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Las células endoteliales formadoras de colonias (ECFCs) son las células endoteliales circulantes con un robusto potencial de proliferación clonal que deben mostrarse intrínseca En vivo capacidad de formación. Caracterización fenotípica y funcional de las células endoteliales derivadas de la excrecencia CB son importantes para identificar y aislar Buena fe ECFCs de potencial aplicación clínica en la reparación de tejidos dañados.
Puntos de vista de muchos años de la formación de nuevos vasos sanguíneos a través de la angiogénesis, vasculogénesis, y arteriogénesis se han revisado recientemente 1. La presencia de células progenitoras endoteliales circulantes (EPC) se identificaron por primera vez en adultos sangre periférica humana por Asahara et al. En 1997 2, trayendo una infusión de nuevas hipótesis y estrategias para la regeneración vascular y reparación. EPC son componentes poco comunes, pero normal de la sangre circulante de que el hogar de los sitios de formación de vasos sanguíneos o el remodelado vascular, y facilitar tanto la vasculogénesis postnatal, la angiogénesis, o en gran medida a través de arteriogénesis estimulación paracrina de la pared de los vasos existentes derivan las células 3. No hay un marcador específico para identificar un EPC ha sido identificado, y en la actualidad el estado del campo es comprender que numerosos tipos de células madre, incluyendo proangiogénico hematopoyéticas y las células progenitoras, las células circulantes angiogénicos, Tie2 + monocitos, cel progenitor mieloideLS, tumorales macrófagos asociados, y M2 macrófagos activados participar en la estimulación del proceso angiogénico en una variedad de sistemas de modelos animales preclínicos y en los sujetos humanos en numerosos estados de enfermedad 4, 5. Las células endoteliales formadoras de colonias (ECFCs) son raras que circulan células viables endoteliales caracterizados por robusto potencial clonal proliferativa, colonia secundaria y terciaria capacidad de formación sobre replating, y capacidad para formar intrínseca en los vasos in vivo sobre el trasplante a ratones inmunodeficientes 6-8. Mientras ECFCs se han aislado con éxito de la sangre periférica de adultos sanos, la sangre del cordón umbilical (CB) de recién nacidos sanos, y paredes de los vasos de numerosos vasos arteriales y venosos humanos 6-9, CB cuenta con la mayor frecuencia de ECFCs 7 que la pantalla el más robusto potencial proliferativo clonal y forma los vasos sanguíneos duraderos y funcionales in vivo 8, 10-13. Mientras que la derivación deECFC de la sangre periférica de adultos se han presentado 14, 15, aquí se describen las metodologías para la derivación, la clonación, la expansión, e in vitro, así como en la caracterización in vivo de ECFCs del CB umbilical humana.
Reactivos y Soluciones
EMG-2 los medios de comunicación (Lonza, cat. N º CC-3162-2 que contiene la MBE medio basal y el EGM-2 Complementos kit SingleQuot, y los factores de crecimiento)
MBE-2 (Lonza, cat. N ° CC-3156) suplementado con los suplementos kit completo SingleQuot y factores de crecimiento (Lonza, cat. N ° CC-4176), 10% (v / v) de suero fetal bovino (FBS) y 1% (v / v) penicilina (10.000 U / ml) / estreptomicina (10.000 g / ml) / anfotericina (25 g / ml). Almacena hasta 1 mes a 4 ° C. Recomendados EGM-2 volúmenes a utilizar para la cultura ECFC son 500 l / pocillo de placas de 24 pocillos, 2 ml / pocillo para placas de 6 pocillos, frascos 5ml/25-cm 2, y 10 frascos ml/75-cm 2, a menos que se especifique lo contrario en el protocolo.
Solución de colágeno I
Diluir 0,575 ml de ácido acético glacial (17.4N) en 495 ml de agua destilada estéril (0,02 N concentración final). Estéril filtro el ácido acético diluido con una aspiradora de 0,22 micrasuum sistema de filtración. Añadir 25 mg de colágeno de rata cola I del ácido acético diluido a una concentración final de 50 g / ml. La cantidad de colágeno añadido variará dependiendo de la concentración de stock de colágeno. Almacene hasta por un mes a 4 ° C.
Preparación de colágeno I-recubiertos con superficies de cultivo de tejidos
Colocar 1 ml de solución de colágeno I en cada pocillo de una placa de tejido de 6 pocillos de cultivo (uso de 300 l / pocillo de placas de 24 pocillos, frascos 3ml/25-cm 2, y 8 frascos ml/75-cm 2). Incubar 1 hora a la noche a 37 ° C. Retire la solución de colágeno I y lavar la superficie dos veces, cada vez con PBS (utilizar 500 l / pocillo de placas de 24 pocillos, ml 2 / y para las placas de 6 pocillos, frascos 5ml/25-cm 2 y 10 ml/75 -cm2). Use platos de inmediato para los cultivos celulares.
FACS tampón de tinción
Salina tamponada con fosfato (PBS) suplementado con 2% (v / v) de suero fetal bovino (FBS). Tienda up para 2 semanas a 4 ° C.
A. TRANSFORMACIONES ECFC, clonación y de expansión
B. Caracterización fenotípica in vitro de ECFCs: superficie endotelial expresión del antígeno de unEnsayo d Single Cell para el potencial de proliferación clonal
C. En la caracterización in vivo de funcionamiento de ECFCs: Ensayo de Formación in vivo del barco para examinar el potencial de la ECFC para vasculogénesis
D. Representante Resultados
Usando esta técnica de derivación ECFC hemos observado un crecimiento fuera de la forma de la colonia principalación tan pronto como el día 5 (fig. 1). Las colonias de crecimiento fuera ECFC exhibió aspecto en empedrado típico y dio lugar a duplicaciones> 40 la población sobre la expansión a largo plazo después de la recogida de colonias por clonación. Colonias expandidas expresaron antígenos endoteliales, pero no expresan antígenos hematopoyéticos (fig. 2). Es importante destacar que se muestra una jerarquía completa de potencial proliferativo clonal en un nivel de células individuales (fig. 3). Además, ECFCs formado vasos sanguíneos que están humanizados perfundidos con eritrocitos huésped cuando se implantan en ratones inmunodeficientes 4, 6, 8, 11 (Fig. 4).
Figura 1. Aislamiento de células mononucleares (MNC) de sangre del cordón umbilical y la consecuencia de la colonia de células endoteliales que forman (ECFCs) de las empresas multinacionales culta. Capa de forma multinacionales capa leucocitaria durante Ficoll-Pague la separación en gradiente de densidad de las células de sangre de cordón. El aislamiento de la capa de la capa leucocitaria a la cultura las empresas multinacionales sobre el colágeno de cola de rata que los resultados de las placas de revestimiento en consecuencia de la colonia ECFC de 5 a 14 días. La colonia ECFC consecuencia (indicado por las cabezas de flecha) muestra la morfología de adoquines 7.
Figura 2. Representante in vitro de evaluación fenotípica de la expresión del antígeno de las células endoteliales y hematopoyéticas superficie. Inmune de la médula derivados de la sangre ECFCs reveló que ECFCs expresaron antígenos endoteliales CD31, CD34, CD144, CD146, FLT-1, Flk-1, Flt-4, y NRP2, pero no expresan antígenos hematopoyéticos CD45, CD14, CD11b, cKit, CXCR4 o AC133 7, 8.
Figura 3. Representante en la cuantificación in vitro de la clonogénico y el potencial de proliferación de CB ECFCs derivados. (A) de sangre de cordónLos derivados ECFCs mostrar el potencial de proliferación clonal, con una jerarquía de las colonias que van desde grupos de 2-50 células hasta las colonias de> 2001. (B) Las micrografías de la jerarquía de las colonias (las colonias teñidas con, Sytox, un colorante fluorescente verde nucleares a que tomen imágenes de mejor calidad) obtenido después de la sangre del cordón derivados ECFCs se cultivaron en un nivel de células individuales durante 14 días. Barra de escala representa 100 micras 7, 8.
Figura 4. Representante en la caracterización in vivo funcional de sangre de cordón umbilical derivados ECFCs. A) H & E tinción de sangre del cordón umbilical derivado ECFC que contiene los implantes de gel de cellularized indicó microvasos (llena de glóbulos rojos de acogida), en la formación de gel de colágeno, fibronectina, después de 14 días a partir de la implantación. B) anti-CD31 humano coloración (manchas marrones) confirma una vez más el origen humano de estas embarcaciones.
Caracterización fenotípica y funcional de las supuestas células progenitoras endoteliales es importante identificar los ECFCs de buena fe que son capaces de clonación y la serie de re-siembra en la cultura y dar lugar a los vasos sanguíneos duraderos y funcionales implantables in vivo. La sangre de cordón umbilical humano se enriquece con ECFCs y la concentración de estos descensos que circulan células con el envejecimiento o la enfermedad 10. Estudios recientes sugieren que ECFC pue...
No hay conflictos de interés declarado.
Dr. Yoder es consultor de Tecnologías de la EndGenitor, Inc. y miembro de la junta directiva de las Tecnologías de Rimedion, Inc.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nombre del reactivo | Empresa | Número de catálogo | |
Heparina sódica inyectable, USP | APP Pharmaceuticals | 504031 | |
Ficoll-Pague | Amersham Biosciences | 17-1440-03 | |
Mezcla cánula | Maersk Medical | 500.11.012 | |
EGM-2 | Lonza | CC-3162 | |
SFB se define | Hyclone | SH30070.03 | |
TrypLE expresa | Gibco | 12605 | |
Rata de colágeno tipo I | BD Biosciences | 354236 | |
Matrigel | BD Biosciences | 356234 | |
Bloquear FcR | Miltenyi Biotech | 130-059-901 | |
hCD31, FITC conjugaciónTed | BD Pharmingen | 555445 | |
hCD45, conjugado con FITC | BD Pharmingen | 555482 | |
hCD14, conjugado con FITC | BD Pharmingen | 555397 | |
hCD144, conjugado PE | eBioscience | 12-1449-80 | |
hCD146, conjugado PE | BD Pharmingen | 550315 | |
hCD105, conjugado PE | Invitrogen | MHCD10504 | |
Sra. IgG1, k del anticuerpo, conjugado con FITC | BD Pharmingen | 555748 | |
D. IgG 1, anticuerpo k, conjugado PE | BD Pharmingen | 559320 | |
Sra. IgG2a, anticuerpo k, conjugado con FITC | BD Pharmingen | 555573 | |
Anti-CD31 humano | Dako | clon de JC70 / A | |
Anti-mousCD31 e | BD Pharmingen | 553370 | |
0,22-micras vacío sistema de filtración | Millipore | SCGPU05RE | |
Ácido acético glacial, 17.4N | Pescador | A38-500 | |
Antibiótico-antimicótico | Invitrogen | 15240-062 | |
Suero fetal bovino (SFB) | Hyclone | SH30070.03 | |
IHC zinc Fijador | BD Biosciences | 550523 | |
Sytox verde reactivo | Invitrogen | S33025 | |
Cilindros de clonación y estériles | Fisher Scientific | 07-907-10 |
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