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Method Article
脂肪组织是间充质干细胞的极好来源。在这里,我们带来了从瑞士小鼠附睾脂肪组织中逐步提取、培养和表征脂肪组织衍生干细胞 (ADSC) 的过程。
间充质干细胞 (MSCs) 作为一种新的治疗方法已被广泛研究,主要用于阻止炎症加剧,因为它们具有调节免疫反应的潜力。间充质干细胞是一种免疫特权细胞,能够在免疫互容的同种异体移植受者中存活,这些受体基于 I 类主要组织相容性复合物 (MHC) 分子的低表达以及使用基于细胞的疗法进行同种异体移植。这些细胞可以从多种组织中分离出来,最常用的是骨髓和脂肪组织。我们提供了一种简单的方案来分离、培养和表征小鼠附睾脂肪组织中的 MSC。附睾脂肪组织通过手术切除,物理破碎,并用 0.15% II 型胶原酶溶液消化。然后,在 体外培养和扩增原代脂肪组织来源的干细胞(ADSC)细胞,并通过流式细胞术进行表型表征。我们还提供了将ADSC分化为成骨细胞、产脂细胞和软骨生成细胞的步骤,然后对每个细胞谱系进行功能表征。此处提供的方案可用于 体内 和 离体 实验,作为替代方案,脂肪来源的干细胞可用于产生MSCs样永生化细胞。
间充质干细胞 (MSC) 是分化成成骨细胞、软骨母细胞和脂肪细胞等细胞的成体多潜能细胞 1,2。这些细胞存在于多个器官中,因此,它们可以从骨髓、肌肉、脂肪、毛囊、牙根、胎盘、真皮、软骨膜、脐带、肺、肝脏和脾脏等成人组织中提取 3,4。
间充质干细胞对生理学和免疫系统的影响已有报道 5,6。这些细胞在人类和兽医学中都有望治疗多种疾病。间充质干细胞可以通过不同的机制控制炎症并促进血管生成和组织稳态,例如细胞间接触、可溶性因子和小细胞外囊泡 7,8,9,10。此外,间充质干细胞是免疫特权细胞,能够在免疫不相容的同种异体移植受体中存活,因为这些细胞显示出 I 类主要组织相容性复合体 (MHC) 分子的低表达,并且用于基于细胞的同种异体移植疗法11,12。低免疫原性与再生潜力相结合,使间充质干细胞成为细胞疗法的理想候选药物,例如移植物抗宿主病 (GvHD)13、系统性红斑狼疮 (SLE)14 和多发性硬化症15 等16,17。
尽管间充质干细胞存在于几种成体组织中,但脂肪组织比其他来源具有优势,例如易于收获,手术干预最少;可用电池数量多,扩增率高;使用易于执行的方案轻松进行体外扩增,无需特定设备和低成本材料 18,19,20。一旦提取,脂肪组织来源的干细胞 (ADSC) 必须按照国际细胞治疗学会 (ISCT) 21 的规定进行表征。因此,间充质干细胞必须表现出形态成纤维细胞样,对塑料培养物的粘附,表达高百分比 (≥95%) 的间充质标志物,如内分泌素 (CD105)、胞外-5'-核苷酸酶 (CD73) 和 Thy-1 (CD90),以及低百分比 (≤2%) 的造血标志物,如白细胞共同抗原 (CD45)、跨膜磷酸糖蛋白 (CD34)、糖脂锚定膜糖蛋白 (CD14)、整合素 α M (CD11b)、B 细胞抗原受体复合物相关蛋白 α 链 (CD79α) 或B 淋巴细胞表面抗原 B4 (CD19) 和 II 类人类白细胞抗原 (HLA-II)。此外,还需要进行功能表征,并且细胞应该能够分化为成骨细胞、软骨母细胞或脂肪母细胞21。
在这里,我们展示了如何使用机械解离和酶消化从附睾脂肪组织获得MSCs,用于 体外 研究以及ISCT预先确定的形态学表征。
