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O uso de tecidos humanos neste estudo foi avaliado e aprovado pelo institucional Review Board de Maine centro médico, e todos os funcionários receberam treinamento adequado antes da experimentação.
1. preparações
- Fazer reserva de dissociação por reconstituir 50mg colagenase/dispase animal-free misturar eu solução com 1 mL de solução de trabalho de 1 mg/mL preparar nanopure H2O. adicionando 49 mL de glicose alta DMEM contendo 1% w/v BSA para o reconstituído colagenase / solução de Dispase. Loja alíquotas de trabalho 5ml a-20 ° C e quente a 37 ° C, usando um antes do banho de água para usar.
- Faça a solução antibiótica, adicionando 1 mL de solução de antibiótico/antimicótico 100 x (concentração final é 200 penicilina unidades/mL, de 200 unidades/mL Estreptomicina e de 0,5 µ g/mL fungizone) a 49 mL de HBSS e armazene no gelo.
- Preparar a solução de gelatina (0,2% p/v), dissolvendo a gelatina de 200 mg de pele bovina em 100 mL de nanopure H2Autoclave O. a solução para 20 min e armazenar a 4 ° C.
- Preparar 500 mL de meio de crescimento PVAT: glicose alta DMEM/F12 com suplemento de glutamina, piruvato de sódio e bicarbonato de sódio, suplementado com 10% FBS e agente antimicrobiano de 100 µ g/mL (ver Tabela de materiais).
- Preparar a mídia de indução de adipogenic 50ml: glicose alta de 40,8 mL DMEM, suplementado com mídia de crescimento 7,5 mL PVAT, 500 µ l de 100 x antibiótico/antimicótico solução (concentração final é 100 penicilina unidades/mL, 100 unidades/mL Estreptomicina e fungizone 0,25 µ g/mL), 0.5 mM IBMX (estoque de 500 mM em 0.1 M NaOH), 1 dexametasona µM (estoque de 1 mM em etanol), 5 µM rosiglitazone (estoque de 5 mM em DMSO), 33 biotina µM (estoque de 66 mM em DMSO), 100 nM insulina (200 ações µM em 0,1% de ácido acético) e o ácido pantotênico 20 µM (estoque de 100 mM H2 Ó).
- Preparar 50 mL de mídia de indução de controlo para a linhagem de adipogenic: glicose alta de 40,8 mL DMEM suplementado com mídia de crescimento PVAT 7,5 mL e 500 µ l de caneta-estreptococos (estoque de x 100).
- Preparar a mídia de manutenção adipogenic 50ml: glicose alta de 41,5 mL DMEM suplementado com 7,5 mL PVAT crescimento mídia da etapa 1.3, 500 µ l pen-estreptococos (estoque de x 100), dexametasona 1 µM (estoque de 1 mM em EtOH), 33 biotina µM (estoque de 66 mM em DMSO), 100 insulina nM (200 µM ações 0,1% ac ácido ETIC) e ácido pantotênico de 20 µM (estoque de 100 mM em H2O).
- Preparar 500 mL de mídia de crescimento para as linhagens osteogênicas e chondrogenic: suplemento de FBS, 1 glutamina x glicose alta αMEM suplementado com 10% (ver Tabela de materiais) e 5 mL de caneta-estreptococos (estoque de x 100).
- Preparar 50 mL de mídia de indução para a linhagem osteogênica: 50 mL de medula óssea mídia crescimento MSC suplementada com 10 nM dexametasona e β-glicerofosfato de 10 mM.
- Preparar 50 mL de mídia de indução para a linhagem de chondrogenic: 50 mL de medula óssea mídia crescimento MSC suplementada com 100 dexametasona nM e 50 µ g/mL fosfato de sódio ascorbato-2-10 ng/mL TGFβ1. Para as condições osteogênicas e chondrogenic, a mídia de crescimento basal da medula óssea MSC irá servir como a mídia não-indução.
2. Protocolo 1: Cultura humana PVAT células da fracção do estroma Vascular
Nota: PVAT é ressecado do local da anastomose do enxerto na aorta ascendente de pacientes anestesiados submetidos a procedimentos de enxerto de bypass de artéria coronária. PVAT aórtica é colocado em um 15ml cónico contendo 10 mL gelo frio alta glicose DMEM F12 e transferido da sala de cirurgia para laboratório até 2 horas após ressecção. PVAT aórtica é tecido Descartado durante procedimento de bypass e tem sido considerado como pesquisa de sujeitos não-humanos pelo Conselho de revisão interna do Maine Medical Center.
