A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
في هذه المقالة ، نصف عزل الخلايا الجذعية المشتقة من المكاك المشتقة من الريسوس (ADSCs) باستخدام بروتوكول هضم الأنسجة الأنزيمية. بعد ذلك ، نصف انتشار ADSC الذي يشمل انفصال الخلايا والعد والطلاء. أخيرا ، يتم وصف تمايز ADSC باستخدام عوامل محفزة للأديبوجينيك محددة. بالإضافة إلى ذلك ، نصف تقنيات التلوين لتأكيد التمايز.
توفر الأنسجة الدهنية مصدرا غنيا ويمكن الوصول إليه من الخلايا الجذعية متعددة القدرات ، والتي تكون قادرة على التجديد الذاتي. توفر هذه الخلايا الجذعية المشتقة من الدهون (ADSCs) نظاما خلويا متسقا خارج الجسم الحي يشبه وظيفيا نظام الخلايا الشحمية في الجسم الحي. يسمح استخدام ADSCs في الأبحاث الطبية الحيوية بالتحقيق الخلوي في تنظيم ووظيفة التمثيل الغذائي للأنسجة الدهنية. يعد تمايز ADSC ضروريا لتوسيع الخلايا الشحمية بشكل كاف ، والتمايز دون المستوى الأمثل هو آلية رئيسية للخلل الوظيفي الدهني. يعد فهم التغيرات في تمايز ADSC أمرا بالغ الأهمية لفهم تطور الخلل الأيضي والمرض. ستنتج البروتوكولات الموضحة في هذه المخطوطة ، عند اتباعها ، خلايا دهنية ناضجة يمكن استخدامها في العديد من الاختبارات الوظيفية في المختبر لتقييم وظيفة التمثيل الغذائي ل ADSC ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر المقايسات التي تقيس امتصاص الجلوكوز ، وتحلل الدهون ، وتكوين الدهون ، والإفراز. المكاك الريسوس (Macaca mulatta) تشبه البشر من الناحية الفسيولوجية والتشريحية والتطورية ، وعلى هذا النحو ، فقد تم استخدام أنسجتها وخلاياها على نطاق واسع في البحوث الطبية الحيوية وتطوير العلاجات. هنا ، نصف عزل ADSC باستخدام الأنسجة الدهنية تحت الجلد والعظام الطازجة التي تم الحصول عليها من المكاك الريسوس البالغة من العمر 4-9 سنوات. يتم هضم عينات الأنسجة الدهنية إنزيميا في كولاجيناز متبوعا بالترشيح والطرد المركزي لعزل ADSCs عن جزء الأوعية الدموية اللحمية. تتكاثر ADSCs المعزولة في الأوساط اللحمية متبوعة بما يقرب من 14-21 يوما من التمايز باستخدام مزيج من 0.5 ميكروغرام / مل ديكساميثازون ، 0.5 مللي مول إيزوبوتيل ميثيل زانثين ، و 50 ميكرومتر إندوميتاسين في وسط انسجة. لوحظت الخلايا الشحمية الناضجة في حوالي 14 يوما من التمايز. في هذه المخطوطة، نصف بروتوكولات عزل ADSC وانتشاره وتمايزه في المختبر. على الرغم من أننا ركزنا على ADSCs من الأنسجة الدهنية لقرود المكاك الريسوس ، إلا أنه يمكن استخدام هذه البروتوكولات للأنسجة الدهنية التي تم الحصول عليها من الحيوانات الأخرى بأقل قدر من التعديلات.
تتكون الأنسجة الدهنية من خليط غير متجانس من الخلايا والخلايا الشحمية الناضجة في الغالب وجزء الأوعية الدموية اللحمية بما في ذلك الخلايا الليفية والخلايا المناعية والخلايا الجذعية المشتقة من الدهون (ADSCs)1،2،3. يمكن عزل ADSCs الأولية مباشرة من الأنسجة الدهنية البيضاء وتحفيزها للتمايز إلى خلايا دهنية أو غضاريف أو خلايا عظمية4. تظهر ADSCs خصائص الخلايا الجذعية الكلاسيكية مثل الحفاظ على تعدد القدرات في المختبر والتجديد الذاتي. وتلتزم بالبلاستيك في الثقافة 5,6. تعتبر ADSCs ذات أهمية مهمة للاستخدام في الطب التجديدي نظرا لتعدد فعاليتها وقدرتها على حصادها بسهولة بكميات كبيرة باستخدام تقنيات غير جراحية7. ينتج عن التمايز الغدي ل ADSCs خلايا تحاكي وظيفيا الخلايا الشحمية الناضجة بما في ذلك تراكم الدهون ، وامتصاص الجلوكوز المحفز بالأنسولين ، وتحلل الدهون ، وإفراز الأديبوكين8. أدى تشابهها مع الخلايا الشحمية الناضجة إلى الاستخدام الواسع النطاق ل ADSCs للتحقيق الفسيولوجي للخصائص الخلوية والوظيفة الأيضية للخلايا الشحمية. هناك أدلة متزايدة تدعم فكرة أن تطور الخلل الوظيفي والاضطرابات الأيضية ينشأ على المستوى الخلوي أو الأنسجة. مطلوب التمايز الأمثل ل ADSC لتوسيع الأنسجة الدهنية الكافية ، ووظيفة الخلايا الشحمية المناسبة ، والتنظيم الأيضي الفعال13.
