Здесь мы представляем протокол для выделения и идентификации клеток лимбальной ниши человека.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол для выделения и идентификации клеток лимбальной ниши человека.
Здесь мы сообщаем о стандартной процедуре выделения и идентификации клеток лимбальной ниши (LNCs). Ткань лимбуса, полученная из глазного банка, использовалась для выделения LNCs. Ткань делили на 12 частей в асептических условиях и переваривали в течение 18 ч при 37 °С в инкубаторе клеточных культур с использованием коллагеназы А для получения клеточных кластеров с LNC и клетками-предшественниками лимбального эпителия. Клеточные кластеры дополнительно расщепляли в течение 15 мин при 37 °C с использованием 0,25% трипсина-ЭДТА для получения единичных клеток, а затем культивировали в модифицированной среде эмбриональных стволовых клеток (MESCM) на пластиковой поверхности, покрытой 5% Матригелем. Клетки пассажировали при слиянии 70%, а LNC идентифицировали с помощью иммунофлуоресценции, количественной ПЦР в реальном времени (кПЦР) и проточной цитометрии. Первичные ЛНК были изолированы и пассированы более 12 раз. Пролиферационная активность ЛНК от Р4 до Р6 была самой высокой. LNC экспрессировали более высокие маркеры стволовых клеток, чем BMMSC (SCF, Nestin, Rex1, SSEA4, CD73, CD90, MSX1, P75NTR и PDGFRβ). Кроме того, результаты показали, что P4 LNC равномерно экспрессируют VIM, CD90, CD105 и PDGFRβ, но не Pan-CK, который может быть использован в качестве маркера для идентификации LNC. Проточный цитометрический анализ показал, что примерно 95%, 97%, 92% и 11% LNC экспрессировали CD73, CD90, CD105 и SCF соответственно, в то время как в BMMSC они составляли 68%, 99%, 20% и 3%. Стандартный процесс выделения и идентификации LNC может обеспечить надежную лабораторную основу для широкого использования LNC.
Заболеваемость дефицитом эпителиальных стволовых клеток роговицы (CESD), также называемая дефицитом лимбальных стволовых клеток (LSCD)1, и регенерация эпителия роговицы (CES) становятся все более и более актуальными из-за инфекции и травмы роговицы. При отсутствии надлежащего лечения CESD может привести к слепоте, которая требует пересадки роговицы. В результате, регенерация CES становится все более значимой. Существует группа поддерживающих клеток, называемых клетками лимбальной ниши (LNC), которые обеспечивают необходимую поддержку функции CES. Лимбальные стромальные стволовые клетки были впервые выделены Polisetty et al.2 и идентифицированы Xie et al.3 как LNC, которые локализуются в лимбальном эпителии и строме лимба. LNC являются ключевыми поддерживающими стволовыми клетками края роговицы и, выполняя функцию МСК костного мозга (BMMSC), могут развиваться в эпителиальные клетки роговицы и стромальные клетки роговицы и т. д.3,4,5,6,7. Предыдущие исследования показали, что свойства стволовых клеток LNC более примитивны, чем BMMSC8, которые уже широко используются в клинике. ЛНК могут даже стать следующим жизнеспособным вариантом после МСК, особенно для лечения КЭСР. Являясь важными опорными клетками для CES, LNC также являются стволовыми клетками, полученными из «нишевой» структуры лимба. LNC могут играть ключевую роль в дедифференцировке зрелых эпителиальных клеток роговицы (MCEC) до CES9. Тем не менее, исследования ЛНК все еще относительно недостаточны, и нет единого мнения о терминологии, изоляции, очистке, идентификации и характеристиках ЛНК. Некоторые исследователи называют LNC стромальными стволовыми клетками, полученными в результате лимбальной биопсии 10, лимбальными мезенхимальными стволовыми клетками 11, лимбальными стволовыми клетками фибробластов12 и лимбальными мезенхимальными стромальными клетками13. Поскольку характеристики роста LNC не были подробно описаны, а также из-за их многообещающего научного и клинического применения, и они могут стать одним из наиболее важных клинических инструментов в будущем, необходимо обобщить выделение, очистку, идентификацию и характеристики LNC.
Согласно предыдущему исследованию14, ЛНК в основном присутствуют в лимбальном эпителии и строме лимба. Этот протокол включает в себя обработку тканей лимба с помощью коллагеназы А, получение кластера, состоящего из LEPC и LNCs, и расщепление его на отдельные клетки с 0,25% трипсин-ЭДТА (ТЭ). Затем LNC селективно культивировали в модифицированной среде эмбриональных стволовых клеток (MESCM) для очистки. Протокол, описанный в этой статье, прост и обладает высокой эффективностью в получении человеческих LNC в больших количествах.
Подробная процедура выделения, культивирования и идентификации LNC была записана в видео для ученых, заинтересованных в изучении LNC, и при необходимости ее можно удобно повторить.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Ткань лимбуса от доноров в возрасте от 50 до 60 лет была получена из Глазного банка Красного Креста, больница Тунцзи (Ухань, Китай). Протокол был одобрен Комитетом по этике Тунцзи и проводился в соответствии с Хельсинкской декларацией.