- Este protocolo é para um pedaço de ~ 500 mg de PVAT humana (aproximadamente 3 x 1 x 0,5 cm3). Transferi PVAT humano fresco de DMEM para um tubo cônico de 50 mL contendo 25 mL de solução antibiótica. Incube com balanço por 20 min a 4 ° C. Enquanto o PVAT em solução antibiótica, descongelar uma alíquota do buffer de dissociação a 37 ° C.
- Adicionar 50 µ l de solução de antibiótico/antimicótico 100 x 5 mL de tampão de dissociação e esterilizar usando um filtro de seringa 0,22 µm. Adicione 1 mL de solução de gelatina para 1 bem de uma placa de 24. Um capuz de fluxo laminar, utilize Pinças esterilizadas e tesoura para transmitir PVAT da solução antibiótica para uma placa de Petri estéril. Adicionar 1 mL de tampão de dissociação previamente aquecido no tecido e picar finamente o tecido inteiro em uma pasta (sem pedaços maiores que ~ 2 x 2 mm2) usando Pinças esterilizadas e tesoura de dissecação.
- Transferir o chorume de 1 mL a 4 mL de tampão de dissociação e incubar o tubo em seu lado em um agitador orbital de pre-aquecido a 37 ° C a 200 rpm por 1h. Depois de 1h, sem pedaços de tecido visível estará presentes, e a solução aparecerá como uma suspensão de células nublado.
- Filtre a solução através de um filtro de célula 70 µm situado no topo de um tubo cónico de 50 mL. Lave o filtro com uma solução antibiótica 10ml adicionais para capturar o maior número de células possível. Não esprema o filtro.
- Granule as células para 12 min a 300 x g em uma centrífuga de balde oscilante.
Nota: Após a centrifugação, o tubo será separado em uma camada gordurosa de adipócitos, uma interfase e uma pelota. A pelota é a fração vascular do estroma contendo células endoteliais, células do sistema imunológico, as células do sangue e células progenitoras.
- Resuspenda o pellet em 10 mL de HBSS e centrifugar durante 5 min à 300 x g. Repita esta etapa para um total de 2 lavagens em HBSS. Após a lavagem final, não lise os glóbulos vermelhos. Repetidas tentativas com vários buffers comercialmente disponíveis e tempos de incubação têm levado a reduções marcadas na fixação de células progenitoras e viabilidade.
- Aspire a gelatina da placa de 24 poços. Lave delicadamente o bem 1x com HBSS remover gelatina desacoplada.
- Resuspenda o pellet de fração vascular do estroma com hemácias intactas em 1 mL de sementes para a gelatina-revestido e mídia de crescimento bem. Adicione FGF2 humana (resuspended em PBS suplementado com BSA de 0,01% w/v) a uma concentração final de 25 ng/mL em meio de cultura. Incube durante 24 horas a 37 ° C com 5% de CO2.
- No dia seguinte, remover mídia de crescimento e lavagem poços 5x com HBSS para remover células vermelhas do sangue e as células mortas. Adicione 1 mL de meio de crescimento fresco suplementado com 25 ng/mL FGF2.
- Mudar a cada 48h, certificando-se de suplemento com 25 ng/mL de mídia FGF2 fresco cada vez.
-
As células tipicamente alcançar confluência 100% 7-10 dias após explant; Então células de passagem:
- Aspirar 2, monocamadas de mídia e lavagem de crescimento x em 1 mL HBSS. Aspire HBSS todos dos poços e adicione algumas gotas de solução de dissociação de célula.
- Torneira e agite a chapa várias vezes e incubar a 37 ° C com 5% de CO2 por 5 – 7 min levantar as células. Adicionar ~ 1 mL de meio de cultura fresco para as células desanexadas e distribuir 500 µ l a 2 poços de uma placa de 24, cada contendo mídia de crescimento 500 µ l e 25 ng FGF2.
- Continue a expandir células humanas PVAT-derivado, conforme indicado no passo anterior. Cada passagem deve ser maior do que uma divisão de 1:2. As células são passadas de 5 a 7 vezes antes de alocar para ensaios de diferenciação.
3. protocolo 2: Cultura medula óssea humana MSC colônias
Nota: Medula óssea humana MSC são isoladas como descrito8 e armazenado como cedo passagem congelada estoques em congelar mídia (70% FBS 20% basal DMEM e 10% DMSO) ~ 100.000 células/ml no líquido N2.
- Rapidamente, descongelar um frasco de MSC medula óssea a partir do líquido N2 em um banho-maria a 37 ° C e a placa para um poço de uma placa de cultura de 6-poços contendo 3 mL de meio de crescimento de MSC e incubar durante uma noite a 37 ° C e 5% de CO2.
