RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
ru_RU
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Жировая ткань является отличным источником мезенхимальных стволовых клеток. В этой статье мы рассмотрим пошаговую экстракцию, культивирование и характеристику стволовых клеток, полученных из жировой ткани (ADSC), полученных из придатков яичка швейцарских мышей.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) широко изучаются в качестве нового терапевтического подхода, в основном для остановки обострения воспаления из-за их способности модулировать иммунный ответ. МСК являются иммунопривилегированными клетками, способными выживать у иммунологически несовместимых аллогенных реципиентов трансплантата на основе низкой экспрессии молекул главного комплекса гистосовместимости (МНС) класса I и при использовании клеточной терапии для аллогенной трансплантации. Эти клетки могут быть выделены из нескольких тканей, наиболее часто используемыми являются костный мозг и жировые ткани. Мы предоставляем простой протокол для выделения, культивирования и характеристики МСК из придатковой жировой ткани мышей. Жировая ткань придатка яичка хирургическим путем иссекается, физически фрагментируется и переваривается 0,15% раствором коллагеназы II типа. Затем первичные стволовые клетки, полученные из жировой ткани (ADSCs), культивируют и размножают in vitro, а фенотипическую характеристику выполняют с помощью проточной цитометрии. Мы также предлагаем шаги по дифференцировке ADSC на остеогенные, адипогенные и хондрогенные клетки с последующей функциональной характеристикой каждой клеточной линии. Представленный здесь протокол может быть использован для экспериментов in vivo и ex vivo , а в качестве альтернативы стволовые клетки, полученные из жировой ткани, могут быть использованы для создания МСК-подобных иммортализованных клеток.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) представляют собой взрослые мультипотенциальные клетки, дифференцирующие в такие клетки, как остеобласт, хондробласт и адипоцит 1,2. Эти клетки находятся в нескольких органах, и благодаря этому они могут быть извлечены из тканей взрослого человека, таких как костный мозг, мышцы, жир, волосяной фолликул, корень зуба, плацента, дерма, надхрящница, пуповина, легкие, печень и селезенка 3,4.
Сообщалось о влиянии МСК на физиологию и иммунную систему 5,6. Эти клетки оказались перспективными для лечения ряда заболеваний, как в медицине человека, так и в ветеринарии. МСК могут контролировать воспаление и способствовать ангиогенезу и тканевому гомеостазу с помощью различных механизмов, таких как межклеточный контакт, растворимые факторы и небольшие внеклеточные везикулы 7,8,9,10. Кроме того, МСК являются иммунопривилегированными клетками, способными выживать у иммунологически несовместимых аллогенных реципиентов трансплантатов, поскольку эти клетки демонстрируют низкую экспрессию молекул главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса I и используются в клеточной терапии для аллогенной трансплантации11,12. Низкая иммуногенность в сочетании с регенеративным потенциалом делает МСК идеальными кандидатами для клеточной терапии, такой как реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ)13, системная красная волчанка (СКВ)14 и рассеянный склероз15, средипрочих 16,17.
Несмотря на то, что МСК находятся в нескольких тканях взрослого человека, жировая ткань имеет преимущества перед другими источниками, такие как доступность для забора, при минимальном хирургическом вмешательстве; большое количество доступных ячеек с высокой скоростью расширения; и простое расширение in vitro с использованием простого в исполнении протокола без необходимости использования специального оборудования и недорогих материалов 18,19,20. После извлечения стволовые клетки, полученные из жировой ткани (ADSC), должны быть охарактеризованы как установленные Международным обществом клеточной терапии (ISCT)21. Таким образом, МСК должны демонстрировать морфологическую фибробластоподобность, адгезию к пластической культуре, экспрессию высокого процента (≥95%) мезенхимальных маркеров, таких как эндоглин (CD105), экто-5'-нуклеотидаза (CD73) и Thy-1 (CD90), и низкий процент (≤2%) гемопоэтических маркеров, таких как общий антиген лейкоцитов (CD45), трансмембранный фосфогликопротеин (CD34), гликолипид-заякоренный мембранный гликопротеин (CD14), интегрин альфа-М (CD11b), альфа-цепь, ассоциированный с рецептором антигена В-клеток (CD79α) или В-лимфоцитарный поверхностный антиген B4 (CD19) и человеческий лейкоцитарный антиген II класса (HLA-II). Кроме того, требуется функциональная характеристика, и клетки должны быть способны дифференцироваться в остеобластные, хондробластные или адиобластные клетки21.
