Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

ヒト臍帯由来間葉系幹細胞から早産児と正期産児の分離と性状

Published: January 26, 2019 doi: 10.3791/58806

Summary

ひと臍帯 (UC) は、早産、用語は、結果として周産期の期間中に得ることができるし、postterm 配信。このプロトコルで述べる分離・同定 UC 由来間葉系幹細胞 (UC MSCs) の胎児・幼児から妊娠 19 40 週で。

Abstract

間葉系幹細胞 (Msc) はかなり治療可能性を秘めているし、バイオメディカル分野で注目を集めます。MSCs は、もともとに分離し骨髄 (BM) から特徴、脂肪組織、滑膜、皮膚、歯髄、胎盤など胎児附属物などの組織から得られる臍帯血 (UCB) と臍帯 (UC)。MSCs は、(1) 標準的な培養条件、(2) 表面マーカー発現 CD73 のプラスチックへの付着のための容量を持つ異種細胞集団+/CD90+/CD105+/CD45-/CD34-/CD14-/CD19-/HLA-DR-の表現型、および (3) 過形成分化脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞、細胞療法 (ISCT) 国際社会で現在定義されています。BM は MSCs の最も広く使用されているソースが、BM 吸引の侵襲的な性質は倫理的、アクセシビリティを制限します。MSCs の増殖と分化の能力がバミューダ諸島から得られた一般的にドナーの年齢とともに減少します。対照的に、UC から得られる胎児の MSCs 活発な増殖と分化能力などの利点があります。それは通常、医療廃棄物としてみなされると UC のサンプリングで倫理的な懸念はありません。人間 UC 妊娠 4-8 週で羊膜腔の成長を継続的に開発を開始して長さ、50-60 cm に到達するまでの成長を続け、それは全新生児の配信期間中に分離することができます。難治性疾患の病態への洞察力を得るためには、様々 な妊娠年齢で提供される幼児から UC 由来 Msc (UC MSCs) を使いました。このプロトコルでは、分離、19-40 週間の妊娠時胎児・幼児から UC MSCs の評価について説明します。

Introduction

間葉系幹細胞 (MSCs) が分離された (BM)1,2骨髄から特徴、さまざまな組織の脂肪組織、滑膜、皮膚、歯髄、胎児附属物などから取得することも3。 MSCs が増殖と脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞に分化することができますする異種細胞集団として認識されます。また、MSCs は傷害のサイトに移行し、抑制する免疫応答を調節する能力を所有している改造し、傷害を修復します。さまざまなソースからの MSCs が数移植片対宿主病、心筋梗塞、脳梗塞45,などの難治性疾患に対する細胞治療のソースとして関心を集めている現在、.

BM は MSCs の最もよく特徴付けられたソースが、BM 吸引の侵襲性は倫理的、アクセシビリティを制限します。MSCs の増殖と分化の能力がバミューダ諸島から得られた一般的にドナーの年齢とともに減少します。これに対し、胎盤、臍帯血 (UCB) など胎児附属物から得られる胎児の MSCs と臍帯 (UC) サンプリングと堅牢な増殖と分化能力6についてあまり倫理的問題を含むの利点があります。,7します。 通常は医療廃棄物として破棄される胎児の肢、間 UCB と UC と見なされます胎児器官胎盤は臍と見なされます。さらに、胎盤と UCB サンプリングし、胎盤と UC を収集、新生児の配信後に処理されるに対し、新生児の配信の瞬間に収集する必要があります。したがって、UC は細胞療法8,9有望な MSC のソースです。

人間 UC 妊娠 4-8 週で羊膜腔の進歩的な拡張の開発を開始、50-60 cm の長さまで成長を続けている、新生児配信10の全体の期間中に分離することができます。難治性疾患の病態への洞察力を得るため、様々 な妊娠年齢11,12で提供される幼児から UC 由来 Msc (UC MSCs) を使用します。このプロトコルを特定し妊娠 19 40 週で胎児・幼児から UC MSCs を特徴付ける方法をについて説明します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

