$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kłębuszek nerkowy to sieć naczyń włosowatych, która spełnia podstawowe zadanie filtrowania krwi do tworzenia moczu1. Komórki mezangialne (MC) są osadzone w macierzy mezangialnej, znajdującej się między naczyniami włosowatymi kłębuszków nerkowych i są wyjątkowo rozmieszczone, aby wpływać na dynamikę kłębuszków nerkowych poprzez swoje różnorodne funkcje2. MC odgrywają kluczową rolę w kłębuszkach nerkowych, w tym w rozwoju kłębuszków nerkowych, strukturalnym wsparciu naczyń włosowatych kłębuszków nerkowych, fagocytozie i wytwarzaniu macierzy błony podstawnej kłębuszków nerkowych3. Badanie komórek mezangialnych ma kluczowe znaczenie dla pogłębienia naszej wiedzy na temat fizjologii i patologii nerek.
Udział komórek mezangialnych w stanach patologicznych jest również godny uwagi. W odpowiedzi na uszkodzenie lub chorobę kłębuszków nerkowych, taką jak nefropatia cukrzycowa lub kłębuszkowe zapalenie nerek, komórki mezangialne mogą się namnażać i wydzielać nadmiar składników macierzy zewnątrzkomórkowej, co prowadzi do stwardnienia kłębuszków nerkowych i upośledzenia funkcji nerek4,5. Zrozumienie funkcji i mechanizmów regulacyjnych komórek mezangialnych jest zatem niezbędne do opracowania strategii terapeutycznych w chorobach nerek.
Mysie komórki mezangialne umożliwiają badaczom modelowanie i badanie procesów molekularnych i komórkowych związanych z takimi stanami jak nefropatia IgA6, nefropatia cukrzycowa7, oraz ogniskowe segmentalne stwardnienie kłębuszków nerkowych (FSGS)8,9. Biorąc pod uwagę ich rolę w zwłóknieniu nerek i zapaleniu, mysie kłębuszkowe MC są często stosowane w badaniach klinicznych do oceny skuteczności związków terapeutycznych9,10. Ponadto mysie komórki mezangialne są ważnym narzędziem do badania wpływu różnych szlaków sygnałowych na czynność nerek, w tym szlaku RhoA/ROCK11 i szlaku transformującego czynnika wzrostu-beta (TGF-β)12. Badania te pomagają wyjaśnić, w jaki sposób te cząsteczki sygnałowe przyczyniają się do postępu choroby nerek. Niezależnie od tego, czy są wykorzystywane do modelowania chorób, opracowywania terapii czy badań nad transdukcją sygnału, mysie MC nadal służą jako kluczowe źródło wiedzy na temat zdrowia i chorób nerek.
Mackay et al. ustalili metodę pozyskiwania ex vivo linii komórkowych komórek nabłonka kłębuszkowego, mezangialnego i śródbłonka od myszy transgenicznych w 1988 roku13. Wilson i Stewart opracowali metodę izolowania i oczyszczania pierwotnych MC z tkanki nerkowej pacjenta, która obejmuje trzy rundy przesiewania i intensywne mycie mediami14. Menè i Stoppacciaro zaproponowali również metodę izolowania pierwotnych MC z tkanki nerkowej pacjenta lub szczura. Technika ta obejmuje dwie rundy przesiewania, dwa pchnięcia igłą i trawienie kolagenazą. Komórki uzyskane z 4-8 nerek szczurów są siane na płytce sześciodołkowej, chociaż wydajność jest stosunkowo niska15. Metody te wymagają rozbioru nerek na małe kawałki przed przetworzeniem. Dodatkowo, te podejścia potrzebują około 3-4 tygodni, aby uzyskać oczyszczone MC.
Myszy są najczęściej wykorzystywanymi eksperymentalnymi modelami zwierzęcymi w badaniach nad chorobami nerek. Jednak nadal brakuje systematycznej metody izolowania mysich MC. W tym badaniu opracowaliśmy zoptymalizowany protokół izolacji mysich MC i hodowli komórek ex vivo. Metoda ta może być stosowana w przypadku użycia pierwotnych mysich MC nerek do badań eksperymentalnych. W porównaniu z poprzednimi metodami, takie podejście eliminuje potrzebę cięcia tkanek i przesiewania przed trawieniem. Zamiast tego cała nerka myszy jest mielona za pomocą młynka do komórek i bezpośrednio trawiona kolagenazą. Roztwór wytrawiający jest następnie dwukrotnie przesiewany, przy czym wszystkie komórki są zbierane na drugim sicie i ponownie zawieszane. Ta metoda pozwala dwóm nerkom myszy wyprodukować wystarczającą ilość komórek, aby w ciągu 10 dni wysiać od dwóch do trzech 100-milimetrowych szalek hodowlanych. Oczyszczone MC są następnie otrzymywane poprzez hodowlę i oczyszczanie przy użyciu specjalistycznej pożywki zawierającej D-walinę. Komórki te mogą być wielokrotnie pasażowane, zamrażane, ożywiane i hodowane bez uszczerbku dla wzrostu komórek lub ekspresji białek. Sprzęt niezbędny do tych zabiegów jest łatwo dostępny dla podstawowych laboratoriów biomedycznych, a cały proces trwa zaledwie 2-3 tygodnie w celu uzyskania komórek docelowych. Metoda ta nadaje się do badań z udziałem mysich MC w celu zbadania chorób lub mechanizmów związanych z nerkami, ponieważ jest skuteczna i oszczędza czas.