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Method Article
El objetivo de este protocolo es para poner a prueba la capacidad de diferenciarse en múltiples linajes celulares de células progenitoras derivadas de tejido adiposo de humanos perivascular. Diferenciación fue comparada con las células madre mesenquimales derivadas de médula ósea humana, que se conoce a diferenciarse en adipocitos, Osteocito y linajes de condrocitos.
Tejido adiposo es una fuente rica de multi-potente células madre mesenquimales (MSC) capaces de diferenciarse en osteogénico, adipogenic y condrogénica. Adipogenic diferenciación de células progenitoras es un mecanismo importante de conducción disfunción y expansión del tejido adiposo en respuesta a la obesidad. Los cambios de comprensión en el tejido adiposo perivascular (PVAT) es clínicamente relevante en la enfermedad metabólica. Sin embargo, estudios previos han sido predominantemente en el ratón y otros animales modelos. Este protocolo utiliza humanos torácica PVAT las muestras recolectadas de pacientes sometidos a cirugía de bypass aortocoronario. Tejido adiposo de la aorta ascendente fue recogido y utilizado para la explantación de la fracción vascular estromal. Previamente confirmamos la presencia de células progenitoras adiposas en PVAT humano con capacidad de diferenciarse en que contiene lípidos adipocitos. En este estudio, se analizaron además el potencial de diferenciación de las células de la fracción vascular estromal, que presumiblemente contiene células progenitoras multi-potente. Comparamos las células PVAT derivadas de médula ósea humana MSC para la diferenciación en adipogenic, osteogénica y condrogénica linajes. Después de 14 días de diferenciación, las manchas específicas fueron utilizadas para detectar acumulación de lípidos en los adipocitos (O aceite rojo), depósitos calcíficos en células osteogénicos (alizarina rojo), o glicosaminoglicanos y colágeno en las células condrogénica (TRICROMICA de Masson). Mientras que la médula ósea MSC distingue eficientemente en los tres linajes, células derivadas del PVAT tenían adipogenic y condrogénica potencial, pero carecía de potencial osteogénico robusto.
Tejido adiposo es una fuente rica de multi-potente células madre mesenquimales (MSC) capaces de diferenciarse en osteogénico, adipogenic y condrogénica linajes1. Este tejido se expande a través de la hipertrofia de los adipocitos maduros y de diferenciación de novo de MSC residente a adipocitos. El tejido adiposo perivascular (PVAT) rodea los vasos sanguíneos y regula la función vascular2,3. Expansión PVAT inducida por la obesidad exacerba la patología cardiovascular. Mientras que el potencial multipotent de MSC de depósitos adiposos subcutáneos humanos han sido bien estudiadas4,5, ningún estudio explantados y evaluó la capacidad de diferenciación de las células progenitoras PVAT derivado humano, probablemente debido a la invasividad de la contratación. Así, el objetivo de este trabajo es proporcionar una metodología de explantación y propagar células progenitoras de PVAT aórtica humana de pacientes con enfermedades cardiovasculares y para probar su propensión a diferenciar a osteogénico condrogénica y adipogenic linajes. Nuestra fuente de PVAT es desde el sitio de la anastomosis del injerto de bypass en el ascendente de la aorta de pacientes obesos sometidos a cirugía de bypass aortocoronario. PVAT recién aislado es enzimáticamente disociado y la fracción vascular estromal es aislada y propagada in vitro, lo que nos permite probar por primera vez la capacidad de diferenciación de células progenitoras derivadas de PVAT humana.
Usando primaria cultivados humanos PVAT stromal vascular fracción, probamos tres ensayos diseñados para inducir a las células madre/progenitoras para diferenciar hacia adipogenic, osteogénico, o linajes condrogénica. Nuestro estudio anterior identificó una población de CD73 +, CD105 + y células PDGFRa + (CD140a) que robusta pueden diferenciarse en adipocitos6, aunque no fue probado su multipotencia. PVAT directamente regula el tono y la inflamación vascular7. El fundamento para probar el potencial de diferenciación de esta población celular nuevo es comenzar a comprender la influencia especializada de PVAT sobre la función vascular y los mecanismos de expansión PVAT durante la obesidad. Esta metodología aumenta nuestra comprensión de las funciones de las células madre derivadas de tejido adiposo y nos permite identificar y comparar las similitudes y diferencias de las células progenitoras procedentes de diferentes tejidos. Se basan en enfoques establecidos y validados para aislar y diferenciar MSC hacia diversos linajes y optimizar procedimientos para maximizar la viabilidad de las células progenitoras derivadas PVAT humana. Estas técnicas tienen amplias aplicaciones en los campos del vástago y del progenitor investigación y tejido adiposo desarrollo de la célula.
El uso de tejidos humanos en el presente estudio fue evaluado y aprobado por el institucional de Junta de Maine Medical Center, y todo el personal recibió entrenamiento apropiado antes de la experimentación.