この研究用ひと試料の使用は、神戸大学大学院医学部 (承認番号 1370 と 1694) の倫理委員会によって承認され、承認されたガイドラインに従って実施します。

1 UC MSCs の分離と培養

注:UC MSCs は正常に分離培養されているし、このプロトコルを拡張 (以上通路番号 4) 200 以上から UCs 受けます。200 以上の中で UCs、100% 示されている成功の UC MSC 分離増殖停止を示されている 15% と 80% 以上が巧妙な UC MSC 拡張を示されているより小さい 5% 未満が偶発的な汚染を示しています。

  1. UC を収集します。
    1. イーグル最小必須培地 (アルファ MEM) 4 ° C で修正された無菌のシザー、アルファの 500 mL のボトル、50 mL プラスチック チューブを準備
    2. 無菌 UC 手術約 5-10 cm の長さにハサミでカットし、帝王切開で新生児の出生後すぐにそれを収集します。
    3. すぐに 50 mL プラスチック チューブに UC を配置し、アルファ MEM チューブに 20-30 mL を追加します。
    4. それは研究室に運ばれるまでは、常温 (RT) UC を格納します。
      注:2 日間の RT で無血清培地で無菌の UC を格納できます。したがって、それが 2 日以内の研究室に配信される場合は、近隣病院から得られる UC を収集できます。
  2. UC を解剖します。
    1. プラスチック トレイ、滅菌ハサミ、鉗子、10 mL ピペット 25 mL のピペット、リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) 2 つ 60 mm ティッシュの培養皿の準備、精製酵素ブレンド (テーブルの材料、滅菌 PBS 濃度で再構成したを参照してください。13 Wünsch 単位/mL の-80 ° C で保存し、)、および減らされた血清中の 500 mL ボトル (材料の表を参照してください)。
    2. PBS、精製酵素ブレンド減少血清培地をウォーム アップし、右に培養液 [アルファ MEM 含む 10% 牛胎児血清 (FBS) と 1% 抗生物質抗真菌薬ソリューション (AA) の 4 ° C で保存]
    3. チューブから UC を取り出し、プラスチック製のトレイに置きます。
    4. 重量を量るそして滅菌ハサミで UC の 5 g を解剖します。
    5. 70% エタノール 10 mL を 10 mL のピペットを使用して殺菌のため UC に注ぐ。
    6. 10 ml 2 回 10 mL のピペットを使用して PBS の UC を洗います。
    7. 滅菌 60 mm 培養皿に UC を置きます (図 1ステップ 1 を参照してください)。
    8. 皿に減らされた血清培地 10 mL を追加します。
    9. 約 0.62 Wünsch 単位/ml の最終濃度に到達する精製酵素ブレンドの 0.5 mL を加えます。
      注:伝統的なコラゲナーゼの代わりに精製酵素ブレンドの使用は、収量を改善するために示されている、UC から UC MSCs の生存率が分離されました。
    10. 滅菌ハサミ鉗子 (図 12 のステップを参照) と、2 〜 3 mm の部分に UC をカットします。
      注:このプロセスは約 30 分です。
    11. UC 作品を 5% CO2インキュベーターで 30 分の 37 ° C で孵化させなさい。
    12. 25 mL のピペットが流れやすく小さな断片に部分的にしか消化 UC 部分をカットします。
      注:このプロセスは約 30 分です。
    13. 5% CO2インキュベーターで 15 時間 45 分の 37 ° C で UC の小さな断片を孵化させなさい。
      注:インキュベーションは、乳剤が粘性になるまで継続する必要があります。総消化時間は約 120 分です。早産児から UCs を使用する場合ただし、消化時間短縮できますので、これらを簡単にカットして消化します。
  3. UC MSCs を分離します。
    1. 4 50 mL プラスチック チューブと培養液 500 ml を準備します。
    2. 各管で約 7.5 mL で 25 mL のピペットを使用して 2 つの 50 mL プラスチック チューブに UC ホモジネートを分割します。
    3. 各チューブに培養液 20 mL を加え、よく混ぜます。
    4. UC 由来細胞を収集するために 25 mL のピペットを使用して、新しい 50 mL 採取管の上に置かれた 100 μ m 携帯こし器を通って各 UC の磨砕液をフィルターします。
      注:このプロセスは、消化の UC ソリューションは、粘着性、約 15 分をかかります。
    5. 5 分間 1,000 x g で 2 つの管を遠心します。
    6. 慎重に、上清を吸引し、それを破棄します。
    7. 5 ml の培地の 2 つの管の細胞ペレットを再懸濁します。
    8. 5% CO2インキュベーターで 37 ° C で 60 mm の板を新しい文化に細胞懸濁液を転送 (図 1手順 3 を参照)。
  4. 文化 UC-MSCs。
    1. トリプシン-EDTA (0.25 w/v%)、PBS をウォーム アップし、培養液 (アルファ MEM 10 %fbs と 1% の AA を含む) に RT。
    2. セルは、60 mm のプレートに接続されて、培養培地を取り除き、5 mL の破片と赤の血液細胞を削除する 2 回 PBS で洗浄します。
      注:添付の電池は通常初期めっき後 3-5 日時に現れる (図 1ステップ 4 を参照してください)。
    3. 週 2 回の培養液を交換し、90-100% の confluency まで 37 ° c 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。
      注:初期めっき後 7-14 日通常かかります。
    4. 5 ml の PBS のセルを 2 回洗うトリプシン-EDTA の 0.5 mL を追加し、5-10 分の 37 ° C で孵化させなさい。
    5. いつセル丸くなり、分離、培養液 9 mL を加え、よく混ぜるトリプシンを不活化します。
    6. 5% CO2インキュベーターで 37 ° C で 100 mm の板を新しい文化に細胞懸濁液を転送 (図 1ステップ 5 を参照してください)。
    7. 週 2 回の培養液を交換し、90-100% の confluency まで 37 ° c 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。
      注:初期めっき後 4-8 日通常かかります。
    8. 10 ml の PBS のセルを 2 回洗うトリプシン-EDTA の 1 mL を追加し、5-10 分の 37 ° C で孵化させなさい。
    9. いつセル丸くなり、分離、培養液 9 mL を加え、よく混ぜるトリプシンを不活化します。
    10. 2 つの新しい 100 mm プレートと 37 ° c 5% CO2インキュベーターで培養に細胞懸濁液を転送 (図 1ステップ 5 を参照してください)。
    11. 10 通路までサブカルチャー (1:2 分割) を繰り返します (図 1ステップ 5 を参照してください)。
      注:少ない合流条件下で培養した細胞は、以前の増殖停止に到達する傾向がある、ので 1:2 の分割比で細胞を通過することが重要です。
    12. 細胞表面マーカーの解析、細胞分化アッセイおよび他の実験 5 ~ 8 通路でセルを使用します。
      注:できるだけ長くのための活発な増殖を保つためには、セルは一般的に以上の 70-80% 合流条件下で培養されます。

2 UC MSCs の表面マーカーの発現

  1. 100 mm プレート内のセルを準備し、1 ml のトリプシン-EDTA 5-10 分の 37 ° C での関連付けを解除します。
  2. 5 分間 1,000 x g で 9 mL の培養液の遠心分離機を追加します。
  3. 上清を吸引し、それを破棄します。
  4. 10 ml の PBS の細胞ペレットを再懸濁します、1,000 x g で 5 分間遠心はこの洗浄工程を 2 回繰り返します。
  5. 〜 1 × 106セル/mL に流れフローサイトメトリー (FCM) バッファー (PBS 2 ミリメートルの EDTA および 10% のブロッキング試薬を含む) を持つ細胞を再懸濁します。
  6. 1.5 mL チューブに細胞懸濁液の 50-100 μ L に転送します。フィコエ リスリン (PE) を追加-CD14、CD19、CD34、CD45、CD73, CD90, CD105、または HLA-DR; 抗体の共役45 分間氷の上を孵化させなさい。
  7. FCM ではセルを洗浄バッファー 2 倍と 0.2% 生存率色素溶液の 50-100 μ L を追加 (材料の表を参照してください)。
  8. 70 μ m 携帯こし器を通って 15 分、FCM バッファー 2 倍とセルを洗浄するフィルター セルに RT で孵化させなさい。
  9. FCM を介して細胞を実行し、FCM 製造元の指示に従ってソフトウェアを使用して得られた結果を分析します。

