A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
במאמר זה נתאר בידוד של תאי גזע שמקורם במקוק רזוס (ADSCs) באמצעות פרוטוקול עיכול רקמות אנזימטי. לאחר מכן, אנו מתארים התפשטות ADSC הכוללת ניתוק תאים, ספירה וציפוי. לבסוף, התמיינות ADSC מתוארת באמצעות סוכני גרימה אדיפוגניים ספציפיים. בנוסף, אנו מתארים טכניקות צביעה כדי לאשר את ההבחנה.
רקמת השומן מספקת מקור עשיר ונגיש של תאי גזע רב-פוטנטיים, המסוגלים לחדש את עצמם. תאי גזע אלה שמקורם בשומן (ADSCs) מספקים מערכת תאי ex vivo עקבית הדומה מבחינה תפקודית לזו של אדיפוציטים in vivo. שימוש ב-ADSCs במחקר ביו-רפואי מאפשר חקירה תאית של ויסות ותפקוד מטבולי של רקמת השומן. התמיינות ADSC נחוצה להרחבת אדיפוציטים נאותה, והבחנה לא אופטימלית היא מנגנון מרכזי של תפקוד לקוי של השומן. הבנת השינויים בהתמיינות ADSC היא חיונית להבנת ההתפתחות של תפקוד מטבולי לקוי ומחלות. הפרוטוקולים המתוארים בכתב יד זה, כאשר עוקבים אחריהם, יניבו אדיפוציטים בוגרים שיכולים לשמש למספר בדיקות פונקציונליות במבחנה כדי להעריך את תפקוד חילוף החומרים של ADSC, כולל אך לא מוגבל למבחנים המודדים ספיגת גלוקוז, ליפוליזה, ליפוגנזה והפרשה. קופי מקוק רזוס (Macaca mulatta) דומים מבחינה פיזיולוגית, אנטומית ואבולוציונית לבני אדם וככאלה, רקמותיהם והתאים שלהם שימשו רבות במחקר ביו-רפואי ולפיתוח טיפולים. כאן אנו מתארים בידוד ADSC באמצעות רקמת שומן תת עורית ואומנטלית טרייה המתקבלת מקופי רזוס בני 4-9. דגימות רקמת שומן מתעכלות באופן אנזימטי בקולגנאז ואחריו סינון וצנטריפוגה כדי לבודד ADSCs מהחלק הסטרומלי של כלי הדם. ADSCs מבודדים מתרבים במדיה סטרומלית ולאחר מכן כ-14-21 ימים של התמיינות באמצעות קוקטייל של 0.5 מיקרוגרם/מ"ל דקסמתזון, 0.5 mM איזובוטיל מתיל-קסנטין, ו-50 μM אינדומתצין במדיה סטרומלית. אדיפוציטים בוגרים נצפים בכ -14 יום של התמיינות. בכתב יד זה אנו מתארים פרוטוקולים לבידוד, התפשטות והבחנה במבחנה של ADSC. אמנם, התמקדנו ב-ADSCs מרקמת השומן של מקוק רזוס, אך ניתן להשתמש בפרוטוקולים אלה לרקמת שומן המתקבלת מבעלי חיים אחרים עם התאמות מינימליות.
רקמת השומן מורכבת מתערובת הטרוגנית של תאים, בעיקר אדיפוציטים בוגרים וחלק כלי דם סטרומלי הכולל פיברובלסטים, תאי חיסון ותאי גזע שמקורם בשומן (ADSCs)1,2,3. ניתן לבודד ADSCs ראשוניים ישירות מרקמת השומן הלבן ולעורר אותם להתמיין לאדיפוציטים, סחוס או תאי עצם4. ADSCs מציגים מאפיינים קלאסיים של תאי גזע כגון תחזוקה של מולטיפוטנטיות במבחנה והתחדשות עצמית; ודבקים בפלסטיק בתרבות 5,6. ADSCs הם בעלי עניין חשוב לשימוש ברפואה רגנרטיבית בשל הרב-תכליתיות שלהם ויכולתם להיקצר בקלות בכמויות גדולות באמצעות טכניקות לא פולשניות7. התמיינות אדיפוגנית של ADSCs מייצרת תאים המחקים באופן פונקציונלי אדיפוציטים בוגרים, כולל הצטברות שומנים, ספיגת גלוקוז מגורה על ידי אינסולין, ליפוליזה והפרשת אדיפוקין8. הדמיון שלהם לאדיפוציטים בוגרים הוביל לשימוש נרחב ב- ADSCs לחקירה פיזיולוגית של מאפייני התאים ותפקוד מטבולי של אדיפוציטים. ישנן ראיות הולכות וגוברות התומכות ברעיון כי התפתחות של תפקוד מטבולי לקוי והפרעות שמקורן ברמת התא או הרקמה 9,10,11,12. נדרשת התמיינות אופטימלית של ADSC להרחבת רקמת שומן מספקת, תפקוד תקין של אדיפוציטים וויסות מטבולי יעיל13.