1. preparaciones
2. Protocolo n ° 1: Cultura PVAT humano las células de la fracción Vascular estromal
Nota: PVAT es resecado desde el sitio de la anastomosis del injerto en la aorta ascendente de anestesiados pacientes sometidos a procedimientos de injerto de bypass de arteria coronaria. PVAT aórtica se coloca un 15 mL cónico que contiene 10 mL hielo frío alta glucosa en DMEM F12 y trasladado desde el quirófano al laboratorio dentro de las 2 h de la resección. PVAT aórtica es tejido desechado durante el procedimiento de by-pass y ha sido considerado como investigación de sujetos no humanos por la Junta de revisión interna del centro médico de Maine.
3. Protocolo 2: Cultura médula ósea humana MSC colonias
Nota: Médula ósea humana MSC son aislados como descrito8 y como primeros paso congelado las existencias congelar media (70% FBS 20% basal DMEM y 10% DMSO) ~ 100.000 células/ml en líquido N2.
4. Protocolo 3: Placa e inducir Adipogenic, osteogénica y condrogénica linajes
5. Protocolo 4: Cultura Adipogenic, osteogénico y linajes condrogénica durante 14 días
6. Protocolo 5: Tinción Adipogenic condición con aceite O rojo
7. Protocolo 6: Tinción condición osteogénica con rojo de alizarina
8. Protocolo 7: Coloración Trichrome condrogénica condición de Masson
Aislamiento de la fracción vascular estromal de PVAT humana
Figura 1A se muestra un diagrama esquemático de la región anatómica donde se obtuvo la PVAT que cubre la aorta ascendente. Anteriormente Describimos los grupos de pacientes sometidos a injerto de puente de arteria coronaria que estas muestras eran derivadas6. Figura 1B
Células progenitoras adiposas de diferentes depósitos varían ampliamente en la diferenciación y el fenotipo potencial9. Cultivo de progenitores PVAT derivado de un solo donante paciente en inducción simultánea por tres linajes diferentes, adipogenic, osteogénica y condrogénica, permite una investigación bien controlada de la capacidad pluripotencial de esta novela población de células progenitoras. La metodología descrita en este informe se puede utilizar para probar la capacidad de di...
Los autores no tienen nada que revelar.
Reconocemos la ayuda de navegación de la investigación en el centro médico de Maine para ayudar con la obtención de tejido clínico, histopatología y núcleo de histomorfometría (apoyado por 1P20GM121301, L. Liaw PI) en el Maine Medical Center Research Instituto de corte y coloración. Este trabajo fue financiado por los NIH grant HL141149 R01 (Liaw L.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Animal-free collagenase/dispase blend I | Millipore-Sigma | SCR139 | 50mg |
Alcian Blue | NewComerSupply | 1003A | 1% Aqueous solution pH 2.5 |
Alizarin Red | Amresco | 9436-25G | |
alpha-MEM | ThermoFisher | 12561056 | |
Aniline Blue | NewComerSupply | 10073C | |
Antibiotic/antimycotic | ThermoFisher | 15240062 | |
Beibrich's scarlet acid fuchsin | Millipore-Sigma | A3908-25G | |
b-glycerophosphate | Millipore-Sigma | G9422-10G | |
Biebrich Scarlet | EKI | 2248-25G | |
Biotin | Millipore-Sigma | B4501-100MG | |
Bouin's fixative | NewComerSupply | 1020A | |
Bovine serum albumin | Calbiochem | 12659 | stored at 4 °C |
Cell detachment solution | Accutase | AT104 | |
Bell strainer (70 mm) | Corning | 352350 | |
Dexamethasone | Millipore-Sigma | D4902-100MG | |
DMEM | Corning | 10-013-CV | 4.5 g/L glucose, L-glut and pyruvate |
DMEM/F12 medium | ThermoFisher | 10565-042 | high glucose, glutamax, sodium bicarbinate |
DMSO | Millipore-Sigma | D2650 | |
Fetal bovine serum | Atlanta Biologicals | S11550 | |
FGF2 | Peprotech | 100-18B | |
Formalin | NewComerSupply | 1090 | |
Gelatin, bovine skin | Millipore-Sigma | G9391-500G | |
Glutamax | ThermoFisher | 35050061 | glutamine supplement |
HBSS | Lonza | 10-547F | |
IBMX | Millipore-Sigma | I5879-250MG | |
Insulin solution | Millipore-Sigma | I9278-5ML | |
Oil red O | Millipore-Sigma | O0625-100G | |
Pantothenic acid | Millipore-Sigma | P5155-100G | |
Penicillin-streptomycin solution | ThermoFisher | 15240062 | 100ml |
Permount | Fisher | SP15-500 | |
Phosphotungstic/phosphomoybdic acid solution | Millipore-Sigma | P4006-100G/221856-100G | |
Primocin | Invivogen | ant-pm-1 | Antimicrobial reagent for culture media. |
Rosiglitazone | Millipore-Sigma | R2408-10MG | |
TGFb1 | Peprotech | 100-21 | |
Weigert's hematoxylin | EKI | 4880-100G |
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