3. 過形成分化 UC MSCs の

  1. 脂肪細胞形成を実行します。
    1. 5 × 103セル/mL の濃度で培養液に細胞懸濁液を準備します。
    2. 12 ウェル プレートで細胞を懸濁液の 1 mL をプレートし、37 ° c ~ 24 h の 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。
    3. 脂肪細胞分化培地と培養液を交換 (材料表参照) し, 5% CO2インキュベーターで 37 ° C で 2-3 週間。週に 2 回脂肪細胞分化培地を変更します。
    4. PBS のセルを 3 回洗浄します。
    5. 室温 30 分 4% ホルムアルデヒド溶液セルを孵化させなさい
    6. 洗浄のセル PBS 3 回と 60% イソプロパノール 3 回。
    7. 0.5% オイル赤い O ソリューション準備 84 mg のオイルを溶解することにより赤 O の 100% イソプロパノールと 6.7 mL の追加の 10 mL の蒸留水します。20 分間常温 0.5% オイル赤い O 溶液の 1 ml の細胞を染色します。
    8. 3 回 60% イソプロパノールと細胞を洗浄し、顕微鏡下で可視化します。
  2. 骨形成を実行します。
    1. 1 × 104セル/mL の濃度で培養液に細胞懸濁液を準備します。
    2. 12 ウェル プレートで細胞を懸濁液の 1 mL をプレートし、37 ° c ~ 24 h の 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。
    3. Osteogeneic 分化培地と培養液を交換 (材料の表を参照) と 1-2 週間の 37 ° c 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。週に 2 回、骨分化培地を変更します。
    4. PBS のセルを 3 回洗浄します。
    5. 室温 30 分 4% ホルムアルデヒド溶液セルを孵化させなさい
    6. PBS のセルを 3 回洗浄します。
    7. アリザリンの 200 mg を溶解することにより 2% アリザリンレッド S ソリューションを準備 10 mL の蒸留水でレッド S。3 分間常温 2% アリザリンレッド S 溶液 1 mL の細胞を染色します。
    8. 3 回 PBS で洗浄し、顕微鏡下で可視化します。
  3. 軟骨を実行します。
    1. 1.6 × 107セル/mL の濃度で培養液に細胞懸濁液を準備します。
    2. 12 ウェル プレート (存在しており文化) の井戸の中央に細胞懸濁液 5 μ L の液滴を置き、37 ° c 2-3 h の 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。
    3. 優しく軟骨分化培地 1 mL を追加 (材料の表を参照してください)、4-7 日の 37 ° c 5% CO2インキュベーターで孵化させなさい。週に 2 回軟骨分化培地を変更します。
    4. PBS のセルを 3 回洗浄します。
    5. 室温 30 分 4% ホルムアルデヒド溶液セルを孵化させなさい
    6. PBS のセルを 3 回洗浄します。
    7. 0.05% トルイジン ブルー溶液を準備するには、500 ml の 0.1 M 酢酸緩衝液 ph 4.1 のトルイジン ブルーの 250 mg を溶解します。30 分常温 0.05% トルイジン ブルー溶液の 1 ml の細胞を染色します。
    8. 洗浄のセル PBS で 3 回、顕微鏡の下で視覚化します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