הפרוטוקולים המתוארים בכתב יד זה הם טכניקות פשוטות המשתמשות בציוד מעבדה סטנדרטי וריאגנטים בסיסיים. כתב היד מתאר לראשונה את הפרוטוקול לבידוד ADSCs ראשוניים מרקמת שומן טרייה באמצעות עיכול מכני ואנזימטי. לאחר מכן, הפרוטוקול להתפשטות ומעבר של ADSCs במדיום סטרומלי מתואר. לבסוף, הפרוטוקול להבחנה אדיפוגנית של ADSCs מתואר. לאחר ההתמיינות, תאים אלה יכולים לשמש למחקרים כדי להבין טוב יותר את חילוף החומרים של אדיפוציטים ומנגנונים של תפקוד לקוי. כמו כן מתוארים הפרוטוקולים לאישור התמיינות אדיפוגנית וזיהוי טיפות שומנים באמצעות O אדום שמן וצביעת בורון-דיפרומיתן (BODIPY). הפרטים של פרוטוקולים אלה התמקדו ב- ADSCs ראשוניים שבודדו מרקמת שומן אומנטלית טרייה של קופי מקוק רזוס. אנו ואחרים השתמשנו בפרוטוקול זה כדי לבודד בהצלחה ADSCs מרקמות שומן תת עוריות ואומנטליות של מקוק רזוס14,15. עבור אותה כמות של רקמה בשימוש, ראינו כי רקמת שומן תת עורית היא צפופה יותר, קשוחה יותר ומניבה פחות תאים מעיכול בהשוואה לרקמת שומן אומנטלית. פרוטוקול זה שימש גם לבידוד ADSCs מדגימות שומן אנושיות16.
כל הרקמות וההליכים שהתקבלו אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים במרכז למדעי הבריאות של אוניברסיטת לואיזיאנה ובוצעו בהתאם להנחיות המכון הלאומי לבריאות (פרסום NIH מס '85-12, מתוקן 1996).
1. הכנת מאגרים ופתרונות
2. בידוד ADSC
3. התפשטות ADSC
4. התמיינות אדיפוגנית ADSC
5. זיהוי אדיפוציטים
הערה: סעיף זה יתאר פרוטוקולי צביעה המשמשים לזיהוי טיפות שומנים באדיפוציטים מובחנים, עם זאת, צביעה אימונופלואורסצנטית עבור CD105, סמן תאי גזע מזנכימליים, יכולה לשמש גם לאישור ADSC.
ה-ADSCs שבודדו מדגימות רקמת השומן של קופי מקוק רזוס נזרעו על צלחות תרבית ומוצגות באיור 1. ביום הציפוי, התאים אינם דבקים וצפים בצלחת התרבית כפי שמוצג באיור 1A. תוך 72 שעות, ADSCs יהפכו למפגש של 80% ויהיו מוכנים להתמיינות אדיפוציטים (איור 1B). ADSCs מפגינים ?...
פרוטוקולי בידוד, התפשטות והתמיינות של ADSC הם ישרים וניתנים לשחזור, אך הם דורשים טכניקה זהירה כדי להבטיח בידוד הולם, התרחבות בריאה ובידול יעיל. סביבת עבודה סטרילית היא קריטית לכל הניסויים בתרביות תאים. חיידקים או פטריות עשויים להיות מוחדרים לתרביות תאים באמצעות כלים מזוהמים, מדיה או סביבת ע...
ללא.
המחברים רוצים להודות לקרטיס ונדה סטווה על עזרתו הטכנית. המחקר שבבסיס הפיתוח של הפרוטוקולים נתמך על ידי מענקים מהמכון הלאומי להתמכרות לאלכוהול ואלכוהוליזם (5P60AA009803-25, 5T32AA007577-20 ו- 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