Diese Forschung wird durch die niederländische Organisation für wissenschaftliche Forschung (NWO) (VENI 016.146.079) und ein LUMC Forschungsstipendium für AMS und LUMC Bontius Stichting (MJG) unterstützt.

Alle Experimente mit menschlichen Gewebeproben wurden von der Ethikkommission des Leiden University Medical Center genehmigt und entspricht der Deklaration von Helsinki. Alle Schritte werden mit steriler Ausrüstung in einer Zelle Kultur Strömung Schrank ausgeführt.
1. Vorbereitungen
<ol><li>Bereiten Sie EPDC Medium durch Dulbeccos modifizierten Eagle Medium (DMEM Low-Glucose) und Medium 199 (M199) im Verhältnis 1:1 mischen. Fügen Sie 10 % Hitze inaktiviert fötalen Rinderserum (FBS, Hitze inaktiviert für 25 min bei 56 ° C) und mit 100 U/mL Penicillin und 100 mg/mL Streptomycin ergänzt. Vorwärmen der EPDC Medium in einem 37 ° C-Wasserbad.</li>
	<li>Vorwärmen Trypsin 0.25%/EDTA (1:1) in einem 37 ° C-Wasserbad.</li>
	<li>Mantel-Brunnen mit Gelatine. Hinzufügen von 0,1 % Gelatine/PBS in jede Vertiefung und die Platten für mindestens 15 Minuten bei 37 ° c inkubieren Richtlinien für die erforderliche Zellplatte Kultur sind in Tabelle 1zusammengefasst. Entfernen Sie vorsichtig alle Flüssigkeit vor der galvanischen Zellen.</li>
	<li>Bereiten Sie eine Stammlösung von 10 mM SB431542 (SB), verdünnt in DMSO (Vorsicht). 50 µL-Aliquots in konischen Boden aus Polypropylen Zentrifuge Röhren, wie Eppendorf Röhren, und speichern Sie diese bei-20 ° C. Beachten Sie, dass SB Aliquote nur einmal aufgetaut werden können.</li>
</ol>2. Abruf und Speicherung von Erwachsenen und fetalen Herzens Exemplare
<ol><li>Speichern von menschlichen Erwachsenen Ohrmuscheln direkt nach Entnahme während der Operation in einen 50-mL-Tube mit 15 mL High-Glukose DMEM mit 10 % FBS, 100 U/mL Penicillin und 100 mg/mL Streptomycin bei 4 ° C. Proben sind in der Regel ca. 3-5 cm groß und kann gespeichert werden, bis zu 48 h nach Dissektion.</li>
	<li>Speichern Sie fetalen Herzen aus elektiven Abtreibung Material in EPDC Medium bei 4 ° C bis zu 24 h nach Isolierung erhalten. Verwenden Sie für dieses Protokoll Proben mit einem Gestationsalter zwischen 12-22 Wochen. Beachten Sie, dass das ganze Herz zur Isolation von der Epicardium verwendet werden kann.</li>
</ol>3. Isolation der Epicardial Schicht
<ol><li>Bereiten Sie in der Laminar-Flow Kabinett ein 100-mm-Zellkultur-Gericht mit PBS und ein separates Tröpfchen (~ 200 µL) PBS im Deckel. Füllen Sie eine 15-mL-Tube mit 5 mL vorgewärmten EPDC Medium.</li>
	<li>Legen Sie das Gewebe in der Zellkultur Schale gefüllt mit PBS. Stellen Sie sicher, dass das Gewebe während des Verfahrens häufig befeuchtet wird.</li>
	<li>Mit einem Stereomikroskop, so viel der epicardial Schicht aus der Gewebeprobe möglichst durch Abziehen mit Pinzette entfernen. Hinweis: Die Epicardium kann erkannt werden, da eine sehr dünne, transparente Schicht dicht an der Außenseite des Herzens (Abbildung 1A) eingehalten. Versuchen Sie, die Kontamination mit epicardial Fettgewebe und Blutgefäßen zu vermeiden, da dies die Isolierung behindern wird.</li>
	<li>Sammeln Sie Stücke von epicardial Gewebe in den Tropfen des PBS auf dem Deckel.</li>
	<li>Schneiden Sie das epicardial Gewebe in kleine Stücke (0,5 mm3) mit einem Skalpell (Abbildung 1 b) oder mit den scharfen Spitzen der kleinen Zange. Beachten Sie, dass die Stücke ein P1 weitergeben zu können sollten 000 pipettieren Tipp (Schritt 3,6).</li>
	<li>Das epicardial Gewebe 1 mL Trypsin hinzu und sammeln Sie die Stücke und Trypsin mit P1, 000 pipettieren Tipp. Übertragen Sie das Gewebe in eine 1,5 mL konische Zentrifugenröhrchen (Abbildung 1).</li>
	<li>Inkubieren Sie das Rohr im Wasserbad 37 ° C für 10 min, unter Schütteln bei ~ 60 u/min.</li>
	<li>Nehmen Sie das Rohr aus dem Wasserbad und reinigen Sie die Außenseite des Rohres mit 70 % Ethanol.</li>
	<li>Lassen Sie das Gewebe auf den Boden des Rohres (Abbildung 1) sinken und sorgfältig übertragen des Überstands epicardial Zellen um die 15-mL-Tube mit 5 mL EPDC Medium um die Trypsin zu inaktivieren.</li>
	<li>Füllen Sie das restliche Gewebe in die konische Zentrifugenröhrchen mit 1 mL Trypsin auf, und mischen Sie, indem Sie sanft auf und ab pipettieren.</li>
	<li>Wiederholen Sie Schritt 3,7 bis 3.10 zweimal. Im letzten Schritt nach insgesamt 30 min Inkubation Trypsin, übertragen der überstand und das restliche epicardial Gewebe in das Rohr mit EPDC Medium.</li>
	<li>Wenn alle Zellen in EPDC Medium gesammelt sind, durchlaufen Sie sanft die Aussetzung einer 10 mL Spritze mit einer 19-Gauge-Nadel in eine neue 15-mL-Tube die Zellen (Abbildung 1E) mechanisch zu trennen. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Aussetzung zu homogenisieren, durch pipettieren rauf und runter, bevor man die Lösung durch die Nadel, die Nadel immer behindert zu verhindern.</li>
	<li>Um die Zellen weiter zu distanzieren, wiederholen Sie Schritt 3.12 mit einer 21-Gauge-Nadel.</li>
	<li>Legen Sie ein 100 µm Zelle Sieb auf einen 50-mL-Tube und übertragen Sie die epicardial Zellen auf das Sieb mit einer 10 mL-Pipette um alle restlichen Klumpen (Abb. 1F) zu entfernen-haltigem Medium zu.</li>
	<li>Waschen Sie das Sieb verbleibende Zellen sammeln durch pipettieren 5 mL EPDC Medium auf das Sieb.</li>
	<li>Pipettieren der Zellsuspension aus dem 50-mL-Röhrchen in eine 15-mL-Tube. Da Zellen an der Unterseite des Rohres zu versenken, schütteln Sie die Lösung leicht vor dem pipettieren. Hinweis: Dieser Schritt ist, zwar nicht notwendig hilft ein kleiner Schlauch Visualisierung des Geschosses nach Zentrifugation.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie bei 200 X g für 5 min bei Raumtemperatur (Abbildung 1).</li>
	<li>Entfernen Sie den überstand und Aufschwemmen der Zelle Pellet (Abbildung 1 H) in die gewünschte Lautstärke des EPDC Medium (Tabelle 1). Hinweis: Für fetale EPDCs verwenden Sie direkt EPDC Medium mit 10 µM von der ALK5-Kinase-Inhibitor (EPDC + SB). Adulten Zellen können während der ersten Passage ohne SB überzogen.</li>
	<li>Platte der Zellsuspension auf die Gelatine beschichtet-Kultur-Platten (Abbildung 1I). Die Größe des Brunnens hängt von der Größe der epicardial Gewebeprobe (Tabelle 1). Beachten Sie, dass niedrige Konfluenz das Auftreten von EMT induziert wird.</li>
	<li>Legen Sie die Zellen in den Inkubator für mindestens 48 h bei 37 ° C, 5 % CO2 damit die Zellen an der Kultur-Platte befestigen.</li>
</ol>(4) Kultur der EPDCs
<ol><li>Ergänzen Sie das EPDC + SB-Medium mindestens alle 3 Tage.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Zellen mindestens alle 3 Tage das Mikroskop. Wenn die Zellen Konfluenz, d. h., erreichen wenn die Kultur-Platte voll mit Zellen bedeckt ist, die passage der Zellen im Verhältnis 1:2 Oberfläche. Beachten Sie, dass erreichen Konfluenz ~ 5-10 Tage dauern kann.<ol>
<li>Aspirieren Sie das Medium mit einem pipettieren oder eine Aspirationssystem mit z. B.einem Glas pipettieren.</li>
		<li>Waschen Sie die Zellen durch Zugabe von PBS zu den Zellen vorsichtig. Vorsichtig schwenken der Plattenrandes und Aspirieren der PBS.</li>
		<li>Hinzu kommt die Platte Trypsin. Drehen Sie vorsichtig die Platte, um alle Zellen mit Trypsin zu decken und die Platte für 1 min bei 37 ° c inkubieren Hinweis: Verwenden Sie als kleine Trypsin wie möglich (Hinweis: gut 200 µL pro Bohrloch einer 6 Teller)</li>
		<li>Tippen Sie auf die Platte, um die Zellen von der Unterseite der Platte mechanisch zu lösen. Verwenden Sie das Mikroskop, um visuell zu überprüfen, ob Zellen getrennt haben. Wenn dies nicht der Fall ist, eine zusätzliche Minute Kultur Zellplatte inkubieren.</li>
		<li>Fügen Sie das erforderliche Volumen der EPDC + SB-Medium auf die Zellen, Aufschwemmen durch pipettieren rauf und runter und die Zellsuspension auf eine neue Gelatine beschichtet-Kultur-Platte zu übertragen. Hinweis: im Allgemeinen können Zellen in einer gepflasterten Morphologie bis Durchgang 8 gehalten werden.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Induktion von EMT in EPDCs
<ol><li>EMT induzieren, distanzieren Sie sich die Zellen mit Trypsin und Transfer der Zellen zu neuen Gelatine beschichtete Brunnen im Verhältnis 1:2 Oberfläche in EPDC + SB Medium, wie unter 4 beschrieben, und inkubieren Sie für mindestens 24 Stunden bei 37 ° C, 5 % CO2.</li>
	<li>Check ist wenn confluency 50-70 % und haben EPDCs eine Kopfsteinpflaster-Morphologie. Hinweis: Konfluenz beeinträchtigt die Fähigkeit der EPDCs EMT zu unterziehen.</li>
	<li>Aspirieren Sie das Medium aus den Zellen und die Zellen vorsichtig mit PBS waschen (siehe Punkt 4.2.1 - 4.2.2).</li>
	<li>Stimulieren Sie Zellen mit 1 ng/mL TGFβ3 in EPDC Medium zu, und legen Sie sie in einem Inkubator bei 37 ° C, 5 % CO2 für 5 Tage. Beachten Sie, dass während der Stimulation, TGFβ3-haltigem EPDC-Medium nicht wieder aufgefüllt werden muss.</li>
	<li>Die Zellen sind täglich zu überwachen. Nach 5 Tagen sind Zellen, die EMT erfuhr eine spindelförmige Morphologie (Abbildung 2A) anerkannt.</li>
	<li>Kultur spindelförmige EPDCs nach der Methode in 4 ohne Zusatz von SB oder TGFβ EPDC Medium beschrieben. Beachten Sie, dass in der Regel spindelförmig EPDCs bis Durchgang 20 kultiviert werden können.</li>
	<li>Überprüfen Sie das Auftreten von EMT mit immunofluorescent Färbung mit Antikörpern gegen die mesenchymalen Marker αSMA oder Vimentin oder durch Phalloidin, um die Bildung von F-Aktin Stress Fasern (Abb. 2 b) zu erkennen, oder mittels qRT-PCR für EMT-Genen ( z.B., WT1, Periostin, Col1A1, αSMA, N-Cadherin, MMP3, Schnecke, Schnecke) (Abbildung 2 und Tabelle 2).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Smits, A. M., Dronkers, E., Goumans, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epicardium+as+a+source+of+multipotent+adult+cardiac+progenitor+cells:+Their+origin,+role+and+fate.">The epicardium as a source of multipotent adult cardiac progenitor cells: Their origin, role and fate.</a> Pharmacological research. 127, 129-140 (2017).</li><li>Risebro, C. A., Vieira, J. M., Klotz, L., Riley, P. 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T., Mikawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epicardium+is+required+for+the+full+rate+of+myocyte+proliferation+and+levels+of+expression+of+myocyte+mitogenic+factors+FGF2+and+its+receptor,+FGFR-1,+but+not+for+transmural+myocardial+patterning+in+the+embryonic+chick+heart.">Epicardium is required for the full rate of myocyte proliferation and levels of expression of myocyte mitogenic factors FGF2 and its receptor, FGFR-1, but not for transmural myocardial patterning in the embryonic chick heart.</a> Developmental Dynamics. 228 (2), 161-172 (2003).</li><li>Lavine, K. J., Yu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocardial+and+epicardial+derived+FGF+signals+regulate+myocardial+proliferation+and+differentiation+in+vivo.">Endocardial and epicardial derived FGF signals regulate myocardial proliferation and differentiation in vivo.</a> Developmental Cell. 8 (1), 85-95 (2005).</li><li>Stuckmann, I., Evans, S., Lassar, A. 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A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epicardium-derived+cells+enhance+proliferation,+cellular+maturation+and+alignment+of+cardiomyocytes.">Epicardium-derived cells enhance proliferation, cellular maturation and alignment of cardiomyocytes.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 49 (4), 606-616 (2010).</li><li>Eralp, I., Lie-Venema, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+Artery+and+Orifice+Development+Is+Associated+With+Proper+Timing+of+Epicardial+Outgrowth+and+Correlated+Fas+Ligand+Associated+Apoptosis+Patterns.">Coronary Artery and Orifice Development Is Associated With Proper Timing of Epicardial Outgrowth and Correlated Fas Ligand Associated Apoptosis Patterns.</a> Circulation Research. 96 (5), (2005).</li><li>Kelder, T. P., Duim, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epicardium+as+modulator+of+the+cardiac+autonomic+response+during+early+development.">The epicardium as modulator of the cardiac autonomic response during early development.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 89, 251-259 (2015).</li><li>van Wijk, B., Gunst, Q. D., Moorman, A. F. M., van den Hoff, M. J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+regeneration+from+activated+epicardium.">Cardiac regeneration from activated epicardium.</a> PloS one. 7 (9), e44692 (2012).</li><li>Zhou, B., Honor, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+mouse+epicardium+modulates+myocardial+injury+by+secreting+paracrine+factors.">Adult mouse epicardium modulates myocardial injury by secreting paracrine factors.</a> The Journal of clinical investigation. 121 (5), 1894-1904 (2011).</li><li>Smart, N., Bollini, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+novo+cardiomyocytes+from+within+the+activated+adult+heart+after+injury.">De novo cardiomyocytes from within the activated adult heart after injury.</a> Nature. 474 (7353), 640-644 (2011).</li><li>Zangi, L., Lui, K. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+mRNA+directs+the+fate+of+heart+progenitor+cells+and+induces+vascular+regeneration+after+myocardial+infarction.">Modified mRNA directs the fate of heart progenitor cells and induces vascular regeneration after myocardial infarction.</a> Nature Biotechnology. 31 (10), 898-907 (2013).</li><li>Moerkamp, A. T., Lodder, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+fetal+and+adult+epicardial-derived+cells:+a+novel+model+to+study+their+activation.">Human fetal and adult epicardial-derived cells: a novel model to study their activation.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 7 (1), 1-12 (2016).</li><li>Clunie-O'Connor, C., Smits, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Derivation+of+Primary+Human+Epicardium-Derived+Cells.">The Derivation of Primary Human Epicardium-Derived Cells.</a> Current Protocols in Stem Cell Biology. 35, 2C.5.1-2C.5.12 (2015).</li><li>Van Tuyn, J., Atsma, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epicardial+Cells+of+Human+Adults+Can+Undergo+an+Epithelial-to-+Mesenchymal+Transition+and+Obtain+Characteristics+of+Smooth+Muscle+Cells+In+Vitro.">Epicardial Cells of Human Adults Can Undergo an Epithelial-to- Mesenchymal Transition and Obtain Characteristics of Smooth Muscle Cells In Vitro.</a> Stem Cells. 25 (2), 271-278 (2007).</li><li>Bax, N. A. M., van Oorschot, A. A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+epithelial-to-mesenchymal+transformation+in+human+adult+epicardial+cells+is+regulated+by+TGF&#946;-signaling+and+WT1.">In vitro epithelial-to-mesenchymal transformation in human adult epicardial cells is regulated by TGF&#946;-signaling and WT1.</a> Basic research in cardiology. 106 (5), 829-847 (2011).</li><li>Chechi, K., Richard, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermogenic+potential+and+physiological+relevance+of+human+epicardial+adipose+tissue.">Thermogenic potential and physiological relevance of human epicardial adipose tissue.</a> International Journal of Obesity Supplements. 5 (Suppl 1), S28-S34 (2015).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Hier beschreiben wir ein ausführliches Protokoll zu isolieren und Kultur primäre epicardial Zellen aus menschlichen Erwachsenen und fetalen Herzen abgeleitet. Umfassende Charakterisierung dieser Zellen wurde bisher veröffentlichten17. Wir haben gezeigt, dass beide Zelltypen als Epithelzellen Kopfsteinpflaster-wie, wenn mit dem ALK5-Kinase-Inhibitor SB431542 kultiviert aufrechterhalten werden können. EMT ist fester Bestandteil des epicardial Aktivierung in Vivo während der Entwicklung...

Die Epicardium, eine einzellige Epithelschicht, dass Umschläge das Herz ist von entscheidender Bedeutung für die kardiale Entwicklung und Reparatur (rezensiert in Smits Et al. 1). Entwicklungsgeschichtlich, die Epicardium ergibt sich aus der Proepicardial-Orgel, eine kleine Struktur, die am Fuße des Herzens entwickeln. Um Entwicklungsstörungen Tag E9.5 Maus und 4 Wochen Post-Konzeption in der Human-beginnen Zellen migrieren aus dieser Blumenkohl-Struktur und decken die entwickelnden Myokard-2. Sobald ein einzelnes epitheliale Zellschicht gebildet wird, wird ein Teil der epicardial Zellen epithelialen, Mesenchymale Transition (EMT) unterzogen. Während EMT Zellen verlieren ihre epithelialen Eigenschaften wie Zell-Zell-Verwachsungen, und erhalten einen mesenchymalen Phänotyp verleiht ihnen die Fähigkeit, in den Entwicklungsländern Myokard einwandern. Die gebildeten epicardial abgeleiteten Zellen (EPDCs) können in mehrere kardiale Zelltypen, einschließlich der Fibroblasten, glatten Muskelzellen und potenziell Kardiomyozyten und Endothelzellen3, unterscheiden, obwohl Zell-Differenzierung des letzteren zwei Populationen bleibt Gegenstand der Debatte (rezensiert in Smits Et al. ( 4). Darüber hinaus bietet die Epicardium lehrreich Parakrine Signale an den Herzmuskel, deren Wachstum und Vaskularisierung5,6,7,8zu regulieren. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Sehbehinderte epicardial Bildung zu Entwicklungsschäden im Herzmuskel9,10, Gefäßsystem11und Wärmeleitung System12 führt, betont das wesentliche Beitrag von Epicardium zur Bildung des Herzens.
Obwohl Erwachsene inmitten der Epicardium als ruhende Schicht vorhanden ist, wird es bei der Ischämie13reaktiviert. Epicardial Reaktivierung nach der Verletzung mehrere rekapituliert die Prozesse beschrieben für kardiale Entwicklung, einschließlich Verbreitung und EMT14, wenn auch weniger effizient. Interessant ist, obwohl der genaue Mechanismus ist nicht vollständig geklärt, die epicardial Beitrag zur Reparatur kann durch Behandlung mit z. B.Thymosin β415 verbessert werden oder geändert VEGF-A mRNA16, wodurch verbesserte Herz-Kreislauf Funktion nach Myokardinfarkt. Die Epicardium gilt daher eine interessante Zelle Quelle, endogene Reparatur des Geschädigten Herzens zu verbessern.
Mechanismen der kardialen Entwicklung sind oft bei Verletzungen, obwohl auf eine weniger effiziente Weise zusammengefaßt. Auf der Suche nach epicardial Aktivatoren ist es sehr wichtig, dass wir bestimmen und die volle Kapazität des fetalen und adulten Epicardium vergleichen. Aus therapeutischer Sicht ist es darüber hinaus wichtig, dass neben der Tierversuche, wir wissen in Bezug auf die Reaktion des menschlichen Epicardium erweitern. Hier beschreiben wir eine Methode zur Isolierung und Kultur menschlichen Erwachsenen und fetalen epicardial abgeleitete Zellen (EPDCs) in einer epithelialen Zellen ähnliche Morphologie und EMT zu induzieren. Mit diesem Modell wollen wir entdecken und vergleichen Sie Erwachsene und fetalen epicardial Zelle Verhalten.
Der Hauptvorteil dieses Protokolls ist die Verwendung von epicardial Menschenmaterial, die nicht gründlich untersucht worden. Wichtig ist, sieht das beschriebene Isolation und Zelle Kultur-Protokoll eine einzige einheitliche Methode um beide fetalen und adulten Kopfsteinpflaster EPDCs, so dass einen direkten Vergleich zwischen diesen beiden Quellen abzuleiten. Zusätzlich, da die Epicardium isoliert aufgrund seiner Lage ist, ist sichergestellt, dass die Zellen tatsächlich epicardially abgeleiteten17.
Während menschliche EPDC Isolierung Methoden bereits aufgebaut haben, setzen diese meist auf Auswuchs Protokolle wo Stücke von Herz- oder epicardial Gewebe auf eine Zelle Kultur Teller18,19überzogen sind. Dieser Ansatz wählt dabei speziell für Zellen, die teilweise ihre epithelialen Phänotyps verlieren, um zu migrieren, und sind anfälliger für spontane EMT unterziehen. In das aktuelle Protokoll erfolgt die Epicardium zuerst in eine einzelne Zelle Lösung erlaubt die isolierte EPDCs um ihre epitheliale Status beizubehalten. Diese Methode stellt daher eine solide in-Vitro -Modell, um epicardial EMT zu studieren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="798">
	<tbody>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium + GlutaMAX</td>
			<td style="width:133px;">Gibco</td>
			<td style="width:119px;">21885-025</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Medium 199&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>31150-022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Fetal Bovine Serum&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td style="width:119px;">10270-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Trypsin 0.25%</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">25200-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Penicillin G sodium salt</td>
			<td style="width:133px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">HP48</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Streptomycin sulphate</td>
			<td style="width:133px;">Roth</td>
			<td>HP66</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Trypsin 1:250 from bovine pancreas</td>
			<td style="width:133px;">Serva</td>
			<td>37289</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">EDTA</td>
			<td style="width:133px;">Sigma</td>
			<td>E4884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Gelatin from porcine skin</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>G1890</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Culture plates 6 well</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td>657160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Culture plates 12 well</td>
			<td style="width:133px;">Corning</td>
			<td>3512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Culture plates 24 well</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td>662160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">SB 431542</td>
			<td style="width:133px;">Tocris</td>
			<td style="width:119px;">1614</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Dimethyl Sulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">102931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">100-1000&#181;L Filtered Pipet Tips</td>
			<td style="width:133px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">4809</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">10-ml pipet</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td style="width:119px;">607180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">5-ml pipet</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td style="width:119px;">606180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Cell culture dish 100/20 mm</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td style="width:119px;">664160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">PBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td style="width:119px;">10010056</td>
			<td>Or home-made and sterilized</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Eppendorf tubes 1.5 mL</td>
			<td style="width:133px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;">0030120086</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">15-ml centrifuge tubes</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td>188271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">50-ml centrifuge tubes</td>
			<td style="width:133px;">Greiner bio-one</td>
			<td>227261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">10 mL Syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>305959</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Needles 19 Gauge</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>301700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Needles 21 Gauge</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>304432</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">EASYstrainer Cell Sieves, 100 &#181;m</td>
			<td>Greiner bio-one</td>
			<td>542000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">TGF&#946;3&#160;</td>
			<td style="width:133px;">R&#38;D systems</td>
			<td style="width:119px;">243-B3</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Monoclonal Anti-Actin, &#945;-Smooth Muscle</td>
			<td style="width:133px;">Sigma</td>
			<td>A2547&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Anti-Mouse Alexa Fluor 555</td>
			<td style="width:133px;">Invitrogen</td>
			<td>A31570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Alexa Fluor 488 Phalloidin</td>
			<td style="width:133px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">A12379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Equipment</td>
			<td style="width:133px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Name</td>
			<td style="width:133px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Pipet P1,000</td>
			<td style="width:133px;">Gilson</td>
			<td style="width:119px;">F123602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Pipet controller</td>
			<td style="width:133px;">Integra</td>
			<td style="width:119px;">155 015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:133px;">Leica</td>
			<td style="width:119px;">M80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;width:379px;">Inverted Light Microscope</td>
			<td style="width:133px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">CK2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:133px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;">5702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:27px;">Waterbath</td>
			<td style="width:133px;">GFL</td>
			<td style="width:119px;">1083</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the isolation and culture of primary epicardial cells derived from human adult and fetal heart specimens