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所有动物实验均根据国际动物伦理准则进行,并由圣克鲁斯州立大学护理和使用机构委员会根据协议编号021/22批准。瑞士雄性小鼠(6-8周)购自动物育种,维护和实验实验室 - 圣克鲁斯州立大学(LaBIO-UESC)动物研究设施,维持在特定的无病原体条件下,自由接受水和食物,12小时光/暗循环。
注意:可以使用其他小鼠谱系;我们建议使用成年小鼠(6-8周),因为它们具有更发达的脂肪组织和具有高增殖活性的细胞。
1. 准备工作
注意:在继续之前,请准备以下所述的试剂。有关试剂和材料供应商信息,请参阅 材料表 。在所有实际程序中都必须佩戴个人防护设备,例如口罩、帽子、实验室外套和手套。
抗体/荧光基团 | 稀释 | 克隆 | 终浓度 (μg/mL) | 表达它的函数和细胞 | ||
CD34-聚乙烯 | 1:100 | 内存34 | 2 | 细胞粘附因子。造血干细胞。 | ||
CD45-装甲运载火箭 | 1:100 | 30-F11型 | 2 | 协助激活白细胞。在白细胞中表达。 | ||
CD71-异硫氰酸荧光素 | 1:100 | C2型 | 5 | 控制细胞增殖过程中的铁摄取。增殖细胞、网织红细胞和前体细胞。 | ||
CD29-异硫氰酸荧光素 | 1:100 | 公顷2/5 | 5 | 粘附和活化、胚胎发生、白细胞、树突状细胞、血小板、肥大细胞、成纤维细胞和内皮细胞。 | ||
CD90-PerCP | 1:100 | OX-7 (氧-7) | 2 | 信号,粘附。T淋巴细胞、NK、单核细胞、造血干细胞、神经元和成纤维细胞。 |
表 1:用于通过流式细胞仪对 ADSC 进行表型表征的抗体。 抗体列表,包括它们各自的荧光染料、稀释度、克隆和终浓度,以及它们在表达的细胞中的功能。
2. 方法
注意:脂肪组织分布在全身皮下或腹腔内位置。在小鼠中,用于实验的最常见脂肪组织包括皮下附睾、肠系膜和腹膜后22。这里显示了获得附睾脂肪组织的步骤(图1)。
图 1:从瑞士小鼠获得脂肪组织来源的干细胞的实验设计。 (A) 用针头将动物放在软木塞或聚苯乙烯泡沫塑料板上;(B) 用镊子提起皮肤,在腹部中央切开一个切口,然后将皮肤从腹膜上分离;(三)识别附睾上方的白色脂肪组织;(D)将组织转移到补充有10%FBS和1%抗生素的DMEM培养基中,用PBS彻底洗涤附睾脂肪组织,并将组织转移到消化液中;(E),将组织碎片和(F)在37°C下孵育1小时,每10分钟剧烈摇动一次;(G)计数细胞后,将板置于6孔板中,并在倒置显微镜下观察细胞形态。(F) 细胞形态将从圆形变为成纤维细胞样。比例尺 = 22.22 μm. 请点击这里查看此图的较大版本.
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根据此处介绍的方案从脂肪组织中提取的细胞显示出符合ISCT提出的MSCs最低标准的形态。该协议的概述如图 1 所示。从表型上看,ADSCs在细胞培养的第一天表现出对塑料和成纤维细胞样形态的粘附(图2A)。此外,它们均匀生长并形成殖民地。此外,ADSCs的造血标志物CD34(2.12%)和CD45(1.81%)表达低,CD71(42.6%)、CD29(74.2%)和CD90(55.1%)均为间充质细?...
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间充质干细胞可以从不同的组织中提取。尽管骨髓在小鼠和人类中都是间充质干细胞的常见来源25,26,但我们选择在这项研究中使用脂肪组织,因为它富含间充质干细胞、在体内的分布以及易于获取。作为一种替代方案,脂肪来源的干细胞可用于产生MSCs样永生化细胞27。
对于此处共享的协议的成功,提取的一些要?...