البروتوكولات الموصوفة في هذه المخطوطة هي تقنيات مباشرة تستخدم معدات المختبرات القياسية والكواشف الأساسية. تصف المخطوطة أولا بروتوكول عزل ADSCs الأولية من الأنسجة الدهنية الطازجة باستخدام الهضم الميكانيكي والأنزيمي. بعد ذلك ، يتم وصف بروتوكول انتشار وتمرير ADSCs في الوسط اللحمي. أخيرا ، يتم وصف بروتوكول التمايز الأديبوجيني ل ADSCs. بعد التمايز ، يمكن استخدام هذه الخلايا للدراسات لفهم استقلاب الخلايا الشحمية وآليات الخلل الوظيفي بشكل أفضل. كما تم وصف بروتوكولات تأكيد التمايز الأديبوجيني واكتشاف قطرات الدهون باستخدام تلطيخ Oil Red O و boron-dipyrromethene (BODIPY). ركزت تفاصيل هذه البروتوكولات على ADSCs الأولية المعزولة من الأنسجة الدهنية الطازجة لقرود المكاك الريسوس. لقد استخدمنا نحن وآخرون هذا البروتوكول لعزل ADSCs بنجاح من مستودعات الأنسجة الدهنية تحت الجلد و omental14,15. بالنسبة لنفس الكمية من الأنسجة المستخدمة ، لاحظنا أن الأنسجة الدهنية تحت الجلد أكثر كثافة وصلابة وتنتج خلايا أقل من الهضم مقارنة بالأنسجة الدهنية الفموية. تم استخدام هذا البروتوكول أيضا لعزل ADSCs من عينات الدهون البشرية16.
تمت الموافقة على جميع الأنسجة والإجراءات التي تم الحصول عليها من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان في مركز العلوم الصحية بجامعة ولاية لويزيانا وتم إجراؤها وفقا للمبادئ التوجيهية للمعهد الوطني للصحة (منشور المعاهد الوطنية للصحة رقم 85-12 ، المنقح عام 1996).
1. إعداد المخازن المؤقتة والحلول
2. عزل ADSC
3. انتشار ADSC
4. تمايز ADSC الأديبوجيني
5. الكشف عن الخلايا الشحمية
ملاحظة: سيصف هذا القسم بروتوكولات التلوين المستخدمة للكشف عن قطرات الدهون في الخلايا الشحمية المتباينة ، ومع ذلك ، يمكن أيضا استخدام تلطيخ الفلورسنت المناعي ل CD105 ، وهو علامة الخلايا الجذعية الوسيطة ، لتأكيد ADSC.
تم زرع ADSCs المعزولة من عينات الأنسجة الدهنية لقرود المكاك الريسوس على ألواح المزرعة ويظهر في الشكل 1. في يوم الطلاء ، تكون الخلايا غير ملتصقة وتطفو في طبق الاستزراع كما هو موضح في الشكل 1 أ. في غضون 72 ساعة ، ستصبح ADSCs متقاربة بنسبة 80٪ وتكون جاهزة لتمايز الخلايا...
تعتبر بروتوكولات عزل ADSC وانتشارها وتمايزها مباشرة وقابلة للتكرار ، ولكنها تتطلب تقنية دقيقة لضمان العزل الكافي والتوسع الصحي والتمايز الفعال. بيئة العمل المعقمة أمر بالغ الأهمية لجميع تجارب زراعة الخلايا. يمكن إدخال البكتيريا أو الفطريات إلى مزارع الخلايا من خلال الأدوات أو الوسائط أو ?...
اي.
يود المؤلفون أن يشكروا كورتيس فاندي ستوي على مساعدته التقنية. تم دعم البحث الأساسي لتطوير البروتوكولات بمنح من المعهد الوطني لتعاطي الكحول وإدمان الكحول (5P60AA009803-25 و 5T32AA007577-20 و 1F31AA028459-01).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.4 % trypan blue | Thermo-Fisher | 15250061 | |
1.5-ml microcentrifuge tube | Dot Scientific | 707-FTG | |
100 % isopropanol | Sigma-Aldrich | PX1838-P | |
100-mm cell culture dish | Corning | 430167 | |
3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I7018 | |
50-mL plastic conical tube | Fisher Scientific | 50-465-232 | |
70-µm cell strainer | Corning | CLS431751 | |
a-MEM | Thermo-Fisher | 12561056 | |
Aluminum foil | Reynolds Wrap | ||
BODIPY | Thermo-Fisher | D3922 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | 05470 | |
Centrifuge | Eppendorf | 5810 R | |
Collagenase, Type I | Thermo-Fisher | 17100017 | |
Dexamethasone-Water Soluble | Sigma-Aldrich | D2915 | |
Dimethyl sulfoxide, DMSO | Sigma-Aldrich | D2650 | |
Distilled water | Thermo-Fisher | 15230162 | |
Fetal Bovine Serum, USDA-approved | Sigma-Aldrich | F0926 | |
Fungizone/Amphotericin B (250 ug/mL) | Thermo-Fisher | 15290018 | |
Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) | Thermo-Fisher | 14175095 | |
Hemacytometer with cover slip | Sigma-Aldrich | Z359629 | |
Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 | |
Inverted light microscope | Nikon | DIAPHOT-TMD | |
L-glutamine (200 mM) | Thermo-Fisher | 25030081 | |
Laboratory rocker, 0.5 to 1.0 Hz | Reliable Scientific | Model 55 Rocking | |
Neutral buffered formalin (10 %) | Pharmco | 8BUFF-FORM | |
Oil Red O | Sigma-Aldrich | O0625 | |
Paraformeldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Thermo-Fisher | 15140122 | |
Phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4 | Thermo-Fisher | 10010023 | |
Red blood cell (RBC) lysis buffer | Qiagen | 158904 | |
Serological pipettes, 2 to 25 mL | Costar Stripettes | ||
Standard humidified cell culture incubator, 37 °C, 5 % CO2 | Sanyo | MCO-17AIC | |
Trypsin-EDTA (0.25%) | Thermo-Fisher | 25200056 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved