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Artigo de método

Transferência mitocondrial assistida por centrifugação para células-tronco de glioblastoma

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8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

Fonte: Mombo, B. N., et al. MitoCeption: transferência de mitocôndrias MSC humanas isoladas para células-tronco de glioblastoma. J. Vis. Exp. (2017)

Neste vídeo, é demonstrado um método para permitir a transferência de mitocôndrias marcadas com fluorescência para células-tronco de glioblastoma (GSCs) por meio de centrifugação. A captação bem-sucedida e a integração funcional das mitocôndrias do doador são confirmadas pela detecção da fluorescência usando microscopia confocal.

Protocolo

Dia 1

1. Marcação das mitocôndrias de células-tronco mesenquimais (MSC)

  1. Dois dias antes da preparação das mitocôndrias, semear CTMs humanas em uma placa de 100 mm, em 10 ml (Minimum Essential Medium Eagle)/FBS (Soro fetal bovino) 10%, de modo a ter 4 x 105 CTMs em cultura no Dia 1.
  2. Enxágue as MSCs com PBS (4 ml) e adicione 4 ml de αMEM/FBS 1% (pré-aquecido a 37 °C).
  3. Adicione a quantidade necessária de corante vital da mitocôndria e incube as células por 30 min na incubadora a 37 °C.
  4. Remover a solução de corante mitocondrial, enxaguar as células duas vezes com 4 ml de αMEM/FBS 1% pré-aquecido (37 °C) e adicionar novamente 4 ml de αMEM/FBS 10%. Incubar as células a 37 °C.
  5. Troque o meio de cultura (10 ml αMEM/FBS 10%) após 30 min e, outra vez, 2 horas depois.

Dia 1

2. Marcação das células-tronco de glioblastoma (GSC)

  1. Dissociar a linhagem celular Gb4 de GSCs (10 x 106 células) cultivadas como neuroesferas em frascos de cultura de células revestidos com poli-HEMA
  2. Semear GSCs em uma placa de 48 poços a 105 células/poço em meio de proliferação GSC (500 μl) (ver Tabela 1).
  3. Centrifugue a placa a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  4. Adicione a quantidade necessária de corante vital celular e incube por 30 min a 37 °C.
  5. Adicionar 500 μl de meio basal GSC (Tabela 1) por alvéolo da placa de 48 poços.
  6. Centrifugar a placa a 270 x g a 20 °C durante 5 min. Aspirar o sobrenadante.
  7. Repita as etapas 2.5 a 2.6.
  8. Adicionar 500 μl de GSC basal
  9. Centrifugar a placa a 270 x g a 20 °C durante 5 min. Aspirar o sobrenadante.
  10. Adicione 500 μl de meio de proliferação de GSC por poço da placa de 48 poços e incube na incubadora de 37 °C.
    nota: A quantidade de GSCs indicada (10 x 106 células) permite realizar os diferentes experimentos dose-resposta e controles FACS. Uma vez que as condições experimentais sejam definidas com mais precisão, essa quantidade pode ser reduzida.

3. Semeadura de células-tronco de glioblastoma

  1. Colete as neuroesferas GSC (células-tronco de glioblastoma) (10 x 106 células) por centrifugação a 270 x g por 5 min, a 20 ° C em um tubo de 50 ml.
  2. Lave as células com 5 ml de HBSS (Hanks' Balanced Salt Solution) e centrifugue a 270 x g por 5 min a 20 °C.
  3. Aspire o sobrenadante.
  4. Ressuspenda suavemente o grânulo GSC em 100 μl de tripsina-EDTA (ácido etilenodiamina tetracético) (0,25%) (por 10 x 106 células)
  5. Incubar a 37 °C durante 3 min.
  6. Adicione 10 μl de CaCl2 (20 mM) e 2 μl de DNase I (10 mg/ml).
  7. Dissocie as neuroesferas pipetando suavemente para cima e para baixo (30-50x) com uma pipeta P200. Evite bolhas. Verificar ao microscópio se todos os GSC estão dissociados.
  8. Adicione 10 μl de inibidor de tripsina (5%) e 10 ml de HBSS.
  9. Centrifugue os GSCs a 270 x g por 7 min a 20 °C.
  10. Rejeitar o sobrenadante e adicionar 10 ml de meio basal GSC.
  11. Contar as GSC com uma câmara de contagem de Thoma e, em seguida, centrifugar as células a 270 x g durante 7 min a 20 °C.
  12. Adicionar o volume adequado de meio de proliferação de GSC para atingir a concentração celular de 106 GSC/ml.
  13. Semear 105 GSCs (100 μl da suspensão celular) por alvéolo de uma placa de 96 poços.
  14. Centrifugue as placas a 270 x g durante 7 min a 20 °C para obter GSCs no fundo dos poços.
  15. Incubar a placa de 96 poços a 37 °C.

