$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Minipiglerin geleneksel kemik iliği ponksiyon noktası iliak krest20'de konumlandırıldı. Bulunması kolay olmasına rağmen, kemik iliği ekstraksiyon miktarı21 ° C ile sınırlıdır (genel olarak sadece yaklaşık 5 mL), bu nedenle in vivo transplantasyon için in vitro olarak çok sayıda genleşme gereksinimini karşılamak zordur. Bu yöntemde, kemik iliği ponksiyon noktasını proksimal femura yeniden konumlandırdık ve bu bölgeden en az 20 mL kemik iliği çıkarılabilir, bu da sonraki hücre kültürü için yeterli miktarda pBM-MSC'yi garanti eder.
BM-MSC'leri yoğunluk gradyanlı santrifüjleme ile izole etmek için kullanılan iki ana ayırma çözümü Percoll ve Ficoll'dur. Percoll, yeni bir toksik olmayan ve tahriş edici olmayan yoğunluk gradyanlı santrifüj ayırma maddesi olan silikonlaştırılmış polivinilpirolidondan (PVP) oluşur. Percoll'un düşük difüzyon sabiti, nispeten kararlı bir yoğunluk gradyanı ile sonuçlanır; Bu nedenle, tatmin edici hücre ayrımı genellikle düşük merkezkaç kuvvetlerinde (200-1000 x g) onlarca dakika içinde elde edilebilir. Ficoll kullanılarak pBM-MSC'lerin izolasyonu için yöntem daha önce bildirilmiştir21. Ficoll ile karşılaştırıldığında, Percoll, pBM-MSC'leri izole etmek için mevcut yöntemleri tamamlayabilen, kolay çalışabilirlik, düşük viskozite, toksik olmama ve hücre agregasyonuna neden olmama avantajları nedeniyle kademeli olarak kullanılmaktadır.
pBM-MSC'lerin izole edilmesinde ve kültürlenmesinde bazı kritik adımlar göz ardı edilemez. İlk olarak, yoğunluk gradyanlı santrifüjlemeden sonra farklı sıvı fazların başarılı bir şekilde tabakalandırılması, saflaştırılmış pBM-MSC'leri izole etmenin anahtarıdır. BM-MSC'ler, bir tür kemik iliği mononükleer hücresi (BM-MNC'ler) olarak, lenfositler ve monositlerinkine benzer, yaklaşık 1.075 g / mL özgül ağırlığa sahiptir. Percoll'un orijinal yoğunluğu 1.130 g/mL'dir ve yoğunluk-gradyan santrifüjlemeden sonra BM-MSC'leri içeren hücre katmanını başarılı bir şekilde elde etmek için, %60 izotonik yoğunluk gradyan ayırma çözeltisinin (1.077 g/mL) Percoll yoğunluk-konsantrasyon ilişkisine göre önceden yapılandırılması gerekir22. Ayrıca, uygun santrifüjleme koşulları da başarılı tabakalaşmaya katkıda bulunur. Percoll'un düşük difüzyon sabiti göz önüne alındığında, ekstrakte edilen kemik iliğini 600 x g'da 20 dakika boyunca nispeten düşük hızlanma/yavaşlama seviyelerinde (ACC = 5, DEC = 5) santrifüjledik ve bu da iyi bir tabakalaşma etkisi elde etti. İkinci olarak, hücre kültürü için uygun ekim yoğunluğu da gereklidir. Sonraki transplantasyon için yeterli sayıda MSC (genellikle hayvan başına 107'den fazla9) elde etmek için, hücre kültürü için 175cm2 kültür şişeleri kullanıyoruz. Daha önceki bir çalışmada20, elde edilen BM-ÇUŞ'lar genellikle 5 x 105 /cm2 yoğunlukta yetiştirme için kültür şişelerine ekildi. Yoğunluk gradyanlı santrifüjlemeden sonra, her 5 mL domuz kemik iliği23 için 2-3 x 107 BM-MNC elde edilebileceği bildirilmiştir. Bu nedenle, bu protokolde, her 20 mL domuz kemik iliğinden izole edilen toplam BM-ÇUŞ'ların uygun bir yoğunluk için 175cm2'lik bir kültür şişesine dikilmesini öneriyoruz. Üçüncüsü, pBM-MSC'lerin izolasyonu ve kültürü sırasında safsızlıklardan kaçınılmalıdır. Mononükleer hücre fazını çizerken, ayırma sıvısı ile karışmaması için pipet Percoll fazına sokulmamalıdır. Ayrıca, 24 saatlik hücre ekiminden sonra, kırmızı kan hücrelerinin yapışmasını azaltmak için kültür şişesi hafifçe çalkalanmalıdır.