1. Изоляция
2. Идентификация LNC
3. Характеристика LNC
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Рост LNC
ЛНК были успешно выделены по методу расщепления коллагеназы А (2 мг/мл) ткани корнеосклерального ободка, описанному выше (рис. 1). В соответствии с ранее опубликованным исследованием3, после расщепления коллагеназы А под микроскопом визуализировали гусеничные кластеры (рис. 2). Доля веретенообразных клеток постепенно увеличивалась по мере пассажа клеток. Веретенообразные клетки могут расти на покрытых 5% пласт...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Прозрачность роговицы обычно поддерживается за счет регулярного расположения и распределения мелких волокон (25-30 нм в диаметре) в строме роговицы, что имеет решающее значение для нормальной остроты зрения16. В мире насчитывается 253 миллиона людей с нарушениями зрения, 36 миллионов из которых слепые. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает слепоту роговицы одной из самых серьезных опасностей для зрения человека, на которую приходится 5,1% всех случаев слепоты ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Ни один из авторов не раскрывает соответствующую финансовую информацию.
Благодарим Вэй Вана, Линцзюань Сюя и Жун Лю за руководство этой работой, Юнъяо Тана, Бихуэй Цзиня, Чуньсю Ю и Ли Гуйгана за предоставление некоторых материалов, Гуаньюй Су за написание рукописи, Сяо Чжоу, Ихун Сюна и Хуатао Се за исправление рукописи, а также Гуйгана Ли за его полное руководство. Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (No 82070936, 81470606, 81570819), научно-исследовательским проектом по здравоохранению и планированию семьи провинции Хубэй (No . WJ2017M073), Десять лучших трансляционных медицинских исследовательских проектов больницы Тунцзи (No 2016ZHYX20), Проект по обучению молодых пионеров медицины в городе Ухань (No 2015whzqnyxggrc10), Глобальная программа набора талантов (G2022154028L), проект Национальной комиссии по здравоохранению провинции Хубэй в 2022 году (WJ2021ZH0005) и Фонд предметного строительства финансового департамента провинции Хубэй в 2022 году(42000022815T000000102)
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 4',6-Диамидино-2-фенилиндол | ThermoFisher | D1306 | 5μ г/мл |
| амфотерицина B | Sigma | V900919 | 1,25 г/м; g/mL |
| Anti-CD73 | Abcam | ab202122 | 1:50 |
| Бычья сыворотка альбумин | MERCK | A1933-CD105 | |
| Proteintech | 67075-1-ig | 1:200 | |
| CD105 | Abcam | ab114052 | 1:50 |
| CD90 | Proteintech | 66766-1-ig | 1:100 |
| CD90 | Abcam | ab307736 | 1:50 |
| Клеточный инкубатор | Shanghai Lishen | K1119K4644 | HF90(HT) |
| Центрифужная система | StatSpin | StatSpin CytoFuge | 12-коллагеназа |
| А | Рош | 10103578001 | 2 мг/мл |
| Конфокальный микроскоп | Zeiss | LSM700-Культуральная | |
| тарелка | 3500356 | 35 мм | |
| DME/F-12 1:1 (1x) | cytiva | SH30023.01 | 90% |
| Donkey anti-Mouse IgG (H+L) Вторичное антитело | ThermoFisher | A16016 | 1:1000 |
| Donkey anti-rabbit IgG (H+L) Вторичное антитело | ThermoFisher | 31568 1 | :1000 |
| FACS Diva sofware | BD Biosciences | Tree | Star-Flow |
| Цитометр | BD Biosciences | Becton Dickinson LSRII | - |
| Флуоресцентный микроскоп | olympus | cx31 | |
| Гентамицин | Sigma | G1914 | 50 μ г/мл |
| гемоцитометра | MERCK | Z359629 | Bright-Line |
| High-Capacity cDNA Transcription Kit | ThermoFisher | 4374966 | |
| Инвертированный фазово-контрастный микроскоп | UOP | DSZ2000X | |
| ITS (инсулин, трансферрин, селенит натрия) | Sigma | I3146 | 5 μ г/мл инсулина, 5 мкм; г/мл трансферрина, 5 нг/мл селенита натрия |
| KnockOut SR Замена сыворотки для ЭСК/ИПСК | gibco | 10828-028 | 10% |
| Matrigel | BioCoat | ||
| 356234-Pan-CK | Abcam | ab7753 | 1:1000 |
| Параформальдегид | NoninBio | NBS0135 | 4,00% |
| Параформальдегид | MKBio | MM-1505 | 4% |
| PDGFR&бета; | Abclonal | A1444 | 1:100 |
| Флуоресцентный количественный ПЦР в реальном времени | Applied Biosystems | Step One | |
| Plus-Рекомбинантный человеческий FGF-basic | Peprotech | 100-18B | 4 нг/мл |
| Рекоминантный фактор лейкемии человека (Lif) | Peprotech | 300-05 | 10 нг/мл |
| RNeasy Mini RNA Isolation Kit | Qiagen | 74104 | - |
| SCF | Bioss | bs-0545R | 1:100 |
| SCF | Abcam | ab52603 | 1:50 |
| Стереомикроскоп | ZEISS | SteREO Discovery. V8 | |
| Стерильное хирургическое круглое лезвие | Careforde | 29500 | размер 10 |
| TaqMan Gene Expression Assay Mix | Applied | Biosystems 4448489 | |
| Triton X-100 | MERCK | X100 | 0,20% |
| Трипан синий | ThermoFisher | 15250061 | 0,40% |
| Трипсин-ЭДТА | Genview | GP3108 | 0,25% |
| Твин 20 | MERCK | P9416-Ultra | |
| Clean Bench | LaiTe | LT20200705 | SW-CJ-IFDG |
| Универсальная ПЦР мастер-смесь | Прикладные биосистемы | 4304437 | |
| Vim | Abcam | ab92547 | 1:100 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.