Здесь мы показываем, как получить МСК из жировой ткани придатка яичка с помощью механической диссоциации и ферментативного расщепления для исследований in vitro и морфологической характеристики, предварительно полученной с помощью МСКТ.
Все эксперименты на животных проводились в соответствии с международными рекомендациями по этике животных и были одобрены институциональными комитетами по уходу и использованию Государственного университета Санта-Крус под номером 021/22. Швейцарские самцы мышей (6-8 недель) были приобретены в Лаборатории разведения, содержания и экспериментов животных Исследовательского центра Государственного университета Санта-Круз (LaBIO-UESC) в специальных условиях, свободных от патогенов, получая воду и пищу в неограниченном количестве с 12-часовыми циклами света/темноты.
ПРИМЕЧАНИЕ: Можно использовать другую линию мышей; Мы рекомендуем использовать взрослым мышам (6-8 недель), так как у них более развита жировая ткань и клетки с высокой пролиферативной активностью.
1. Подготовка
ПРИМЕЧАНИЕ: Прежде чем продолжить, приготовьте следующие реагенты, описанные ниже. Информацию о реагентах и поставщиках материалов см. в Таблице материалов . Во всех практических процедурах необходимо носить средства индивидуальной защиты, такие как маски, шапки, лабораторные халаты и перчатки.
| Антитела/флуорофоры | Разбавление | Клон | Конечная концентрация (мкг/мл) | Функция и ячейка, в которой она экспрессируется | ||
| КД34- ПЭ | 1:100 | Оперативная память34 | 2 | Фактор адгезии клеток. Гемопоэтические стволовые клетки. | ||
| CD45- БТР | 1:100 | 30-F11 | 2 | Ассистирование в активации лейкоцитов. Выражается в лейкоцитах. | ||
| CD71-FITC | 1:100 | С2 | 5 | Контролирует поглощение железа во время пролиферации клеток. Пролиферирующие клетки, ретикулоциты и клетки-предшественники. | ||
| CD29-FITC | 1:100 | Ха2/5 | 5 | Адгезия и активация, эмбриогенез, лейкоциты, дендритные клетки, тромбоциты, тучные клетки, фибробласты и эндотелиальные клетки. | ||
| CD90- ПерХПФ | 1:100 | ОКС-7 | 2 | Сигнализация, сцепление. Т-лимфоциты, NK, моноциты, гемопоэтические стволовые клетки, нейроны и фибробласты. | ||
Таблица 1: Антитела, используемые для фенотипической характеристики ADSC с помощью проточного цитометра. Список антител с соответствующими флуорохромами, разведениями, клоном и конечной концентрацией, а также их функцией в экспрессируемой клетке.
2. Методы
ПРИМЕЧАНИЕ: Жировая ткань распределяется по всему телу в подкожном или внутрибрюшном расположении. У мышей наиболее распространенными жировыми тканями, используемыми для экспериментов, являются подкожная эпидидимальная, брыжеечная и забрюшинная22. Здесь показаны этапы получения жировой ткани придатка яичка (рисунок 1).

Рисунок 1: План эксперимента по получению стволовых клеток, полученных из жировой ткани швейцарских мышей. (A) С помощью игл поместите животное на пробковую или пенопластовую доску; (Б) Подтяните кожу с помощью пинцета, сделайте надрез в центре брюшной области и отделите кожу от брюшины; (В) определить белую жировую ткань над придатком яичка; (D) перенести ткань в среду DMEM с добавлением 10% FBS и 1% антибиотиков, тщательно промыть придатковую жировую ткань PBS и перевести ткань в раствор для переваривания; Е) фрагментировать ткань и F) инкубировать при 37°С в течение 1 ч, энергично встряхивая каждые 10 мин; (G) после подсчета клеток поместить в 6-луночные планшеты и наблюдать за морфологией клеток под перевернутым микроскопом. (F) Морфология клеток изменится с круглой на фибробластоподобную. Масштабная линейка = 22,22 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Клетки, выделенные из жировой ткани в соответствии с представленным здесь протоколом, показали морфологию, соответствующую минимальным критериям для МСК, предложенным ISCT. Обзор протокола показан на рисунке 1. Фенотипически ADSC продемонстрировали приверженность к пластической и фибробластоподобной морфологии в первые дни культивирования клеток (рисунок 2A). Кроме того, они однородно росли и образовывали колонии. Кроме того, ADSC показали низкую экспрессию CD34 (2,12%) и CD45 (1,81%), обоих гемопоэтических маркеров, и высокую экспрессию CD71 (42,6%), CD29 (74,2%) и CD90 (55,1%), все маркеры мезенхимальных клеток (рис. 2B).

Рисунок 2: Фенотипическая характеристика клеток, полученных из жировой ткани. (A) Морфология ADSC изменяется от круглой до фибробластоподобной на 2, 4 и 8 день культивирования; масштабная линейка = 22,22 мкм. (B) Гистограммы для маркеров, экспрессируемых (CD71, CD29 и CD90) или не экспрессирующих (CD34 и CD45) с помощью ASC. Этот рисунок был воспроизведен с разрешения Miranda et al.24. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Функционально ADSC продемонстрировали мультипотенцию для дифференцировки в остеобласт, адипобласт и хондропласт при культивировании в кондиционированной среде для каждой линии в течение 14 или 21 дня (рис. 3). Окрашивание по методу фон Косса выявило минерализованные узелки во внеклеточном матриксе, характерные для процесса остеогенеза (рис. 3). Окрашивание Oil-red O показало наличие липидных вакуолей в цитоплазме ADSC, а окрашивание Alcian Blue подтвердило присутствие гликозаминогликана во внеклеточном матриксе (Рисунок 3). В совокупности фенотипические и функциональные характеристики подтвердили популяцию клеток, выделенных из жировой ткани придатка яичка в виде МСК.

Рисунок 3: Функциональная характеристика клеток, полученных из жировой ткани. Остеогенный, адипогенный и хондрогенный мультилинейный потенциал ADSC после 14 и 21 дня культивирования. Масштабная линейка = 50 мкм (верхняя панель), 100 мкм (средняя и нижняя панели). Этот рисунок был воспроизведен с разрешения Miranda et al.24. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
Авторам нечего раскрывать.
Жировая ткань является отличным источником мезенхимальных стволовых клеток. В этой статье мы рассмотрим пошаговую экстракцию, культивирование и характеристику стволовых клеток, полученных из жировой ткани (ADSC), полученных из придатков яичка швейцарских мышей.
Исследование поддержано грантом Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnologico (480807/2011-6) и Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (APQ-01237-11). Это исследование было частично профинансировано PROPP UESC (073.6764.2019.0021079-85). MGAG и URS благодаря стипендии, предоставленной Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB) и Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) соответственно.
| 140 ° C Высокотемпературная стерилизация CO2 | Инкубатор RADOBIO SCIENTIFIC CO. LTD, Китай | C180 | |
| 3-изобутил-1-метилксантин | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | I7018 | |
| Уксусная кислота ледниковая | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США PHR1748 | ||
| Alcian Blue 8GX | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | A9186 | Биореагент, подходит для обнаружения гликопротеинов. 1% в уксусной кислоте, pH 2,5 |
| Спирт 70% | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 65350-M | 70% в воде |
| Амфотерицин B | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США PHR1662 | ||
| Антитела против мыши anti-CD29 FITC (Клон Ha2/5) | BD Biosciences, Сан-Диего, Калифорния, США | 555005 | Функции в клетке: Адгезия и активация, эмбриогенез, лейкоциты, ДК, тромбоциты, тучные клетки, фибробласты и эндотелиальные клетки |
| Антитела против мышей anti-CD34 PE (Clone RAM34) | BD Biosciences, Сан-Диего, Калифорния, США 551387 | Функции в клетке: Фактор клеточной адгезии. Гемопоэтические стволовые клетки | |
| Антитела против мышиного анти-CD45 APC (Клон 30-F11) | BD Biosciences, Сан-Диего, Калифорния, США | 559864 Функции в клетке: Способствует активации лейкоцитов | |
| Антитела против мышей анти-CD71 FITC (клон C2) | BD Biosciences, Сан-Диего, Калифорния, США | 553266 | Функции в клетке: Контролирует поглощение железа во время пролиферации клеток. Пролиферирующие клетки, ретикулоциты и предшественники |
| Антитела против мыши anti-CD90 PerCP (Clone OX-7) | BD Biosciences, Сан-Диего, Калифорния, США | 557266 | Функции в клетке: Сигнализация, адгезия. Т-лимфоциты, NK, моноциты, ГСК, нейроны, фибробласты |
| Аскорбиновая кислота | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | PHR1008 | |
| Автоматические пипетки | Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США | 4700850N | Finnpipette F1 Good Laboratory Pipetting (GLP) |
| Наборы стаканов | Не применимо | 1 единица | |
| бычьего сывороточного альбумина | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | A7906 | |
| Планшеты для клеточных культур (6-луночные) | Merck, Дармштадт, Германия | Z707759 | 07 единиц стерильные. Планшеты для культивирования тканей ТТП Планшеты |