Epicardium, eine epitheliale Zellschicht auf das Myokard hat eine wesentliche Rolle während der kardialen Entwicklung, sowie die Reparatur als Reaktion des Herzens nach ischämischen Verletzung. Wenn aktiviert, durchlaufen epicardial Zellen ein Verfahren bekannt als epitheliale Mesenchymale Transition (EMT) Zellen zu regenerierenden Myokard zu bieten. Darüber hinaus trägt die Epicardium durch Sekretion von wesentlichen Parakrine Faktoren. Um das regenerative Potential der Epicardium vollständig zu verstehen, ist eine menschliche zellenmodell erforderlich. Hier beschreiben wir eine neuartige Zellmodell der Kultur um menschliche Erwachsene und fetalen Herzgewebe primäre epicardial abgeleitete Zellen (EPDCs) abgeleitet. Um EPDCs zu isolieren, ist die Epicardium von außen auf das Herz-Exemplar seziert und zu einem einzigen Zellsuspension verarbeitet. Als nächstes sind EPDCs überzogen und in EPDC die ALK-5-Kinase-Inhibitor SB431542 weiterhin ihre epithelialen Phänotyps-haltigem Medium kultiviert. EMT wird durch Stimulation mit TGFβ induziert. Diese Methode ermöglicht zum ersten Mal die Untersuchung des Prozesses der menschlichen epicardial EMT in einer kontrollierten Umgebung und ermöglicht mehr Einblick in die Secretome des EPDCs, das Herz Regeneration helfen kann. Darüber hinaus ermöglicht dieser einheitlichen Ansatz zum direkten Vergleich der menschlichen Erwachsenen und fetalen epicardial Verhalten.

