Burada, osteoartrit için model olarak kullanılan kıkırdak eksplantlarında göçlerini ve alımlarını izlemek için trombositten türetilmiş hücre dışı veziklikleri etiketlemek için bir protokol sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Burada, osteoartrit için model olarak kullanılan kıkırdak eksplantlarında göçlerini ve alımlarını izlemek için trombositten türetilmiş hücre dışı veziklikleri etiketlemek için bir protokol sunuyoruz.
Hücre dışı veziklinler (EV'ler), trombosit lisat (PL) gibi hücresel kaynaklarından elde edilen kargoları nedeniyle hücresiz bir tedavi olarak potansiyellerini kanıtlamak için farklı çalışmalarda kullanılır. Tedavi olarak kullanıldığında, EV'lerin hedef hücrelere girmesi ve bunlardan bir yanıt etkilemesi beklenir. Bu araştırmada PL türevli EV'ler osteoartrit (OA) için hücresiz bir tedavi olarak incelenmiştir. Böylece, EV'leri etiketlemek ve kıkırdak eksplantları üzerinde alımlarını test etmek için bir yöntem kuruldu. PL türevli EV'ler lipofilik boya PKH26 ile etiketlenir, bir sütundan iki kez yıkanır ve daha sonra nanopartikül izleme analizi (NTA) ile parçacık nicelesinden sonra 5 saat boyunca in vitro inflamasyon tahrikli bir OA modelinde test edilir. Saatlik olarak, kıkırdak eksplantları sabitlenir, parafinlenir, slaytlara monte etmek için 6 μm bölümlere kesilir ve konfokal mikroskop altında gözlemlenir. Bu, EV'lerin bu süre zarfında hedef hücrelere (kondrositler) girip girmediğinin doğrulanmasına ve doğrudan etkilerinin analiz edilip edilmediğinin doğrulanmasına olanak tanır.
Osteoartrit (OA), eklem kıkırdaklının hücre dışı matrisinin ilerleyici ve geri dönüşü olmayan bir iltihaplanma ve yok edilmesi anlamına gelen eklem dejeneratif bir hastalıktır1. Çeşitli artrit formları çok sayıda tedaviye sahip olmasına rağmen2,3,4, bunlar yan etkileri ve sınırlı etkinliği ile kısıtlanır. Erken OA kıkırdak lezyonlarında yaralı kıkırdağın rejeneratif tedavisi için otolog kondrosit implantasyonu kullanılarak doku mühendisliği teknikleri rutin olarak uygulanmaktadır4. Hücre bazlı tedaviler esas olarak kıkırdağı etkili bir şekilde onarabilen fenotipik olarak stabil kondrositlerin veya kondroprogogenitatörlerin sınırlı sayıda nedeniyle kısıtlanır3. Bu nedenle, hastalığın ilerlemesini önlemek ve büyük kıkırdak lezyonlarını yenilemek için yeni terapötik stratejilerin geliştirilmesi son derece önemlidir.
Hücre dışı veziklinler (EV' ler) farklı yazarlar tarafından OA için bir tedavi olarak önerilmiştir5,6. EV'ler hücre tiplerinin çoğunluğu tarafından salgılanan membranöz cisimlerdir, hücreler arası sinyalizasyonda yer almaktadır ve kök hücrelerin terapötik etkilerini7,8,9, son zamanlarda rejeneratif tıbba ilgi uyandırdıkları gösterilmiştir10. Mezenkimal stromal hücrelerden (MSC) elde edilen EV'ler, OA için araştırılan ana terapötik EV'lerdir, ancak diğer eklemle ilişkili hücreler EV kaynakları olarak kullanılmıştır, örneğin, kondroprogenitörler veya bağışıklık hücreleri11,12.
Trombosit lizazları (PL' ler) gibi trombosit konsantreleri, kornea ülserleri13 , 14,15veya tendon dokusu rejenerasyon16 gibi farklı yaralanmalarda yara iyileşmesini arttırmak için kullanılır, çünkü trombosit konsantrelerinin EV bileşeninin bu etkilerden sorumlu olabileceği hipotezi nedeniyle17 . Eklemle ilgili hastalıklarla ilgili bazı çalışmalar osteoartrit koşullarını iyileştirmek için tedavi olarak trombosit türevli EV'ler (PL-EV' ler) kullanmaktadır. PL-EV'ler, osteoarthride kondrojenik belirteçlerin ekspresyonunu teşvik eden Wnt/β-catenin yolu18'ietkinleştirerek kondrosit çoğalmasını ve hücre göçünü iyileştirir veya PL-EV'lerle tedavi edilen osteoartritli tavşanlarda daha yüksek kondrojenik protein seviyeleri ve daha az tissular anormallik gösteren19.