- No dia seguinte, meios de cultura MSC de aspirar e lavar as células 3 x em 2 mL de HBSS. Na confluência de 100%, meios de crescimento de aspirar e lavar as células 3 x em 2 mL de HBSS. Adicionar solução de desprendimento 500 µ l/poço de célula e incubar a 37 ° C e 5% CO2 por 5 min. torneira a placa para garantir que todas as células são desalojados e distribuir conteúdo 2 poços de uma placa de 6 contendo 2 mL MSC crescimento meios de comunicação.
- Expanda a medula óssea humana e MSC PVAT-derivado em paralelo para aproximadamente 5-7 passagens ou até quantidades suficientes para o teste tenha sido alcançado.
4. protocolo 3: Placa e induzir Adipogenic, osteogênica e linhagens de Chondrogenic
- Placa de número da medula óssea e células PVAT-derivado por bem de uma placa de 12 e apropriado Replica para cada condição experimental. Para adipogenic e condições osteogênicas, ~ 200, 000 – 225.000 células/poço é necessários, para chondrogenic condições, 150.000 – 175.000 células/poço são necessários.
Nota: Nós corremos um mínimo de N = 3 poços replicar para controle e induzido condições para cada linhagem experimental para um total de 2 independente funciona (N = total de 6 repetições).
- Desassocie as células de tanto a população de células progenitoras PVAT humana e a população de MSC medula óssea humana usando solução de desprendimento de célula e incubação a 37 ° C e 5% de CO2 para populações de piscina 5 min. em frascos cônicos 15ml separado. Gire o frasco para baixo a 500 x g durante 7 min para as células de Pelotas. Resuspenda em 1 mL de PBS e usar um hemocytometer para estimar o número de células.
- As células em pratos 12-poços da placa como indicado no ponto 4.1. Fornece pratos separados para adipogenic induzido e não induzida, osteogênica e as condições para que a condição não induzida pode ser fixo em um ponto do tempo anterior sem interromper continuando a cultura da condição induzida.
- Adicione 1,5 mL de adipogenic e indução osteogênica media a cada poço da condição induzida. Adicione 1,5 mL de adipogenic e osteogênica não-indução mídia a cada poço da condição não induzida. Começa a incubação do adipogenic e populações de células osteogênicas de induzidos e não induzida em 37 ° C e 5% de CO2.
- Spin para baixo o volume restante de células humanas de progenitor PVAT e medula óssea humana MSCs para 7 min a 500 x g.
- Determine o volume necessário para Ressuspender o restante da medula óssea e células PVAT-derivado pelotas para atingir uma densidade de 100.000 células/10 µ l (106 células/mL). Resuspenda pelotas do volume calculado de mídia de crescimento MSC para indução de linhagem de chondrogenic. Movimente suavemente o volume das células acima e para baixo usando uma pipeta para garantir uma distribuição homogénea.
- Pipete uma gotícula de 10 µ l da solução concentrada de células para o centro de cada poço para formar um micromass de 100.000 células. Coloque 1 mL de estéril H2O no poço adjacente para evitar a evaporação. Incubar as culturas micromass por 2 h a 37 ° C e 5% CO2 para permitir que o micromass para agregar.
- Depois de 2 horas, cuidadosamente adicionar mídia de diferenciação chondrogenic cravada com 10 ng/mL TGFβ1 humana a cada um dos poços induzida-condição. Cuidadosamente adicione 1,5 mL da mídia não-indução (meio de crescimento da medula óssea MSC) nos poços de condição não induzida. Use chapas separadas 12-poços para as induzido e não induzida condições para que a condição não induzida pode ser fixo em um ponto do tempo anterior.
5. protocolo 4: Cultura Adipogenic, osteogênica e linhagens de Chondrogenic por 14 dias
- Cultura as condições de todas as três linhagens induzidas e não induzida por 4 dias a 37 ° C e 5% CO2, refrescante mídia cada 2 dias. No dia 4, altere a condição de linhagem adipogenic induzido de mídia de indução aos meios de manutenção para o restante do ensaio.
- Corrigir todas as condições não induzida em formol a 10% por 12 h. Dispose de formalina e lavar tudo fixada poços 2x em PBS para remover todos os vestígios de formol. Armazenar as placas em PBS a 4 ° C até o processamento.
