj tkankę kostną myszy.
PIPETA PASTEURASzanghaj NianYue Biotechnology Co., LtdZobacz materiał BS-XG-03MOdessać pożywkę hodowlaną
PE Rat Anti-Mouse CD31 (klon: Ha2/5)BD Nauki biologiczne553373Cytometria przepływowa 
PE Szczur IgG2a, κ Kontrola izotypu (klon: R35-95)BD Nauki biologiczne553930Cytometria przepływowa 
PE-cyjanininy7 Ly-6A/E (Sca-1) Przeciwciało monoklonalne (klon: D7)eBionauka25-5981-82Cytometria przepływowa 
PE-cyjaninina 7 Szczur IgG2a kappa Kontrola izotypu (klon: eBR2a)eBionauka25-4321-82Cytometria przepływowa 
Penicylina-StreptomycynaSzanghaj NianYue Biotechnology Co., Ltd2585636Hodowla komórkowa
PerCP-Cy5.5 Rat Anti-Mouse CD45 (klon: Ha2/5)BD Nauki biologiczne561869Cytometria przepływowa 
PerCP-Cy5.5 Szczur IgG2b, κ Kontrola izotypu (klon: A95-1)BD Nauki biologiczne550764Cytometria przepływowa 
SkalpeleFabryka narzędzi chirurgicznych w Szanghaju Urządzenia medyczne? Grupa?Co., Sp. z o.o. J11010-10# JZOdizoluj tylne kończyny i tułów myszy oraz usuń obce tkanki z kości
Sterylny kapturThermo Fisher Technology (Chiny) Co., Ltd.ECO0.9 (klasa ECO0.9)Stół operacyjny chirurgiczny
sterylne obłożenia chirurgiczneHenan Huayu Sprzęt medyczny Co., Ltd.20160900Zapewnij sterylne miejsce operacji
Probówka (50 ml)Shanghai Baisai, Biotechnology Co., Ltd. BLD-BL2002500Przechowywać przefiltrowany roztwór komórkowy
trypsyna-EDTA (0,25%)Gibco (firma Gibco)25200056trawić przylegające komórki
β-glicerofosforanSigma-Aldrich Zobacz materiał G5422Różnicowanie osteogenne BMSC

Bibliografia

  1. Chu, D. -T., et al. An update on the progress of isolation, culture, storage, and clinical application of human bone marrow mesenchymal stem/stromal cells. Int J Mol Sci. 21 (3), 708(2020).
  2. Huang, S., et al.

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

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Oczyszczanie komórekekspansja komórekszpik kostny myszyfenotypowanie komórekmarker CD29marker CD44marker Sca-1