EV'ler, hedef hücreye serbest bırakılan proteinler, lipitler ve nükleik asitler içerir ve terapötik uygulamalarıyla ilgili ana özellik olan hücreden hücreye iletişim kurar20. EV'lerin etkileri, hücrelere ulaşmalarına ve daha sonra kargo salınımlarına bağlıdır. Bu etki, metabolik aktivite veya gen ekspresyon modifikasyonu gibi hücrelerde neden olduğu değişikliklerle dolaylı olarak doğrulanabilir. Bununla birlikte, bu yöntemler, EV'lerin işlevlerini uygulamak için hücrelere nasıl ulaştığının görselleştirilmesine izin vermez. Bu nedenle, bu makale, iltihaplı OA kıkırdak eksplantları için bir tedavi olarak kullanılacak bu PL türevi EV'leri etiketlemek için bir yöntem sürmektedir. Konfokal mikroskopi, EV alımını ve eksplantlarda bulunan kondrositlere ilerlemeyi 5 saatlik bir zaman atlamalı olarak izlemek için kullanıldı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: Projenin CEI-IB (IB 3656118 PI) tarafından etik olarak onaylanmasından sonra kurumsal yönergelere uygun olarak IdISBa Biobank'tan (IB 1995/12 BIO) kıkırdak eksplantları alınmıştır.
1. Sütun hazırlama
2. EV etiketleme
NOT: Bu EV etiketleme protokolü, daha önce boyut dışlama kromatografisi (SEC) tarafından yalıtılmış, daha önce açıklanan koşullar21,22olan bir PL-EV örneği kullanır. Ancak, herhangi bir kaynaktan herhangi bir EV örneği bu iletişim kuralıyla kullanılabilir.
3. Etiketli-EV yalıtımı
4. EV nicelemesi
5. İltihaplı OA için tedavi olarak kullanılan EV'ler
6. Mikroskopi hazırlama ve görselleştirme
NOT: Bu histolojik işlem dehidrasyon, parafin gömme ve rehidrasyon adımlarından oluşur. Bu adımlar genel boya floresanını azaltabilir (PKH26 veri sayfası'nda belirtilen bir sınırlama). Bu nedenle, dondurulmuş kesitleme gibi diğer prosedürler konfokal mikroskopi ile EV görselleştirme için daha uygun olabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Şekil 1'de EV etiketleme ve alım izleme için şematik bir genel bakış görüntülenir. Tablo 1'de NTA tarafından tespit edilen parçacık konsantrasyonu ve EV boyutu, sütunla etiketlendikten sonra iki kez gerçekleştirilen saflaştırma adımı nedeniyle ev konsantrasyonunun işlem sırasında azaldığını göstermektedir. Bununla birlikte, elde edilen miktar, tedavi için kullanılacak partikül sayısının en uygun aralığındadır. Bu parçacık konsantrasyonu, osteoartrit kıkırdak eksplantlarını t...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
EV görüntüleme, serbest bırakma ve alma mekanizmaları gibi EV özelliklerinin anlaşılmasına yardımcı olur. Görüntülemeleri, biyodistribasyonlarının izlenmesini ve farmakokinetik özelliklerinin ilaç araçları olarak nitelendirilmesini sağlar. Bununla birlikte, EV görüntüleme ve izleme küçük boyutları nedeniyle zor olabilir, ancak araştırmacıların TÜP BEBEK ve in vivo koşullarda EV'leri izlemelerine yardımcı olmak için birçok görüntüleme cihazı ve etiketleme tekniği geliştirilmiştir23
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak çıkar çatışmaları yoktur.
