Здесь мы представляем простой, надежный, недорогой, воспроизводимый и эффективный способ выделения мышечных клеток-предшественников / первичные миобласты от взрослых и пожилых людей от экстензорного digitorium Brevis, передней большеберцовой или отводящих halluces мышц. Этот протокол направлен на исследования позволяют с использованием первичных миобластов человека от взрослых и пожилых людей, особенно, когда более сложные методы, такие как FACS- или MACS-Сортировочная, не представляется возможным или не практично.
Способ изоляции представлена в этой рукописи занимает около 2-х часов. Во время изоляции мышц, мышцы промывали в 70% этаноле, с тем, чтобы избежать загрязнения. До начала ферментативной диссоциации мышцы, важно, чтобы сократить мышцы на небольшие, но видимые глазом кусочки, и во избежание повреждения клеток от слишком большого измельчения. Результаты пищеварения при диссоциации миофибрилл и высвобождения клеток-сателлитов и миогенных клеток-предшественников. В нашем случае для ~ 20 мг скелетных мышц, один 60 мм(20 см 2) Петри является наиболее подходящим площадь поверхности для сбора клеток. Клетки высевали на большей поверхности показали пониженную пролиферацию, тогда как клетки высевали на меньшую поверхность показали повышенную гибель клеток и склейку.
После изоляции, клетки культивировали и расширена на ламинин покрытых пластин. Применение непокрытых поверхностей имели тенденцию к снижению успех изоляции. По этой причине, клетки могут быть предпочтительно собирают на предварительно покрытой поверхности непосредственно после выделения. Фибробласты-обогащенные культуры будет преобладать, а не миобластов клетки, полученные, если клетки собирают на не покрытой поверхности непосредственно после выделения. Помимо ламинин, может использоваться применение других решений прикрепление клеток, таких как Матригель и на основе коллагена реагентов. Лакокрасочные решения могут включать факторы роста и другие соединения, которые будут способствовать росту клеток, но они могут изменить поведение клеток и, следовательно, экспериментальные результаты. ВНаш опыт, 10 мкг / мл ламинина оптимальная концентрация и подходящим реагентом для покрытия сателлитных клеток и миобластов прикрепления и пролиферации, как он испытывает недостаток в любой фактор роста или другие комплементы. Кроме того, ламинин естественным образом присутствует в базальной мембране, непосредственно связанной с сарколеммой, который играет ключевую роль в приложении спутниковой и миграции клеток через скелетных мышечных волокон.
Добавки из культуральной среды могут также оказывать вредное воздействие на поведение первичного миобластов. Для групп факторов роста, например , таких , как FGFs или ИФР, имеют плейотропных воздействия на первичные миобластов культур, с FGF-2 контроля как митогенетический и запрограммированную гибель клеток ответ 31. Поэтому необходимо строго контролировать условия культивирования, в особенности из-за различия в поведении первичных миобластов, выделенных из мышцы у взрослых и пожилых людей, очень вероятно, связано с чистотой Oе культур и вероятность фибробластов обгонных миобластов в культуре в течение длительных культур 35. Мы использовали 1-часовой предварительной металлизацию клеток в течение первого расщепления на не покрытой поверхности с целью уменьшения загрязнения культур фибробластов.
Метод, который мы описали подходит для выделения миогенные клеток-предшественников из мышц взрослых и пожилых людей. Выделенный элемент состоит из репрезентативного миогенным популяции клеток , как показано высокий процент миогенных клеток (выражение MyoD и миогенных свойствами , визуализированных с помощью MF20 иммунным окрашиванием на рисунках 1 и 2) и могут быть использованы в качестве модели в пробирке для функциональных исследований процессов связано с мышечной гомеостаза.
Предыдущие исследования характеризуют изоляцию и различия в свойствах, или об отсутствии таковых первичных миобластов человека отвзрослых и пожилых людей , 6, 20, 27, 28, 29, 30, 31, 35, 3 6, 37, 38. Существование гериатрических и / или нефункциональные человека MPCs было продемонстрировано 6, 20, 22. Тем не менее, никакой разницы в поведении свежеизолированных человека MPCs не было также показано 27. Наш протокол позволяет для выделения первичных миобластов, что, по меньшей мере, частично сохраняют их фенотипа, такие как снижение пролиферативного потенциала или старении первичных миобластов, выделенных из мышцы пожилых людей и позволяет использовать этиКлетки для функциональных исследований молекулярных механизмов мышечной гомеостаза при старении 22.
Первичные миобласты, выделенные с использованием способа, описанного здесь, может быть использован не только для миогенных исследований дифференциации, но и для исследования внутриклеточных изменений, таких как изменения в экспрессии генов, происходящих в клетках миогенных предшественников человека в процессе старения. Тем не менее, изменения , которые происходят в клетках при длительном экс естественных условиях культуры необходимо учитывать при анализе фенотипических и генотипических изменений , происходящих в процессе старения. Рекомендуется использовать свежеизолированных клетки для этой цели.
Кроме того, способ культивирования первичных миобластов , описанный здесь позволяет для расширения и относительно долгосрочной культуры первичных миобластов человека, что обеспечивает надежные функциональных исследований в лабораторных условиях . Ранее мы показали, что миогенные клетки-предшественники, выделенные с помощью нашего метода можно использовать для экспрессии обоих профилировании и фуnctional исследования процессов , связанных со старением мышц 22. Этот метод также применим к мышцам взрослых и старых грызунов и позволяет для изоляции культуру , обогащенную миобластов , которые могут использоваться для хронометража генетических и эпигенетических изменений в процессе старения и функциональных исследований 22. Ограничения этого метода включают использование, в некоторой степени, смешанная популяция клеток , а не чистой популяции клеток - сателлитов, которые могут быть получены с использованием более сложных опубликованных методов 6, 28, 29, 39, 40, 41, 42, 43.
Мы представляем упрощенную, по доступным ценам, и воспроизводимый протокол для выделения первичных миобластов клеток от взрослых и в возрастелюди. По нашему опыту, доступные, более сложные методы выделения и культуры первичных миобластов человека (таких как MACS- или FACS-отсортированные клетки-сателлиты) идеально подходят для некоторых видов исследований, таких как профилирование транскриптомных или протеомические изменения в клетках. Тем не менее, эти методы являются дорогостоящими, требуют, по крайней мере, некоторый уровень знаний, и может оказаться затруднительным из-за низкой пролиферативной скорости чистых первичных миобластов культур и фибробластов зарастания миобластов.
Мы представляем воспроизводимый протокол, который позволяет простую изоляцию и культуру первичных миобластов человека для использования в функциональных исследованиях. Кроме того, мы предлагаем использовать ламинина 42 и ограниченное использование bFGF в качестве ключевых факторов для успешной культуры 44. Мы также предлагаем избежать стресса , порожденную центрифугированием при разделении клеток и один этап предварительного покрытия при первом прохождении 45. Подводя итог, мы имеемоптимизированный эффективный протокол для изоляции и культуры первичных миобластов / MPCs из мышц взрослых и пожилых людей, которые также применимы к мышцам грызунов и обеспечивает экспрессию и функциональные исследования мышечной гомеостаза.