ЦЦО и ЕЭК различаются по происхождению, маркерам и функциям и, таким образом, могут играть уникальную роль в развитии и заболеваниях. Существующие протоколы эндотелиальной изоляции клеток ограничиваются макрососудистыми тканями, пренебрегая сбором ЕЭК, тем самым ограничивая изучение функций ЦИК и ЕЭК. Важно, чтобы изолировать и изучить эти две популяции самостоятельно, так как эти знания будут служить ссылкой на дифференциацию iPSCs в CECs и EECs для будущих исследований и облегчить изучение этих популяций клеток для потенциальных терапевтических целей для различных сердечных заболеваний. Этот новый протокол излагает метод изоляции EECs от внутренней поверхности и CECs от внешней поверхности желудочковой свободной стенки взрослых крыс.
В этом протоколе крайне важно очень точно контролировать время каждого шага. Поскольку количество EECs очень ограничено в ткани сердца крысы, мы свели к минимуму время пищеварения внутреннего слоя сердца, чтобы предотвратить повреждение клеток и, что более важно, загрязнение ЦИК. Немедленное добавление среднего решения ЕС для прекращения ферментатической реакции также очень важно для поддержания высокой жизнеспособности клеток. Красный гранулы, следующие за сбором клеток, предполагают наличие большого количества РБК. В зависимости от количества загрязнения РБК, для деградации РБК можно добавить 1-2 мл буфера лисиса РБК. Используя текущий протокол, мы смогли изолировать 105 EECs от шести крысиных сердец. Эти клетки могут быть посеяны на блюдо клеточной культуры для дальнейшего расширения и характеристики.
При подготовке ткани для свободного сбора стены, сердце было промыто HBSS, чтобы удалить большинство оставшихся RBCs. HBSS является рекомендуемой среде из-за его четкого внешнего вида, что позволяет визуализации клеток крови, в отличие от DMED содержащие фенол красный. Состав буфера пищеварения обеспечивает достаточное освобождение эндотелиальных клеток, где фермент пищеварения liberase полоски ткани подвергаются клетки, DNase I удаляет ДНК из мертвых клеток для содействия отслоение клеток, которые могут быть ингибированы клеевого качества ДНК, HEPES буфер балансирует рН, и DMEM является модифицированной базальной среды с более высокой концентрацией аминокислот и витаминов для лучшего поддержания клеток и содержит необходимые для активации кальция.
Согласно одноклеточному секвенированию РНК (scRNA-seq), полученному как от человека15, так и от сердца мыши10,было сообщено несколько маркеров, приписываемых конкретным популяциям ЕС. Мы выбрали некоторые из наиболее обогащенных генов для изучения чистоты изолированных EECs (т.е., Npr3, Cdh11, и Hapln1) и EECs (т.е., Mgll, Fabp4, и Cd36). По сравнению с маркерами q-Actin, Npr3, Cdh11и Hapln1 продемонстрировали повышенное экспрессию в EECs по сравнению с ЦИКами. Аналогичным образом, выражение Mgll, Fabp4, и Cd36 маркеров было больше в ЦСПо по сравнению с EECs. Однозначно выраженные маркеры для каждого образца соответствуют маркерам, характерным для EECs и CECs соответственно, что свидетельствует об успешной изоляции.
Однако нынешний протокол не может исключить перекрестное загрязнение между двумя популяциями ЕС во время изоляции, даже при тщательно контролируемом последовательном пищеварении. Таким образом, некоторые маркеры поверхности клеток могут быть применены для дальнейшей очистки. Например, NPR3 обычно маркируетэндокардий 10,в то время как APJ может проследить большинство CECs16. Поскольку эти два маркера выражены на поверхности клетки, они могут быть использованы для флуоресценции активированной сортировки клеток (FACS), а также антитела, используемые для дальнейшей очистки различных популяций EC. Кроме того, человек15 и мышь10 сердце scRNA-seq может подтвердить обогащение Npr3 в EECs, и Cd36 потенциально может быть использован для очистки ЦИК.
В заключение, представленный протокол излагает независимую изоляцию EECs и CECs от крысиного сердца. Всесторонняя идентификация клеточных свойств, включенных путем изоляции клеток, может быть использована для значительных приложений вниз по течению.