UC コレクションから MSC 文化までの手続きは、図 1にまとめます。約 5-10 cm の長さの UC は、すべての新生児の帝王から収集できます。UC は、妊娠の 4-8 週間で開発を開始して、図 2に示すように、長さ 50 ~ 60 cm まで成長を続けています。図 3図 4に示すように、2 つの動脈 (A)、1 つ静脈 (V)、コード ライニング (CL)、Wharton のゼリー (WJ) UC があります。UC MSCs は、すべてのコード領域または全体のコード13から分離できます。早い妊娠年齢児から UC は壊れやすく、単一コード領域に郭清困難、UC MSCs は全体のコード11,12から分離されます。植法14酵素消化法15、プラス誘導体16を含む uc、MSCs を分離する複数の方法があります。図 5で示すように酵素消化法による培養される UC MSCs 文化サイクルが長い、低収量と植法17,18に関連付けられた以前の増殖停止のため6

MSCs を定義するための最低限の条件、ISCT によって確立され、その表面マーカー解析19があります。表面マーカー式が決定、早産児と正期の幼児から UC MSCs は適切な PE 標識抗体を添加して、フローサイトメトリーで分析しました。彼らは MSC 署名マーカー (CD73, CD90, CD105) の正、負単球/マクロファージ (CD14) 血管内皮の (CD34) (CD19、CD45) 造血と主要組織適合性の複雑な (HLA) マーカー、図 7に示すように。

ISCT 基準19によると MSC は過形成分化アッセイによって評価胚葉分化能力を所有しなければなりません。過形成分化能力を評価するには、早産児と正期の幼児から UC MSCs は標準の in vitro分化条件下で軟骨細胞、脂肪細胞、骨細胞に分化誘導されます。図 8に示すように、3 種類の胚葉細胞に分化です。

Figure 1
図 1: UC MSCs の分離と培養の模式図.ステップ 1。UC の 5-10 cm 無菌胎盤組織を採取しました。ステップ 2。精製酵素ブレンド消化 UC 作品。ステップ 3。37 ° c 5% CO2インキュベーターで UC MSCs の文化。ステップ 4。添付 UC MSCs は、初期めっき後 3 日目に登場。ステップ 5。UC のサブカルチャー-MSCsこの図の拡大版を表示するにはここをクリックしてください。

Figure 2
図 2: 様々 な妊娠年齢で胎児・幼児から UC 配信。在胎 19 38 週の胎児・幼児から UCs が表示されます。UC のサイズは、妊娠年齢とともに増加します。スケール バー = 8 cmこの図の拡大版を表示するにはここをクリックしてください。

Figure 3
図 3: 早産児と正期の幼児から UC の断面図です。早産児と正期の幼児から Wharton のゼリー (WJ) UC コード ライニング (CL)、1 つの静脈 (V) 2 つの動脈 (A) があります。これらの組織のサイズは、妊娠年齢で異なります。スケール バー = 2 mm.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 4
図 4: UC の解剖します。(A) 用語から UC の 5 cm の幼児。(B) UC の断面図。(C) は部分的に UC を解剖しました。2 つの動脈 (A)、1 つの静脈 (V)、コード裏 (CL)、および Whalton のゼリー (WJ) があります。以前妊娠年齢の幼児から UC は特に壊れやすく、解剖することは困難です。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 5
図 5: UC 郭清精製酵素のブレンドを使用しています。(A) UC の 5-10 cm。UC の (B) 2-3 mm 部分。(C) 精製酵素ブレンド消化 UC 作品。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 6
図 6: 早産児と正期の幼児から UC MSCs の形態。(AE) 培養液 (a: X40; 交換前に通路番号 1 (P1) の UC MSCsE: X200)。(BF) 培養液 (b: X40; 交換後 P1 で UC MSCsF: X200)。(CおよびG) P3 で UC MSCs (c: X40;G: X200)。(DH) P5 で UC MSCs (d: X40;H: X200)。スケール バー = 50 μ m.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 7
図 7: 早産児と正期の幼児から UC MSCs のマーカー式の表面します。CD105 正/CD73 CD90 と CD14/CD19/CD34/CD45/HLA-博士-負の表現型は、早産 (妊娠 22 週) と言葉 (妊娠 37 週) 幼児から UC MSCs で発見されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Figure 8
図 8: 早産児と正期の幼児から UC MSCs の過形成間葉系分化します。早産 (妊娠 22 週) と言葉 (37-40 週の妊娠) 幼児から UC MSCs が脂肪細胞へと分化 (によって可視化オイル赤い O)、骨 (アリザリンによる可視化レッド S)、および軟骨 (トルイジン ブルーで視覚化される)。画像は、200 倍で撮影されました。スケール バー = 50 μ m。この図の一部は、岩谷ら11から適応されています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MSCs は、といったさまざまな組織から分離することができますで、同じ表現型マーカーすべてエクスプレスを行う細胞の異種集団です。ここでは、我々 は早産児と正期の幼児からコレクションと UC の郭清をガイドして UC MSCs の分離と培養したりできるようにプロトコルを説明しました。このプロトコルに従って正常に胎児・幼児妊娠 19 40 週で配信され、難治性疾患の病態のいくつかの側面を表すことを示したから ISCT 基準19を満たす UC MSCs を分離しました。期間は出生前の開発11,12