Bu araştırma, ESF Avrupa Sosyal Fonu ve ERDF Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu (MS16/00124) tarafından ortaklaşa finanse edilen Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Economía y Competitividad tarafından finanse edildi; CP16/00124); Balear Adaları'nın sürdürülebilir turizm vergisi tarafından finanse edilen PROGRAMA JUNIOR del proyecto TALENT PLUS, construyendo SALUD, generando VALOR (JUNIOR01/18) tarafından; Direcció General d'Investigació, Conselleria d'Investigació, Govern Balear (FPI/2046/2017); FUTURMed bünyesindeki FOLIUM doktora sonrası programı (FOLIUM 17/01) tarafından, Balear Adaları'nın sürdürülebilir turizm vergisi ile% 50 ve ESF tarafından% 50 oranında finanse edilir; ve Comissio de Docencia i Investigacio de la Fundacio Banc de Sang i Teixits de les Illes Balears (CDI21/03) tarafından.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Malzeme< / güçlü > | |||
| 1.5 mL Santrifüj tüpü | SPL yaşam bilimleri | PLC60015 | |
| 1 mL Şırınga BD Plastipak | BD | 303174 | |
| 2-Propanol (İzopropanol) | Panreac AppliChem | 1.310.901.211 | Milli-Q su ile %20 oranında hazırlanmıştır |
| 96 oyuklu kültür plakası | SPL yaşam bilimleri | ||
| Mutlak etanol Pharmpur | Scharlab | ET0006005P | Milli-Q su ile %96 ve %75 etanol hazırlamak için kullanılır |
| Pistonlu Biyopsi Punch 3 mm | Scandidact | MTP-33-32 | |
| Sığır serumu Albümin (BSA) | Sigma-Aldrich | A7030 | PBS ile %5 oranında hazırlanır |
| Kıkırdak eksplantları | IdISBa Biobank | ||
| Konsantre tüp 15 mL Nanosep 100 kD Omega | Pall | MCP100C41 | |
| Konsantre tüp 500 & mikro; L Nanosep 100 kD Omega | Pall | OD003C33 | |
| Kapak camı 24 x 60 mm | Deltalab | D102460 | |
| DMEM-F12 -GlutaMAX orta | Biowest | L0092 | |
| Dulbecco'nun PBS (1x) | Oğlak Bilimsel | PBS-1A | |
| Gömülü parafin doku blokları | IdISBa Biyobanka | Servis ücreti | |
| Exo-spin mini-HD sütunlar | Hücre yönlendirme sistemleri | EX05 | |
| Feather S35 Microtome Blade | Feather | 43037 | |
| Filtropur S 0.2 & micro; m şırınga filtresi | Sarstedt | 83.1826.001 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | F-6057 | |
| Oncostatin M Human | Sigma-Aldrich | O9635-10UG | 0.1 & mikro nihai konsantrasyona kadar bir stok çözeltisi hazırlayın; g/&mikro; L PBS-0.1% BSA |
| Paraformaldehit | Sigma-Aldrich | 8.18715.1000 | PBS ile% 4'te hazırlanır ve 4 ° C'de saklanır; C |
| Penisilin-Streptomisin Çözeltisi 100x | Biowest | L0022 | |
| PKH26 Genel Hücre Zarı Etiketleme için Kırmızı Floresan Hücre Bağlayıcı Kiti | Sigma-Aldrich | MINI26 | PKH26 ve Dliuent C dahil |
| Sodyum sitrat dihidrat | Scharlab | SO019911000 | |
| Superfrost Plus Mikroskop Slaytları | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
| TNF&alfa; | Ar-Ge D sistemleri | 210-TA-005 | 0.01 & mikro nihai konsantrasyona kadar bir stok çözeltisi hazırlayın; g/&mikro; PBS-0.1% BSA |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | Milli-Q su ile %0.1 Triton-%0.1 sodyum sitrat çözeltisi hazırlamak için kullanılır |
| Ksilen | Scharlab | XI0050005P | |
| Ekipman | |||
| Santrifüj 5430 R | Eppendorf | 5428000210 | F-45-48-11 rotor |
| NanoSight NS300 | & | lambda;= 532 nm'de gömülü lazerli Malvern NS300 Cihazı ve kamera sCMOS | |
| Shandon Finesse 325 Manuel Mikrotom | Thermo Scientific & trade; | ||
| TCS-SPE konfokal mikroskop | Leica Microsystems | 5200000271 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.