Hier beschreiben wir eine einfache Protokoll zur EPDCs von menschlichen Erwachsenen und fetalen Herzgewebe (Abbildung 1) zu isolieren. Dieses Protokoll nutzt die verkehrsgünstige Lage der Epicardium an der Außenseite des Herzens (Abbildung 1A). Färbung des Herzens Ohrmuschel nach Dissektion zeigt, dass die WT1 + Epicardium entfernt wird, während die zugrunde liegenden Subepicardial extrazelluläre Matrix und Herzmuskelgewebe ...

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The Isolation and Culture of Primary Epicardial Cells Derived from Human Adult and Fetal Heart Specimens

Die Epicardium spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Reparatur des Herzens durch die Bereitstellung von Zellen und Wachstumsfaktoren der myokardialen Wand. Hier beschreiben wir eine Methode, um menschliche primäre epicardial Zellkulturen, die die Studie und den Vergleich ihrer Entwicklungs- und Erwachsenen Eigenschaften ermöglicht.

Die Isolation und die Kultur der primären Epicardial Zellen aus menschlichen Erwachsenen und fetalen Herzens Exemplare

The epicardium, an epithelial cell layer covering the myocardium, has an essential role during cardiac development, as well as in the repair response of ...

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Research

JoVE Journal

Developmental Biology

7.7K Aufrufe.  Leiden University Medical Center. Die Epicardium spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Reparatur des Herzens durch die Bereitstellung von Zellen und Wachstumsfaktoren der myokardialen Wand. Hier beschreiben wir eine Methode, um menschliche primäre epicardial Zellkulturen, die die Studie und den Vergleich ihrer Entwicklungs- und Erwachsenen Eigenschaften ermöglicht.