Dia 2

4. Isolamento de mitocôndrias MSC (células-tronco mesenquimais)

  1. Ajuste a temperatura da centrífuga de microtubos para 4 °C.
  2. Preparar dois tubos de 1,5 ml "A" e "C" contendo os reagentes para a extracção das mitocôndrias (200 μl de reagente A e 400 μl de reagente C, ambos contendo os inibidores da protease sem EDTA). Prepare 2 outros tubos, rotulados como "MSC" e "Mito". Mantenha todos os tubos no gelo. Prepare também tubos para as diluições seriadas das mitocôndrias.
  3. Lave as MSCs com 10 ml de PBS pré-aquecido (37 ° C) (solução salina tamponada com fosfato).
  4. Lave as MSCs com 2 ml de tripsina (sem EDTA) por 10 segundos e adicione 1 ml de tripsina (sem EDTA). Incube as células por 5-10 min a 37 °C.
  5. Recupere as MSCs adicionando 10 ml αMEM / FBS 10%, transfira para um tubo de 50 ml.
  6. Centrifugar as células a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  7. Rejeitar o sobrenadante e adicionar 10 ml de αMEM/FBS 10% ao sedimento celular.
  8. Conte as MSCs com uma câmara de contagem de Malassez.
  9. Centrifugue MSCs (4-5 x 105) a 270 x g por 5 min a 20 °C.
  10. Descarte o sobrenadante, adicione 1 m de αMEM/FBS 10% gelado ao pellet celular e transfira as células para o tubo marcado com "MSC". Mantenha o tubo no gelo.
  11. Centrifugar o tubo que contém as MSC a 900 x g durante 5 min, a 4 °C.
  12. Remova todo o meio residual do tubo.
  13. Adicione 200 μl de Reagente de Isolamento de Mitocôndrias A (contendo os inibidores de protease livres de EDTA). Vortex em velocidade média por 5 segundos e deixe os tubos no gelo por exatamente 2 min.
  14. Adicione 2,5 μl de Reagente de Isolamento de Mitocôndrias B. Vórtice na velocidade máxima por 10 segundos e, em seguida, deixe os tubos no gelo. Repita a cada 30 segundos por 5 min.
  15. Adicionar 200 μl de Reagente de Isolamento de Mitocôndrias C (contendo os inibidores de protease isentos de EDTA). Misture inclinando o tubo (cerca de 30 vezes, não vórtice). Centrifugar o tubo a 700 x g durante 10 min a 4 °C.
  16. Transfira o sobrenadante (contendo as mitocôndrias MSC) para o tubo "Mito".
  17. Centrifugue a 3.000 x g, 15 min a 4 °C, para obter o pellet mitocondrial. Descarte o sobrenadante. O pellet contém as mitocôndrias isoladas.
  18. Enxágue o pellet mitocondrial com 200 μl do Reagente C. Em seguida, centrifugue a 12.000 x g, 5 min a 4 °C, para obter o pellet de mitocôndria.

5. Transferência de mitocôndrias isoladas de MSC para GSCs (MitoCeption)

  1. Adicionar 200 μl do meio de proliferação de GSC pré-arrefecido (0 °C) ao sedimento de mitocôndrias isolado de MSC (4 x 105).
  2. Diluir a preparação mitocondrial (em meio de proliferação de GSC) para adicionar consistentemente 20 μl de suspensão mitocondrial aos GSCs.
  3. Adicionar o volume das mitocôndrias isoladas aos alvéolos da placa de 96 poços que contém as GSC, à concentração desejada (0,1 a 10 μg). Adicione as mitocôndrias lentamente, perto do fundo do poço, cobrindo toda a superfície pelo menos uma vez.
  4. Centrifugue a placa de 96 poços contendo as GSCs receptoras das mitocôndrias com as mitocôndrias MSC e a placa de controle a 1.500 x g por 15 min a 4 ° C.
  5. Colocar as placas de cultura na incubadora de células a 37 °C imediatamente após a centrifugação.
    nota: O protocolo de transferência de mitocôndrias baseia-se na centrifugação da suspensão mitocondrial nas células cultivadas com a força de centrifugação adequada, com um número de centrifugações que podem ser ajustadas dependendo do sistema de células doadoras/receptoras das mitocôndrias.

Tabela 1: Meios de cultura.

Meio de cultura celularcomposição
GSC meio basalDMEM/F-12 suplementado com
Insulina 20 mg/ml
Suplemento N2 1x
Glicose 3 g/L
L-glutamina 2 mM
Meio de proliferação GSCAdicione ao meio basal:
Suplemento B27 1x
EGF 10 ng/ml
bFGF 10 ng/ml
Fungina 10 mg/ml
Fungizone 0,25 mg/ml
Heparina 2 mg/ml
Ciprofloxacina 2 μg / ml
Gentamicina 2 μg/ml
Meio de proliferação MSCαMEM suplementado com
L-glutamina 2 mM
10% FBS
bFGF 2 ng/ml

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Fluxo de trabalho para a transferência de mitocôndrias MSC isoladas para GSCs por MitoCeption. As 7 etapas para a mitocepção das mitocôndrias MSC para GSCs e as análises subsequentes de GSC são mostradas. Os números das etapas são indicados como na seção de protocolo. Se a marcação de CTM e CGM não for realizada, como para análises funcionais, as etapas 1 e 2 podem ser omitidas e o protocol...

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Divulgações

Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Kit de isolamento de mitocôndrias para tecidosFisher Scientific10579663
Suplemento N-2 (100X)Fisher Scientific11520536
Suplemento B-27 SEM VIT A (50X)Fisher Scientific11500446
HBSS sem Ca2+ sem Mg2+SigmaH4385
Poly HemeSigmaPág. 3932
aMEM sem glutaminaOzymeBE12-169F
DMEM/F-12 sem glutamina,Fisher Scientific11540566
L-GlutaminaInvitrogen25030-024
GlicoseSigmaG7021
InsulinaSigmaI 1882
bFGF humanoSistemas de P&D233-FB-025
EGF humanoPeprotechAF-100-15
HeparinaSigmaH3149
CaCl2MERCK2382
Inibidor de tripsinaSigmaT9003
DNase ISIGMA10104159001
Tripsina 0,25% /EDTA 1 mMInvitrogen25200056
TripsinaGibco15090-046
Inibidores de protease livres de EDTASigma4693159001
CiprofloxacinaSigma17850-5G-F
Fungos Invivogenant-fn-1
FungizoneThermofisher15290018
GentamicinaEuromedexEU0410
MitoTracker Verde FMSondas MolecularesM7514
MitoTracker Vermelho CMXRosSondas MolecularesM7512
MitoTracker Vermelho Escuro FMSondas MolecularesM22426
CellTracker Verde CMFDASondas MolecularesC7025
CellTracker Azul CMF2HCSondas MolecularesC12881
RIPASanta Cruzsc-24948
Placa de cultura estéril FluoroDishInstrumentos de precisão mundiaisFD35-100
HemacitômetroFisher Scientific267110
Tubos FACSBeckman Coulter25,23,749
Aparelho FACSGálio3L 10C
LC FAST START DNA MASTER PLUSRoche3515885001

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