BM 由来 Msc (BM MSCs) で若いドナー由来の BM MSCs は一般的に古い同等より大きい増殖や発生の可能性を表示し、細胞療法20,21のより多くの可能性を保持します。同様に、胎児の妊娠の 8-12 週で中止から分離された早産 UC MSCs より積極的な増殖と分化 UC MSCs 37 40 妊娠22週で配信新生児由来の用語と比較する展示と報告されました。胎とコード領域に違いがあるにもかかわらずこのプロトコルで分離された UC MSCs はまた用語 UC MSCs12より早産 UC MSCs のより活発な増殖を明らかにしました。

このプロトコルの中で重要なステップは、精製酵素ブレンドで UC 郭清コラゲナーゼ I および II と dispase で構成されます。代表的な結果に従って、UC の剛性は大幅に胎 (図 2) と変化。UC の最適な郭清を達成するためには、精製酵素の培養時間は個々 の UC の剛性を調整する必要がありますをブレンドします。一般的には、通常かかります期間よりも早産 UC UC。UC から MSCs を分離する既存のメソッドの中で文化サイクルが長い、低収量、以前増殖逮捕17,18につながる可能性があります植法14の酵素消化法15を選択します。酵素消化法の重要な変更は、伝統的なコラゲナーゼ、胎児/変数の妊娠年齢児から UC の効率的で一貫した解剖を可能にするのではなく精製酵素ブレンドの使用です。

このプロトコルの制限は、MSCs UC からを分離する全体のコードの使用です。UC MSCs は、すべてのコード領域または全体のコード13から分離することができます、ので、UC MSCs はこのプロトコルの全体のコードから分離されます。これは早産児から UC 郭清の可能性です。ただし、各コード領域の割合で潜在的な変化は、このプロトコルによって分離された UC MSCs の厳密な比較を制限があります。

UC MSCs は、前臨床および臨床的研究8,9間葉系間質細胞のソースとしてますます使用されています。この使用量の増加にもかかわらずの UC MSCs 分離方法のコンセンサスはまだ不足している同じ UC MSCs とみなすの異なる細胞集団があります。このプロトコルは、導出と UC MSCs の機能の特性をよりよく理解支援最終的に。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