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作者没有什么可透露的。
该研究得到了 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnologico (480807/2011-6) 和米纳斯吉拉斯州佩斯基萨保护基金 (APQ-01237-11) 的资助。这项研究部分由 PROPP UESC (073.6764.2019.0021079-85) 资助。MGAG 和 URS 分别感谢 Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB) 和 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível de Nível (CAPES) 颁发的奖学金。
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
140 °C High Heat Sterilization CO2 Incubator | RADOBIO SCIENTIFIC CO. LTD, China | C180 | |
3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | I7018 | |
Acetic acid glacial | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1748 | |
Alcian Blue 8GX | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | A9186 | BioReagent, suitable for detection of glycoproteins. 1% in acetic acid, pH 2.5 |
Alcohol 70% | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 65350-M | 70% in water |
Amphotericin B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1662 | |
Antibodies anti-mouse anti-CD29 FITC (Clone Ha2/5) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 555005 | Functions in the cell: Adhesion and activation, embryogenesis, Leukocytes, DC, platelets, mast cells, fibroblasts and endothelial cells |
Antibodies anti-mouse anti-CD34 PE (Clone RAM34) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 551387 | Functions in the cell: Cell adhesion factor. Hematopoietic stem cells |
Antibodies anti-mouse anti-CD45 APC (Clone 30-F11) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 559864 | Functions in the cell: Assists in the activation of leukocytes |
Antibodies anti-mouse anti-CD71 FITC (Clone C2) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 553266 | Functions in the cell: Controls iron uptake during cell proliferation. Proliferating cells, reticulocytes and precursors |
Antibodies anti-mouse anti-CD90 PerCP (Clone OX-7) | BD Biosciences, San Diego, CA, USA | 557266 | Functions in the cell: Signaling, adhesion. T lymphocyte, NK, monocyte, HSC, neuron, fibroblast |
Ascorbic acid | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR1008 | |
Automatic pipettes | Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA | 4700850N | Finnpipette F1 Good Laboratory Pipetting (GLP) Kits |
Beaker | Not applicable | 1 unit | |
Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | A7906 | |
Cell culture plates (6-well) | Merck, Darmstadt, Germany | Z707759 | 07 units sterile. TPP tissue culture plates |
Cell culture plates (96-well. Round or V bottom) | Merck, Darmstadt, Germany | CLS353077 | 01 unit sterile. Wells, 96, Tissue Culture (TC)-treated surface, round bottom clear wells, sterile |
Chondrogenic medium | Stem Pro Chondrogenesis Differentiation–Life Technologies | A1007101 | TGF-β2, TGF-β3, dexamethasone, insulin, transferrin, ITS, sodium-l - ascorbate, sodium pyruvate, ascorbate-2-phosphate |
Collagenase type II | Life Technologies, California, USA | 17101015 | |
cork or styrofoam board covered with aluminum | Not applicable | 1 unit | |
cotton | Not applicable | 50 g | |
Dexamethasone | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | D4902 | |
Dissecting scissor | Not applicable | 03 units sterile | |
DPX Mountant for histology | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 6522 | |
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | D5523 | With 1000 mg/L glucose and L-glutamine, without sodium bicarbonate, powder, suitable for cell culture |
Eosin B | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 861006 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | F4135 | |
Formaldehyde | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 47608 | |
Formalin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | HT501128 | |
Gentamicin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | G1397 | |
Hematoxylin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | H3136 | |
Hypodermic Needle (0.3mm x 13mm) | Not applicable | 5 units | |
Indomethacin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | I0200000 | |
Insulin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | I3536 | |
Isopropanol | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 563935 | 70% in H2O |
Ketamine-D4 hydrochloride solution | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | K-006 | 1.0 mg/mL in methanol (as free base), certified reference material, Cerilliant® |
Neubauer chamber | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | BR718620 | BRAND counting chamber BLAUBRAND Neubauer pattern. With clips, double ruled |
Nichiryo pipette tips (0.1–10 μL) | Merck, Darmstadt, Germany | Z645540 | Volume range 0.1–10 μL, elongated, bulk pack. Sterile |
Nichiryo pipette tips (1–10 mL) | Merck, Darmstadt, Germany | Z717401 | Volume range 1–10 mL, universal, bulk pack. Sterile |
Nichiryo pipette tips (200 μL) | Merck, Darmstadt, Germany | Z645516 | Maximum volume 200 μL, graduated, ministack. Sterile |
Oil-Red O solution | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | O1391 | 0.5% in isopropanol |
Paraffin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 107.151 | 46–48, in block form |
Penicillin/Streptomycin | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | P4333 | Solution stabilized, with 10,000 units penicillin and 10 mg streptomycin/mL, 0.1 μm filtered, BioReagent, suitable for cell culture |
Phosphate-buffered saline solution 1x (PBS). | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | P3813 | Powder, pH 7.4, for preparing 1 L solutions. Balanced and sterile |
Polypropylene conical tubes (15 mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-959-53A | Sterile |
Polypropylene conical tubes (50 mL) | Falcon, Fisher Scientific | 14-432-22 | 2 units sterile |
scalpel (optional) | Not applicable | 1 unit | |
Silver nitrate | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 85228 | |
Sodium thiosulfate | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | 72049 | |
Surgical tweezer (15 cm) | Not applicable | 3 units sterile | |
Swiss male mice (6–8 weeks) | Bioterium, Santa Cruz State University | 021/22 | |
syringe (1 mL) | Not applicable | 1 unit | |
Trypan Blue Dye | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T8154 | 0.4%, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture |
Trypsin/EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | T3924 | |
Xylazine | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | PHR3263 | |
β-glycerophosphate disodium salt hydrate | Sigma-Aldrich, San Luis, Missouri, USA | G9422 | BioUltra, suitable for cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99% (titration) |
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