Les tissus d'ingénierie muscle squelettique de myoblastes murins cellules progénitrices et application d'une stimulation électrique
Summary
Tissu musculaire d'ingénierie a un grand potentiel pour la médecine régénératrice, comme modèle de la maladie et aussi comme une source alternative pour la viande. Nous décrivons ici la technique d'une construction musculaire, dans ce cas, à partir de cellules souches de souris myoblastes, ainsi que la stimulation par des impulsions électriques.
Abstract
Les tissus musculaires modifiées peuvent être utilisées à des fins différentes, qui comprend la production de tissus pour une utilisation en tant que modèle in vitro la maladie, par exemple pour étudier les escarres, pour la médecine régénérative et en tant que solution de rechange 1 viande. Les premières constructions rapportées musculaires 3D ont été faites il ya plusieurs années et pionniers dans le domaine sont Vandenburgh et ses collègues 2,3. Les progrès réalisés dans l'ingénierie des tissus musculaires ne sont pas seulement le résultat du gain vaste connaissance des facteurs biochimiques, les cellules souches et les cellules progénitrices, mais sont en base notamment sur les connaissances acquises par les chercheurs que les facteurs physiques jouent un rôle essentiel dans le contrôle du comportement cellulaire et développement du tissu. State-of-the-art musculaire ingénierie construit actuellement composé de constructions d'hydrogel cellules peuplées. Dans notre laboratoire, ceux-ci sont généralement constitués de cellules murines souches isolées à partir de myoblastes murins, les muscles des membres postérieurs ou une ligne de myoblastes murins C2C12, mixe avec un mélange de collagène / Matrigel et étalées entre deux points d'ancrage, mimant les ligaments musculaires. D'autres cellules peuvent être pris en compte, par exemple, des lignées cellulaires alternatives telles que les myoblastes de rat L6 4, néonatale cellules musculaires précurseurs dérivés 5, les cellules dérivées de tissus musculaires adultes d'autres espèces telles que 6 humaine ou même cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) 7 . La contractilité cellulaire provoque l'alignement des cellules le long de l'axe long de la construction et de 8,9 différenciation des cellules progénitrices musculaires après environ une semaine de culture. En outre, l'application d'une stimulation électrique peut améliorer le processus de différenciation dans une certaine mesure 8. En raison de sa taille limitée (8 x 2 x 0,5 mm), le tissu complet peut être analysée en utilisant la microscopie confocale à surveiller la viabilité, par exemple, la différenciation et l'alignement des cellules. Selon l'application spécifique, les exigences relatives à l'ingéle tissu musculaire rouge varie; par exemple l'utilisation pour la médecine régénérative nécessite la mise à l'échelle de la taille et de la vascularisation des tissus, tandis que pour servir de translation alternatif de la viande à d'autres espèces est nécessaire.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'ingénierie des tissus musculaires a un grand potentiel pour l'utilisation comme un modèle de la maladie, pour le criblage de médicaments, la médecine régénérative et pour la production de viande. Toutefois, les exigences de ces applications varient. Nous avons choisi de travailler avec une combinaison de collagène et d'matrigel, parce que le collagène permet l'alignement des cellules et parce que les cellules progénitrices de myoblastes nécessitent la présence de protéines de membrane basa…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs tiennent à remercier Yabin Wu pour la culture des tissus présentés dans la figure 2, l'image a été prise par Bart van Overbeeke. Ce travail a été soutenu financièrement par SenterNovem, ISO 42022 subvention.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Matrigel-growth factor reduced | Beckton and Dickinson | ||
| DMEM (high glucose)* | Gibco | 42430 | |
| Advanced DMEM | Gibco | 12491 | |
| Horse serum | Gibco | 65050-122 | |
| Fetal bovine serum | Greiner | 758075 | |
| 0.45 and 0.22 μm syringe filter* | Whatmann (Schleicher and Scheull) | 10462100 | |
| L-glutamine | Gibco | 25030024 | |
| Penicillin/streptomycin | Gibco | 10378016 | |
| Amphotericin | Gibco | 15290-018 | |
| Culture plastic | Greiner | Includes culture flasks and pipettes | |
| Chick embryo extract | United States Biological | C3999 | |
| Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 0,9 – 1,1 mm | |
| Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 1,4 – 1,6 mm | |
| Pasteur pipette | VWR | 612-1702 | |
| Collagenase type I* | Sigma | C0130-16 | |
| 40 μm cell strainer* | BD Falcon | 352340 | |
| 19G needle | |||
| Elastomer | Dow Corning corporation | 3097358-1004 | Silastic MDX 4-4210# |
| Curing agent | Dow Corning corporation | Silastic MDX 4-4210# | |
| Velcro | Regular store | You can buy this at a regular store, only use the soft side | |
| Collagen type I, rat tail | BD Biosciences | 3544236 | |
| C-Pace EP Culture Pacer | Ionoptix | ||
| 6-well culture dishes for electrical stimulation | Beckton Dickinson-Falcon | BD Falcon #353846 | |
| C-Dish culture dish electrodes | Ionoptix | ||
| * Needed for the isolation of cells (point 1.1) # Together in one kit |
References
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