この作品は、Scientific Research (C) の補助金によって支えられた (許可番号: 25461644)、若手研究 (B) (番号を付与: 15 K 19614、26860845、17 K 16298) 日本学術振興会科研費の。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
50 mL plastic tube AS One Coporation, Osaka, Japan Violamo 1-3500-22
12-well plate AGC Techno Glass, Tokyo, Japan Iwaki 3815-012
60 mm dish AGC Techno Glass, Tokyo, Japan Iwaki 3010-060
Cell strainer (100 μm) Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA  Falcon 35-2360
Cell strainer (70 μm) Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA  Falcon 35-2350
Alpha MEM Wako Pure Chemical, Osaka, Japan 135-15175
Fetal bovine serum Sigma Aldrich, St. Louis, MO 172012
Reduced serum medium Thermo Fisher Scientific, waltham, MA OPTI-MEM Gibco 31985-070
Antibiotic-antimycotic Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA  Gibco 15240-062
Trypsin-EDTA Wako Pure Chemical, Osaka, Japan 209-16941
PBS Takara BIO, Shiga,Japan T900
Purified enzyme blends Roche, Mannheim, Germany Liberase DH Research Grade 05401054001
PE-conjugated mouse primary antibody against CD14 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 347497 Lot: 3220644, RRID: AB_400312
PE-conjugated mouse primary antibody against CD19 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 340364 Lot: 3198741, RRID: AB_400018
PE-conjugated mouse primary antibody against CD34 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555822 Lot: 3079912, RRID: AB_396151
PE-conjugated mouse primary antibody against CD45 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555483 Lot: 2300520, RRID: AB_395875
PE-conjugated mouse primary antibody against CD73 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 550257 Lot: 3057778, RRID: AB_393561
PE-conjugated mouse primary antibody against CD90 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555596 Lot: 3128616, RRID: AB_395970
PE-conjugated mouse primary antibody against CD105 BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 560839 Lot: 4339624, RRID: AB_2033932
PE-conjugated mouse primary antibody against HLA-DR BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 347367 Lot: 3219843, RRID: AB_400293
PE-conjugated mouse IgG1 k isotype BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555749 Lot: 3046675, RRID: AB_396091
PE-conjugated mouse IgG2a k isotype BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555574 Lot: 3035934, RRID: AB_395953
PE-conjugated mouse IgG2b k isotype BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ 555743 Lot: 3098896, RRID: AB_396086
Viability dye BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ Fixable Viability Stain 450 562247
Blocking reagent Dainippon Pharmaceutical, Osaka, Japan Block Ace UKB80
FCM BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ BD FACSAria  III Cell Sorter
FCM software BD Bioscience, Franklin Lakes, NJ BD FACSDiva
Adipogenic differentiation medium Invitrogen, Carlsbad, CA StemPro Adipogenesis Differentiation kit A10070-01
Osteogenic differentiation medium Invitrogen, Carlsbad, CA StemPro Osteogenesis Differentiation kit A10072-01
Chondrogenic differentiation medium  Invitrogen, Carlsbad, CA StemPro Chondrogenesis Differentiation kit A10071-01
Formaldehyde Polyscience, Warrigton, PA 16% UltraPure Formaldehyde EM Grade #18814
Oil Red O Sigma Aldrich, St. Louis, MO O0625
Arizarin Red S Sigma Aldrich, St. Louis, MO A5533
Toluidine Blue Sigma Aldrich, St. Louis, MO 198161
Microscope Keyence, Osaka, Japan BZ-X700

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Friedenstein, A. J., Petrakova, K. V., Kurolesova, A. I., Frolova, G. P. Heterotopic of bone marrow. Analysis of precursor cells for osteogenic and hematopoietic tissues. Transplantation. 6 (2), 230-247 (1968).
  2. Caplan, A. I. Mesenchymal stem cells. Journal of Orthopaedic Research. 9 (5), 641-650 (1991).
  3. Crisan, M., et al. A perivascular origin for mesenchymal stem cells in multiple human organs. Cell Stem Cell. 3 (3), 301-313 (2008).
  4. Bianco, P., Robey, P. G., Simmons, P. J. Mesenchymal Stem Cells: Revisiting History, Concepts, and Assays. Cell Stem Cell. 2 (4), 313-319 (2008).
  5. Bianco, P. 34;Mesenchymal" stem cells. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 30 (1), 677-704 (2014).
  6. Baksh, D., Yao, R., Tuan, R. S. Comparison of proliferative and multilineage differentiation potential of human mesenchymal stem cells derived from umbilical cord and bone marrow. Stem Cells. 25 (6), 1384-1392 (2007).
  7. Manochantr, S., et al. Immunosuppressive properties of mesenchymal stromal cells derived from amnion, placenta, Wharton's jelly and umbilical cord. Internal Medicine Journal. 43 (4), 430-439 (2013).
  8. Arutyunyan, I., et al. Umbilical Cord as Prospective Source for Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy. Stem Cells International. 6901286, (2016).
  9. Davies, J. E., Walker, J. T., Keating, A. Concise Review: Wharton's Jelly: The Rich, but Enigmatic, Source of Mesenchymal Stromal Cells. Stem Cells Translational Medicine. 6 (7), 1620-1630 (2017).
  10. Zhu, D., Wallace, E. M., Lim, R. Cell-based therapies for the preterm infant. Cytotherapy. 16 (12), 1614-1628 (2014).
  11. Iwatani, S., et al. Gestational Age-Dependent Increase of Survival Motor Neuron Protein in Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stem Cells. Frontiers in Pediatrics. 5, 194 (2017).
  12. Iwatani, S., et al. Involvement of WNT Signaling in the Regulation of Gestational Age-Dependent Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stem Cell Proliferation. Stem Cells International. , 8749751 (2017).
  13. Mennan, C., et al. Isolation and characterisation of mesenchymal stem cells from different regions of the human umbilical cord. BioMed Research International. 916136, (2013).
  14. Capelli, C., et al. Minimally manipulated whole human umbilical cord is a rich source of clinical-grade human mesenchymal stromal cells expanded in human platelet lysate. Cytotherapy. 13 (7), 786-801 (2011).
  15. Lu, L. L., et al. Isolation and characterization of human umbilical cord mesenchymal stem cells with hematopoiesis-supportive function and other potentials. Haematologica. 91 (8), 1017-1026 (2006).
  16. Tong, C. K., et al. Generation of mesenchymal stem cell from human umbilical cord tissue using a combination enzymatic and mechanical disassociation method. Cell Biology International. 35 (3), 221-226 (2011).
  17. Han, Y. F., et al. Optimization of human umbilical cord mesenchymal stem cell isolation and culture methods. Cytotechnology. 65 (5), 819-827 (2013).
  18. Paladino, F. V., Peixoto-Cruz, J. S., Santacruz-Perez, C., Goldberg, A. C. Comparison between isolation protocols highlights intrinsic variability of human umbilical cord mesenchymal cells. Cell Tissue Bank. 17 (1), 123-136 (2016).
  19. Dominici, M., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).
  20. Mareschi, K., et al. Expansion of mesenchymal stem cells isolated from pediatric and adult donor bone marrow. Journal of Cellular Biochemistry. 97 (4), 744-754 (2006).
  21. Choumerianou, D. M., et al. Comparative study of stemness characteristics of mesenchymal cells from bone marrow of children and adults. Cytotherapy. 12 (7), 881-887 (2010).
  22. Hong, S. H., et al. Ontogeny of human umbilical cord perivascular cells: molecular and fate potential changes during gestation. Stem Cells and Development. 22 (17), 2425-2439 (2013).

Tags

発生生物学、問題 143、間葉系幹細胞、臍帯、早産児、期、妊娠期間、表面マーカー式、過形成分化
ヒト臍帯由来間葉系幹細胞から早産児と正期産児の分離と性状
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Iwatani, S., Yoshida, M., Yamana,More

Iwatani, S., Yoshida, M., Yamana, K., Kurokawa, D., Kuroda, J., Thwin, K. K. M., Uemura, S., Takafuji, S., Nino, N., Koda, T., Mizobuchi, M., Nishiyama, M., Fujioka, K., Nagase, H., Morioka, I., Iijima, K., Nishimura, N. Isolation and Characterization of Human Umbilical Cord-derived Mesenchymal Stem Cells from Preterm and Term Infants. J. Vis. Exp. (143), e58806, doi:10.3791/58806 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter