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Method Article
* Questi autori hanno contribuito in egual misura
Il presente protocollo descrive l'isolamento e la coltura di cellule staminali mesenchimali dalle arterie del cordone ombelicale, dalla vena e dalla gelatina di Wharton.
Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale (UC-MSC) sono un'importante fonte di cellule per la medicina rigenerativa. Le UC-MSC possono essere isolate dalla gelatina di Wharton del cordone ombelicale, così come dalle arterie ombelicali e dalla vena ombelicale. Sono conosciute come cellule staminali perivascolari ottenute dalle arterie ombelicali (UCA-PSC), cellule staminali perivascolari ottenute dalla vena ombelicale (UCV-PSCs) e cellule staminali mesenchimali ottenute dalla gelatina di Wharton (WJ-MSCs). UCA-PSC e UCV-PSC sono periciti derivati da regioni perivascolari che sono progenitori delle MSC. L'isolamento e la coltura dei tre tipi di cellule è una fonte importante per lo studio del trapianto e della riparazione di cellule staminali. Il presente protocollo si concentra sull'isolamento e la coltura di cellule attraverso la separazione meccanica, la coltura aderente e il crawling delle cellule. Attraverso questa tecnica, è possibile derivare i tre diversi tipi di cellule staminali. I marcatori della superficie cellulare sono stati rilevati mediante citometria a flusso. Le cellule staminali sono state rilevate per il potenziale di differenziazione multilineage mediante differenziazione adipogenica, osteogenica e neurale-simile, che è coerente con il fenotipo delle MSC. Questo protocollo sperimentale espande l'origine delle UC-MSC. Inoltre, il metodo di isolamento cellulare fornisce una base per ulteriori studi sulla medicina rigenerativa e altre applicazioni.
Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale umano (UC-MSC) sono ampiamente utilizzate nella medicina rigenerativa a causa del loro funzionamento non invasivo, della bassa immunogenicità e dell'assenza di controversie etiche1. In molti studi, le UC-MSC isolate dalla gelatina di Wharton (WJ) possono attaccarsi alla parete, subire una multi-differenziazione ed esprimere marcatori di cellule staminali mesenchimali (MSC)2. Tuttavia, quasi tutte le MSC originano dalla regione perivascolare3. I periciti, come sottoinsieme delle cellule perivascolari, sono cellule progenitrici delle MSC4. Pertanto, le UC-MSC possono essere isolate dal cordone ombelicale WJ, dalle arterie ombelicali (UCA) e dalla vena ombelicale (UCV), note rispettivamente come UCA-PSC, UCV-PSCs e WJ-MSCs5. Questo metodo mirava a isolare e coltivare i tre diversi tipi di cellule staminali. L'isolamento e la cultura di UCA-PSC, UCV-PSC, e WJ-MSC sono molto importanti per fornire più fonti di MSC.
Il presente studio descrive l'isolamento, la coltura e l'applicazione futura di UCA-PSC, UCV-PSC e WJ-MSC, che hanno adesione cellulare, esprimono i marcatori delle MSC e hanno una differenziazione multidirezionale. Le cellule staminali isolate sono state osservate al microscopio e sottoposte a coltura cellulare, passaggio cellulare, crioconservazione cellulare e recupero cellulare. La logica alla base dell'uso di questa tecnica era che le cellule strisciavano fuori dal tessuto. Rispetto al metodo precedente, come la citometria a flusso o le tecniche di microsfere immunomagnetiche, che erano complesse e costose6, le US-MSC possono essere isolate in modo massivo con il metodo della separazione aderente e del crawling cellulare; Questi sono stati utilizzati nello studio precedente5. L'analisi della citometria a flusso è stata eseguita sulle cellule staminali derivate per rilevare se queste cellule esprimono marcatori MSC. La differenziazione multidirezionale delle cellule staminali è stata introdotta per rilevare se i tre tipi di cellule hanno il potenziale per differenziarsi in adipociti, osteoblasti e neuroblasti. L'isolamento e la coltura di tre tipi di cellule staminali dal cordone ombelicale sono stati importanti nell'uso clinico e utili per i ricercatori per diverse applicazioni future.
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Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dal Comitato Etico per la Ricerca Clinica, Terzo Ospedale Affiliato, Università di Soochow. Il consenso informato scritto è stato ottenuto dai soggetti umani. Gli individui con parto vaginale a termine o taglio cesareo sono stati inclusi nel presente studio per ottenere il cordone ombelicale. Il cordone ombelicale proviene da neonati sani senza pregiudizi di genere. Il neonato aveva un punteggio di Apgar di 8-10. Il punteggio di Apgar è un test rapido per i neonati somministrato subito dopo la nascita. Questo test controlla il tono muscolare, la frequenza cardiaca e altri segni del bambino per vedere se sono necessarie ulteriori cure mediche o di emergenza7. D'altra parte, i pazienti con malattie importanti, come cuore, fegato, reni o altre malattie infettive, sono stati esclusi dal presente studio.
1. Raccolta del cordone ombelicale umano
2. Isolamento e coltura di UCA-PSC, UCV-PSC e WJ-MSC
3. Rilevamento di marcatori di superficie delle MSC mediante citometria a flusso
4. Differenziazione di UCA-PSC, UCV-PSC e WJ-MSC in adipociti
5. Differenziazione delle cellule staminali in osteoblasti
6. Differenziazione delle cellule staminali in neuroni
7. Colorazione in immunofluorescenza
8. Saggio di proliferazione
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Isolamento e coltura di UCA-PSC, UCV-PSC e WJ-MSC dal cordone ombelicale
Le arterie ombelicali, la vena ombelicale e la gelatina di Wharton sono state separate meccanicamente dal cordone ombelicale e tagliate in pezzi di 2-3cm. La distanza tra le arterie, la vena o i blocchi di tessuto gelatinoso di Wharton era di circa 1 cm, disposti a forma di quinconce (Figura 1A-C). I tre tipi di cellule st...
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Questo studio ha isolato tre diversi tipi di cellule dalle arterie del cordone ombelicale, dalla vena e dalla gelatina di Wharton. Il cordone ombelicale era uno scarto di consegna e il suo utilizzo era semplice, sicuro e senza controversie etiche5. Le UC-MSC sono originali e hanno una forte capacità di differenziazione1. Studi precedenti hanno dimostrato che la quantità di UC-MSC isolate dal cordone ombelicale con il metodo di digestione ...
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Gli autori desiderano riconoscere il sostegno del Progetto di ricerca di base dell'Ufficio per la scienza e la tecnologia di Changzhou nell'ambito della sovvenzione numero CJ20200110 (a YJY), della National Nature Science Foundation of China (82001629, XQS), del Youth Program of Natural Science Foundation della provincia di Jiangsu (BK20200116, XQS) e del Jiangsu Province Postdoctoral Research Funding (2021K277B, XQS).
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adipogenic differentiation kit | Gibco | A1007001 | Multidirectional differentiation |
Alizarin red staining solution | Sigma | A5533 | Multidirectional differentiation |
Antibody against CD13 | Thermo Fisher Scientific | MA1-12034 | flow analysis |
Antibody against CD34 | BD Biosciences | 560942 | flow analysis |
Antibody against CD45 | BD Biosciences | 561865 | flow analysis |
Antibody against CD73 | BD Biosciences | 940294 | flow analysis |
Antibody against HLA-DR | BD Biosciences | 555560 | flow analysis |
Anti-fluorescence quenching agent | Abcam | AB103748 | Immunofluorescence |
Anti-Mouse IgG H&L (Alexa Fluor 488) | abcam | ab150113 | Multidirectional differentiation |
ATRA | STEMCELL Technologies | 302-79-4 | cell culture |
bFGF | Gibco | 13256029 | Multidirectional differentiation |
BSA | Sigma | V900933 | Immunofluorescence |
Cell incubator | Thermo Fisher Scientific | HERAcell 240i | cell culture |
Cell-counting kit-8 | Dojindo | CK04 | cell proliferation |
Centrifuge | Thermo Fisher Scientific | Sorvall™ MTX-150 | cell culture |
DAPI | Sigma | 10236276001 | Immunofluorescence |
DMSO | Sigma | D1435 | cell culture |
FBS | Gibco | 10099141 | cell culture |
FITC Mouse Anti-Human IgG | BD Biosciences | 560952 | flow analysis |
Flow Cytometer | Thermo Fisher Scientific | A24864 | flow analysis |
Fluorescence microscope | Thermo Fisher Scientific | IM-5 | flow analysis |
Gelatin | Sigma | 48722 | Multidirectional differentiation |
Leica Microscope | Leica | DM500 | Multidirectional differentiation |
LG-DMEM medium | Gibco | 11-885-084 | cell culture |
Microplate reader | Thermo Fisher Scientific | A51119500C | cell proliferation |
Neurogenic induction | Gibco | A1647801 | Multidirectional differentiation |
Oil red O solution | Sigma | O1516 | Multidirectional differentiation |
Osteogenic induction | Cyagen | HUXXC-90021 | Multidirectional differentiation |
Paraformaldehyde | Sangon Biotech | 30525-89-4 | Immunofluorescence |
Pasteur pipette | Biosharp | BS-XG-03L | cell culture |
PBS (phosphate buffered saline) | Hyclone | SH30256.LS | cell culture |
Penicillin streptomycin | Hyclone | SV30010 | cell culture |
Primary antibody against NSE | Santa Cruz Biotechnology | sc-292097 | Multidirectional differentiation |
SPSS 22.0 | IBM | SPSS 22.0 | Statistical analysis |
The cell climbing sheets | CITOTEST Scientific | 80346-0910 | Multidirectional differentiation |
TritonX-100 | Sangon Biotech | 9002-93-1 | Immunofluorescence |
Trypsin | Gibco | 25300120 | cell culture |
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