Serie: The Isolation and Culture of Primary Epicardial Cells Derived from Human Adult and Fetal Heart Specimens

Isolation and Quantitative Immunocytochemical Characterization of Primary Myogenic Cells and Fibroblasts from Human Skeletal Muscle

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated from human muscle biopsy samples using enzymatic digestion and their myogenic properties studied in culture. Quantitatively, the two main adherent cell types obtained from enzymatic digestion are: (i) the satellite cells (termed myogenic cells or muscle precursor cells), identified initially as CD56+ and later as CD56+/desmin+ cells and (ii) muscle-derived fibroblasts, identified as CD56&#8211; and TE-7+. Fibroblasts proliferate very efficiently in culture and in mixed cell populations these cells may overrun myogenic cells to dominate the culture. The isolation and purification of different cell types from human muscle is thus an important methodological consideration when trying to investigate the innate behavior of either cell type in culture. Here we describe a system of sorting based on the gentle enzymatic digestion of cells using collagenase and dispase followed by magnetic activated cell sorting (MACS) which gives both a high purity (&#62;95% myogenic cells) and good yield (~2.8 x 106 &#177; 8.87 x 105 cells/g tissue after 7 days in vitro) for experiments in culture. This approach is based on incubating the mixed muscle-derived cell population with magnetic microbeads beads conjugated to an antibody against CD56 and then passing cells though a magnetic field. CD56+ cells bound to microbeads are retained by the field whereas CD56&#8211; cells pass unimpeded through the column. Cell suspensions from any stage of the sorting process can be plated and cultured. Following a given intervention, cell morphology, and the expression and localization of proteins including nuclear transcription factors can be quantified using immunofluorescent labeling with specific antibodies and an image processing and analysis package.

The main adherent cell types derived from human muscle are myogenic cells and fibroblasts. Here, cell populations are enriched using magnetic-activated cell sorting based on the CD56 antigen. Subsequent immunolabelling with specific antibodies and use of image analysis techniques allows quantification of cytoplasmic and nuclear characteristics in individual cells.

Isolierung und Charakterisierung von Quantitative Immunzytochemische Primäre myogenen Zellen und Fibroblasten aus menschlichen Skelettmuskel

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Isolation of Neural Stem/Progenitor Cells from the Periventricular Region of the Adult Rat and Human Spinal Cord

Adult rat and human spinal cord neural stem/progenitor cells (NSPCs) cultured in growth factor-enriched medium allows for the proliferation of multipotent, self-renewing, and expandable neural stem cells. In serum conditions, these multipotent NSPCs will differentiate, generating neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. The harvested tissue is enzymatically dissociated in a papain-EDTA solution and then mechanically dissociated and separated through a discontinuous density gradient to yield a single cell suspension which is plated in neurobasal medium supplemented with epidermal growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), and heparin. Adult rat spinal cord NSPCs are cultured as free-floating neurospheres and adult human spinal cord NSPCs are grown as adherent cultures. Under these conditions, adult spinal cord NSPCs proliferate, express markers of precursor cells, and can be continuously expanded upon passage. These cells can be studied in vitro in response to various stimuli, and exogenous factors may be used to promote lineage restriction to examine neural stem cell differentiation. Multipotent NSPCs or their progeny can also be transplanted into various animal models to assess regenerative repair.

The adult mammalian spinal cord contains neural stem/progenitor cells (NSPCs) that can be isolated and expanded in culture. This protocol describes the harvesting, isolation, culture, and passaging of NSPCs generated from the periventricular region of the adult spinal cord from the rat and from human organ transplant donors.

Isolierung von Neural Stamm- / Vorläuferzellen aus dem Periventrikuläre Region der erwachsenen Ratte und Human Spinal Cord

Adult rat and human spinal cord neural stem/progenitor cells (NSPCs) cultured in growth factor-enriched medium allows for the proliferation of ...

Isolation and Culture of Adult Zebrafish Brain-derived Neurospheres

The zebrafish is a highly relevant model organism for understanding the cellular and molecular mechanisms involved in neurogenesis and brain regeneration in vertebrates. However, an in-depth analysis of the molecular mechanisms underlying zebrafish adult neurogenesis has been limited due to the lack of a reliable protocol for isolating and culturing neural adult stem/progenitor cells. Here we provide a reproducible method to examine adult neurogenesis using a neurosphere assay derived from zebrafish whole brain or from the telencephalon, tectum and cerebellum regions of the adult zebrafish brain. The protocol involves, first the microdissection of zebrafish adult brain, then single cell dissociation and isolation of self-renewing multipotent neural stem/progenitor cells. The entire procedure takes eight days. Additionally, we describe how to manipulate gene expression in zebrafish neurospheres, which will be particularly useful to test the role of specific signaling pathways during adult neural stem/progenitor cell proliferation and differentiation in zebrafish.

Here we provide a reproducible method to examine adult neurogenesis using a neurosphere assay derived from the whole brain or from either the telencephalic, tectal or cerebellar regions of the adult zebrafish brain. Additionally, we describe the procedure to manipulate gene expression in zebrafish neurospheres.

Isolierung und Kultur von Adult Zebrafisch brain-derived Neurosphären

The zebrafish is a highly relevant model organism for understanding the cellular and molecular mechanisms involved in neurogenesis and brain regeneration ...

Isolation of CD 90+ Fibroblast/Myofibroblasts from Human Frozen Gastrointestinal Specimens

Fibroblasts/myofibroblasts (MFs) have been gaining increasing attention for their role in pathogenesis and their contributions to both wound healing and promotion of the tumor microenvironment. While there are currently many techniques for the isolation of MFs from gastrointestinal (GI) tissues, this protocol introduces a novel element of isolation of these stromal cells from frozen tissue. Freezing GI tissue specimens not only allows the researcher to acquire samples from worldwide collaborators, biobanks, and commercial vendors, it also permits the delayed processing of fresh samples. The described protocol will consistently yield characteristic spindle-shaped cells with the MF phenotype that express the markers CD90, &#945;-SMA and vimentin. As these cells are derived from patient samples, the use of primary cells also confers the benefit of closely mimicking MFs from disease states-namely cancer and inflammatory bowel diseases. This technique has been validated in gastric, small bowel, and colonic MF primary culture generation. Primary MF cultures can be used in a vast array of experiments over a number of passage and their purity assessed by both immunocytochemistry and flow cytometry analysis.

Here, a protocol to isolate and establish primary fibroblast/myofibroblast (MF) cultures from frozen gastric, small intestinal, and colonic tissue-yielding cells with a MF phenotype-is presented. These cells express CD90, &#945;-SMA and vimentin. MFs can be used for a variety of functional assays including enzymatic activity and cytokine production.

Isolierung von CD 90+ Fibroblasten / Myofibroblasten von Human Gefrorene Magen-Darm-Proben


Fibroblasts/myofibroblasts (MFs) have been gaining increasing attention for their role in pathogenesis and their contributions to both wound healing and ...

Epicardial Outgrowth Culture Assay and Ex Vivo Assessment of Epicardial-derived Cell Migration

A single layer of epicardial cells lines the heart, providing paracrine factors that stimulate cardiomyocyte proliferation and directly contributing cardiovascular progenitors during development and disease. While a number of factors have been implicated in epicardium-derived cell (EPDC) mobilization, the mechanisms governing their subsequent migration and differentiation are poorly understood. Here, we present in vitro and ex vivo strategies to study EPDC motility and differentiation. First, we describe a method of obtaining primary epicardial cells by outgrowth culture from the embryonic mouse heart. We also introduce a detailed protocol to assess three-dimensional migration of labeled EPDC in an organ culture system. We provide evidence using these techniques that genetic deletion of myocardin-related transcription factors in the epicardium attenuates EPDC migration. This approach serves as a platform to evaluate candidate modifiers of EPDC biology and could be used to develop genetic or chemical screens to identify novel regulators of EPDC mobilization that might be useful for cardiac repair.

Epicardial Outgrowth Culture Assay and Ex Vivo Assessment of Epicardial-derived Cell Migration

Here, we describe methods for isolating primary mouse epicardial cells by an outgrowth culture assay and assessing the functional migration of epicardial-derived cells (EPDC) using an ex vivo heart culture system. These protocols are suitable for identifying genetic and chemical modulators of epicardial epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) and motility.

Epikardiale Outgrowth Kulturtest und<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Beurteilung von Epikardiale abgeleiteten Zellmigration

A single layer of epicardial cells lines the heart, providing paracrine factors that stimulate cardiomyocyte proliferation and directly contributing ...

Isolation and Characterization of Single Cells from Zebrafish Embryos

The zebrafish (Danio rerio) is a powerful model organism to study vertebrate development. Though many aspects of zebrafish embryonic development have been described at the morphological level, little is known about the molecular basis of cellular changes that occur as the organism develops. With recent advancements in microfluidics and multiplexing technologies, it is now possible to characterize gene expression in single cells. This allows for investigation of heterogeneity between individual cells of specific cell populations to identify and classify cell subtypes, characterize intermediate states that occur during cell differentiation, and explore differential cellular responses to stimuli. This study describes a protocol to isolate viable, single cells from zebrafish embryos for high throughput multiplexing assays. This method may be rapidly applied to any zebrafish embryonic cell type with fluorescent markers. An extension of this method may also be used in combination with high throughput sequencing technologies to fully characterize the transcriptome of single cells. As proof of principle, the relative abundance of cardiac differentiation markers was assessed in isolated, single cells derived from nkx2.5 positive cardiac progenitors. By evaluation of gene expression at the single cell level and at a single time point, the data support a model in which cardiac progenitors coexist with differentiating progeny. The method and work flow described here is broadly applicable to the zebrafish research community, requiring only a labeled transgenic fish line and access to microfluidics technologies.

This protocol describes a method for isolating single cells from zebrafish embryos, enriching for cells of interest, capturing zebrafish cells in microfluidic based single cell multiplex systems, and assessing gene expression from single cells.

Isolierung und Charakterisierung von Einzelzellen aus Zebrafischembryonen

The zebrafish (Danio rerio) is a powerful model organism to study vertebrate development. Though many aspects of zebrafish embryonic development have been ...

Isolation and Expansion of Mesenchymal Stem/Stromal Cells Derived from Human Placenta Tissue

Mesenchymal stem/stromal cells (MSC) are promising candidates for use in cell-based therapies. In most cases, therapeutic response appears to be cell-dose dependent. Human term placenta is rich in MSC and is a physically large tissue that is generally discarded following birth. Placenta is an ideal starting material for the large-scale manufacture of multiple cell doses of allogeneic MSC. The placenta is a fetomaternal organ from which either fetal or maternal tissue can be isolated. This article describes the placental anatomy and procedure to dissect apart the decidua (maternal), chorionic villi (fetal), and chorionic plate (fetal) tissue. The protocol then outlines how to isolate MSC from each dissected tissue region, and provides representative analysis of expanded MSC derived from the respective tissue types. These methods are intended for pre-clinical MSC isolation, but have also been adapted for clinical manufacture of placental MSC for human therapeutic use.

Herein we describe methods for the dissection of fetal and maternal tissues from human term placenta, followed by isolation and expansion of mesenchymal stem/stromal cells (MSC) from these tissues.

Isolierung und Expansion von mesenchymalen Stamm- / Stroma-Zellen aus humanen Placenta Gewebe gewonnen

Mesenchymal stem/stromal cells (MSC) are promising candidates for use in cell-based therapies. In most cases, therapeutic response appears to be cell-dose ...

Large-Scale Production of Cardiomyocytes from Human Pluripotent Stem Cells Using a Highly Reproducible Small Molecule-Based Differentiation Protocol

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust methods for the large-scale production of functional cell types, including cardiomyocytes. Here we demonstrate that the temporal manipulation of WNT, TGF-&#946;, and SHH signaling pathways leads to highly efficient cardiomyocyte differentiation of single-cell passaged hPSC lines in both static suspension and stirred suspension bioreactor systems. Employing this strategy resulted in ~ 100% beating spheroids, consistently containing &#62; 80% cardiac troponin T-positive cells after 15 days of culture, validated in multiple hPSC lines. We also report on a variation of this protocol for use with cell lines not currently adapted to single-cell passaging, the success of which has been verified in 42 hPSC lines. Cardiomyocytes generated using these protocols express lineage-specific markers and show expected electrophysiological functionalities. Our protocol presents a simple, efficient and robust platform for the large-scale production of human cardiomyocytes.

Here, we present a robust, fast and scalable cardiomyocyte differentiation protocol for human pluripotent stem cells (hPSCs). Cardiomyocytes derived using this large-scale method can provide sufficient cell numbers for their effective use in human cardiovascular disease modeling, high-throughput drug screening, and potentially clinical applications.

Die Großproduktion von Kardiomyozyten aus humanen pluripotenten Stammzellen hochreproduzierbarer Kleinmolekül-basierte Differenzierung Protokoll

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust ...

Preparation and Culture of Myogenic Precursor Cells/Primary Myoblasts from Skeletal Muscle of Adult and Aged Humans

Skeletal muscle homeostasis depends on muscle growth (hypertrophy), atrophy and regeneration. During ageing and in several diseases, muscle wasting occurs. Loss of muscle mass and function is associated with muscle fiber type atrophy, fiber type switching, defective muscle regeneration associated with dysfunction of satellite cells, muscle stem cells, and other pathophysiological processes. These changes are associated with changes in intracellular as well as local and systemic niches. In addition to most commonly used rodent models of muscle ageing, there is a need to study muscle homeostasis and wasting using human models, which due to ethical implications, consist predominantly of in vitro cultures. Despite the wide use of human Myogenic Progenitor Cells (MPCs) and primary myoblasts in myogenesis, there is limited data on using human primary myoblast and myotube cultures to study molecular mechanisms regulating different aspects of age-associated muscle wasting, aiding in the validation of mechanisms of ageing proposed in rodent muscle. The use of human MPCs, primary myoblasts and myotubes isolated from adult and aged people, provides a physiologically relevant model of molecular mechanisms of processes associated with muscle growth, atrophy and regeneration. Here we describe in detail a robust, inexpensive, reproducible and efficient protocol for the isolation and maintenance of human MPCs&#160;and their progeny&#160;&#8212; myoblasts and myotubes from human muscle samples using enzymatic digestion. Furthermore, we have determined the passage number at which primary myoblasts from adult and aged people undergo senescence in an in vitro culture. Finally, we show the ability to transfect these myoblasts and the ability to characterize their proliferative and differentiation capacity and propose their suitability for performing functional studies of molecular mechanisms of myogenesis and muscle wasting in vitro.

This protocol describes a robust, reproducible and simple method of isolation and culture of myoblast progenitor cells from the skeletal muscle of adult and aged people. The muscles used here include foot and leg muscles. This approach enables the isolation of an enriched population of primary myoblasts for functional studies.

Herstellung und Kultur von Myogenic Vorläuferzellen / Primär-Myoblasten aus Skelettmuskel von adulten und im Alter von Menschen

Skeletal muscle homeostasis depends on muscle growth (hypertrophy), atrophy and regeneration. During ageing and in several diseases, muscle wasting ...

Isolation and Characterization of Mesenchymal Stromal Cells from Human Umbilical Cord and Fetal Placenta

The human umbilical cord (UC) and placenta are non-invasive, primitive and abundant sources of mesenchymal stromal cells (MSCs) that have increasingly gained attention because they do not pose any ethical or moral concerns. Current methods to isolate MSCs from UC yield low amounts of cells with variable proliferation potentials. Since UC is an anatomically-complex organ, differences in MSC properties may be due to the differences in the anatomical regions of their isolation. In this study, we first dissected the cord/placenta samples into three discrete anatomical regions: UC, cord-placenta junction (CPJ), and fetal placenta (FP). Second, two distinct zones, cord lining (CL) and Wharton&#39;s jelly (WJ), were separated. The explant culture technique was then used to isolate cells from the four sources. The time required for the primary culture of cells from the explants varied depending on the source of the tissue. Outgrowth of the cells occurred within 3 - 4 days of the CPJ explants, whereas growth was observed after 7 - 10 days and 11 - 14 days from CL/WJ and FP explants, respectively. The isolated cells were adherent to plastic and displayed fibroblastoid morphology and surface markers, such as CD29, CD44, CD73, CD90, and CD105, similarly to bone marrow (BM)-derived MSCs. However, the colony-forming efficiency of the cells varied, with CPJ-MSCs and WJ-MSCs showing higher efficiency than BM-MSCs. MSCs from all four sources differentiated into adipogenic, chondrogenic, and osteogenic lineages, indicating that they were multipotent. CPJ-MSCs differentiated more efficiently in comparison to other MSC sources. These results suggest that the CPJ is the most potent anatomical region and yields a higher number of cells, with greater proliferation and self-renewal capacities in vitro. In conclusion, the comparative analysis of the MSCs from the four sources indicated that CPJ is a more promising source of MSCs for cell therapy, regenerative medicine, and tissue engineering.

Here, we present a protocol for the dissection of human umbilical cord (UC) and fetal placenta sample into cord lining (CL), Wharton&#39;s jelly (WJ), cord-placenta junction (CPJ), and fetal placenta (FP) for the isolation and characterization of mesenchymal stromal cells (MSCs) using the explant culture technique.

Isolierung und Charakterisierung von mesenchymalen Stromazellen aus Nabelschnur und Fetal Placenta

The human umbilical cord (UC) and placenta are non-invasive, primitive and abundant sources of mesenchymal stromal cells (MSCs) that have increasingly ...