- Cultura as condições induzidas por um total de 14 dias, refrescante mídia cada 2 dias. Adicione TGFβ1 fresco em 10 ng/mL concentração final com cada atualização de mídia da indução chondrogenic. Continue a cultura da linhagem de adipogenic na adipogenic manutenção mídia e mídia de indução de linhagem osteogênica, atualizando a cada 2 dias. No dia 14, fixar condições tudo induzidas por 12 h em formol a 10% para a coloração.
- Raspar ou despeje o micromass na condição induzida chondrogenic dentro de um estojo para a incorporação. Desidrate o micromass em uma série de banhos de álcool cada vez mais concentrado por 5 min, começando em 70%, em seguida, 80%, duas vezes em 95% e duas vezes mais em álcool absoluto. Coloque a fita em um agente de dealcoholization e então finalmente incorporar a gaveta em cera de parafina para corte e coloração.
6. protocolo 5: Coloração Adipogenic condição com óleo O vermelho
- Prepare solução estoque de óleo vermelho O dissolvendo 350 mg de óleo vermelho em 100 mL de isopropanol 100%. Misture por 2 h com uma barra de agitação e vácuo através de um filtro de 0,2 µm. Solução de reserva pode ser armazenada no escuro à temperatura ambiente por 1 ano.
- Prepare o óleo vermelho O solução de trabalho misturando 3 partes de solução de 2 partes diH20 (por exemplo, 60 mL da solução de 40 mL diH20). A concentração final de óleo vermelho O da solução de trabalho é de 2,1 mg/mL.
- Remova todo fluido de poços. Lave cada bem 2x com 60% de isopropanol, certificando-se de remover completamente toda a água dos lados dos poços. 60% de isopropanol, Aspire e rapidamente adicionar solução de óleo vermelho O trabalho sem tocar as paredes dos poços para cobrir o fundo. É fundamental que este passo é feito rapidamente, assim que os poços não secar.
- Se adicionarmos o óleo vermelho O, incube durante 10 minutos à temperatura ambiente com balanço suave.
- Remover todo O vermelho de óleo e adicione imediatamente destilada H2O. Wash com água destilada H2O para 10m começar a remover desacoplado óleo vermelho O. Depois de 10 min, Aspire O vermelho de óleo e repita o procedimento de lavagem 3 x.
- Uma vez que a lavagem é completa, adicionar PBS e as células da imagem. Armazenar as células coradas em PBS a 4 ° C.
7. protocolo 6: Coloração osteogênica condição com vermelho de alizarina
- Remova todo fluido de cada poço. Adicionar um volume adequado de solução de mancha de vermelho de alizarina 2% a cada poço (1,5 mL por bem para uma placa de 12) e inclinar suavemente a placa lateral-lateral até que a solução cobre completamente o fundo do poço.
- Incube durante 15 minutos à temperatura ambiente. Vermelho de alizarina remova os poços. Suavemente, enxágue cada poço quatro vezes com água destilada H2O, tomando cuidado para não deslocar os cristais de cálcio. Deixe-a secar.
8. protocolo 7: A coloração tricromo Chondrogenic condição com Masson
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Asse slides em forno seco de 60 ° C por 30 min. seções Deparaffinize e hidrato com água destilada.
- Para hidratar, coloque slides em três incubação do 5min com agentes de dealcoholization, seguidos de incubação do 5 min em decrescente concentrações de álcool da seguinte forma: dois em 100% (etanol absoluto) em 95% de álcool, dois em 80%, dois em 70% e, finalmente, dois em água destilada H2O. Slides pode permanecer em H2O enquanto fixador de Bouin está preparada.
- Lugar de 40 mL de fixador de Bouin em uma jarra de plástico coplin microwavable (descoberta). Microondas em alta para trazer a temperatura de 55 ° C. Coloque o slide em uma solução aquecida por 20 min; deixe descansar no balcão coberto. Lavar em água corrente por 10 minutos ou até que todos da cor amarela desaparece.
- Mancha de seções em hematoxilina de Weigert por 10 min. Lave em água corrente por 10 minutos.
- Mancha de seções em solução de fucsina ácida escarlate do Beibrich de 10 min. lavar 3 x 10 min em água da torneira. Mordente slides em solução de ácido fosfotúngstico/fosfomolíbdico durante 10 minutos. Não enxague.
- Coloque slides diretamente na solução azul de anilina durante 10 min. enxaguar com dois mergulhos breves na água da torneira.
- Coloque slides em solução de ácido acético a 1% para 3 a 5 min. Lave em água da torneira por 1 min. lugar em etanol a 95% por 1 min. desidratando, conforme indicado no passo 5.4 e montagem com resina sintética.