| культивирования клеток (96-лунка. Круглое или V-образное дно)Merck | , Дармштадт, Германия | CLS353077 | 01 единица стерильная. Скважины, 96, обработанная тканевой культурой (ТК) поверхность, круглое дно прозрачных лунок, стерильная |
| хондрогенная среда | Ствол Про Хондрогенез Дифференциация– Life Technologies | A1007101 | TGF-β 2, TGF-β 3, дексаметазон, инсулин, трансферрин, ITS, натрий-1 - аскорбат, пируват натрия, аскорбат-2-фосфат |
| Коллагеназа типа II | Life Technologies, Калифорния, США 17101015 | ||
| пробковой или пенополистирольной плиты, покрытой алюминием | Не применимо | 1 единица | |
| хлопка | Не применимо | 50 г | |
| Дексаметазона | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | D4902 | |
| Ножницы для препарирования | Не применимо | 03 шт. стерильный | |
| DPX Монтант для гистологии | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 6522 | |
| Dulbecco' s модифицированный Eagle' s среда (DMEM) | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | D5523 | С глюкозой 1000 мг/л и L-глутамином, без бикарбоната натрия, порошок, подходит для клеточной культуры |
| Eosin B | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США 861006 | ||
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | F4135 | |
| Формальдегид | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 47608 | |
| Формалин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | HT501128 | |
| Гентамицин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | G1397 | |
| Гематоксилин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | Игла для подкожных инъекцийH3136 | |
| (0,3 мм x 13 мм) | Неприменимо | 5 единиц | |
| Индометацин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | I0200000 | |
| Инсулин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | I3536 | |
| Изопропанол | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США 563935 | 70% в H2O | |
| растворе кетамина-D4 гидрохлорида | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | K-006 | 1,0 мг/мл в метаноле (в качестве свободного основания), сертифицированный эталонный материал, Cerilliant® |
| Камера Нойбауэра | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | BR718620 | счетная камера BRAND BLAUBRAND шаблон Нойбауэра. С зажимами, |
| наконечники для пипеток Nichiryo с двойной линейкой (0,1– 10 μ L) | Merck, Дармштадт, Германия | Z645540 | Диапазон объема 0.1– 10 μ L, удлиненная, насыпная упаковка. Стерильные |
| наконечники для пипеток Nichiryo (1– 10 мл) | Merck, Дармштадт, Германия | Z717401 | Диапазон объема 1– 10 мл, универсальный, насыпная упаковка. Стерильные |
| наконечники для пипеток Nichiryo (200 μ L) | Merck, Дармштадт, Германия | Z645516 | Максимальный объем 200 μ L, градуированный, министек. Стерильное |
| масло - красный O раствор | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | O1391 | 0,5% в изопропаноле |
| Парафин | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 107,151 | 46– 48, в блочной форме |
| Пенициллин/стрептомицин | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | Раствор P4333 | стабилизированный, с 10 000 единиц пенициллина и 10 мг стрептомицина/мл, 0,1 мкм; m фильтрованный, БиоРеагент, подходит для клеточной культуры |
| Фосфатно-солевой буферный раствор 1х (PBS). | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | P3813 | Порошок, pH 7,4, для приготовления растворов объемом 1 л. Сбалансированные и стерильные |
| полипропиленовые конические пробирки (15 мл) | Falcon, Fisher Scientific | 14-959-53A | Стерильные |
| полипропиленовые конические пробирки (50 мл) | Falcon, Fisher Scientific | 14-432-22 | 2 шт. стерильный |
| скальпель (опционально) | Не применимо | 1 шт. | |
| Нитрат серебра | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 85228 | |
| Тиосульфат натрия | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | 72049 | |
| Хирургический пинцет (15 см) | Не применимо | 3 единицы стерильных | |
| швейцарских самцов мышей (6– 8 недель) | Bioterium, Государственный университет Санта-Крус | 021/22 | |
| шприц (1 мл) | Не применимо | 1 единица | |
| Trypan Blue Dye | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | T8154 | 0,4%, жидкий, стерильно-фильтрованный, подходит для клеточной культуры |
| Трипсин/ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) | Sigma-Aldrich, Сан-Луис, Миссури, США | T3924 | |
| Ксилазин | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | PHR3263 | |
| &бета;-глицерофосфат динатриевой соли гидрат | Сигма-Олдрич, Сан-Луис, Миссури, США | G9422 | BioUltra, подходит для клеточной культуры, подходит для растительных клеточных культур, ≥ 99% (титрование) |