Ultrasantrifüjleme işlemi sırasında, bu yöntemle yüksek seviyelerde protein agregatı ve lipoprotein kontaminasyonu, kaçınılmaz olarak EV'lerin14 miktar tayinini ve fonksiyonel analizini tehlikeye atar. Proseste kontaminasyonu mümkün olduğunca azaltmak için, ultrasantrifüj adımından önce süpernatan aktarılırken her seferinde dipte 5 mm derinlikte sıvı tutulmalıdır. Bu arada, ilk ultrasantrifüjden sonra, peletin steril PBS'de yeniden askıya alınması ve ardından tekrar ultrasantrifüjleme yapılması, lipoprotein kontaminasyonunu etkili bir şekilde azaltabilir.
Yoğunluk gradyanlı santrifüjleme ve ultrasantrifüjleme, sırasıyla BM-MSC'lerin ve bunlardan türetilen EV'lerin izole edilmesinde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, bu iki tekniğin de kendi sınırlamaları vardır. Bir yandan, Percoll tekniği uzun ve zahmetlidir ve MSC24'ü izole etmek için alternatif bir yöntem olarak bir yatak başı hücre konsantrasyon cihazı aracılığıyla BM konsantre numunesi verildiği bildirilmiştir. Öte yandan, ultrasantrifüjleme yöntemi sadece yüksek eğitimli teknisyenler değil, aynı zamanda pahalı ekipman da gerektirir; bu nedenle, iki veya daha fazla tekniğin birlikte uygulanması, EV'lerin daha verimli izolasyonu için makul bir strateji sunabilir25. Ayrıca, pBM-MSC'lerin ve bunlardan türetilen EV'lerin tanımlanmasının da iyileştirilmesi gerekmektedir. Örneğin, MSC'lerin26'yı tanımlamak için uluslararası kriterlere göre, CD73, CD34 ve HLA-DR gibi bazı pozitif veya negatif belirteçlerin ekspresyonu, bu çalışmada BM-MSC fenotiplerinin akış sitometrisi ile tanımlama sonuçlarında hala eksiktir. Buna ek olarak, EV'leri izole etme işlemi sırasında kontaminasyonu önlemek için önlemler alınmış olsa da, laboratuvarımızın sınırlamaları nedeniyle, takip çalışmasının iyileştirilmesine yardımcı olmak için EV numunesinin saflığını değerlendiremiyoruz.
Bu çalışma, pBM-MSC'lerin ve bunlardan türetilen EV'lerin izolasyonu için yöntemleri sistematik olarak müteakip tanımlama sonuçlarıyla kanıtlanan sıralı olarak birleştirmektedir. Özellikle, bu süreç sırasında farklı laboratuvarlarda var olan heterojenlik sorununu bir dereceye kadar çözebilecek bazı özel deneysel koşulları açıklayarak, bu adım dizisindeki temel işlemleri vurguladık. Bu metodik çalışma, BM-MSC'lerin ve bunlardan türetilen EV'lerin transplantasyon etkinliği üzerine klinik öncesi çalışmalarda yaygın olarak kullanılabilir ve bu da klinik araştırmalar için yeterli düzeyde deneysel bir temel sağlayabilir.