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myofibers의 절연과 문화는 황금 표준입니다 체외에서 시스템입니다. 중요한 것은 하나의 myofiber 문화 시스템은 근육 줄기 세포 틈새의 필수적인 구성 요소입니다 myofiber / 줄기 세포 연결을 유지합니다.
성인의 근육 재생은 위성 세포라고 주민 줄기 세포에 의해 수행됩니다. 위성 세포는 기저 얇은 판 각 myofiber의 sarcolemma 사이에 자신의 위치에 의해 정의됩니다. 자신의 행동의 현재 지식은 크게 단일 myofiber 격리 프로토콜의 사용에 의존하고 있습니다. 1985 년에 비 쇼프는 myofiber과 줄기 세포 사이의 물리적 연결이 1 보존되는 체외 시스템에를 만드는 것을 목표로 성인 쥐의 Flexor Digitorum Brevis (FDB)에서 하나의 라이브 섬유를 분리하는 프로토콜을 설명했다. 1995 년 비 쇼프 프로토콜 등이 myofibers이 단독으로 데려와 대신 중력 침강 2, 3 분리되는 collagenase를 소화 한 후 별도로 처리됩니다를 Rosenblattmodified. Rosenblatt 또는 비 쇼프 프로토콜은 이후 다른 근육, 연령이나 조건 3-6에 맞게되었습니다. 단일 myofiber 절연 기술은 필수입니다독특한 장점 때문에 도구입니다. 첫째, 단일 myofiber 프로토콜에, 위성 세포는 기저 얇은 판 아래에 유지됩니다. 이러한 형광 활성화 셀 정렬과 같은 다른 기술을 화학 및 기계적 조직 분리 7 필요로이 프로토콜의 독특한 기능입니다. myofiber 문화 시스템은 생체 연구에 대한 대체 할 수 있지만 근육 줄기 세포의 관련 생물학적 속성을 처리 할 수있는 뛰어난 플랫폼을 제공 않습니다. 싱글 myofibers는 표준 도금 조건 또는 부동 조건에서 배양 할 수 있습니다. 부동 myofibers에 위성 세포는 myofiber 환경보다 거의 다른 어떤 영향을 받게됩니다. 기판 강성 및 코팅은 근육 8, 9를 다시 생성 할 수 위성 세포 '능력에 영향을 표시 한 것도 이러한 요소의 각을 제어 할 수있는 것은 독립적으로 할 수 있습니다 틈새 시장에 의존하고 독립적 인 반응 사이의 차별. 혈청의 다른 농도가또한 정지에서 활성으로의 전환에 영향을 가지고 표시되었습니다. 관련 위성 세포의 정지 상태를 유지하려면 섬유는 1-3 낮은 혈청 매체에 보관해야합니다. 정지 상태에 관련된 유전자를 연구 할 때 특히 유용합니다. 혈청 풍부한 매체에, 위성 세포가 빠르게 활성화, 따라서 1-3 생체 재생 과정에를 모방, 마이그레이션 및 차별화, 세포 분열 따위에 의해 번식. 바이러스 배달 유전자의 이소성 표현; oligonucleotide 기반의 유전자 똑 다운 또는 라이브 이미징 시스템은 이러한 화학 억제제의 테스트와 같은 assays의 다양한을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 이 비디오 문서는 현재 성인 마우스 (6-8주 이전)의 신근 Digitorum의 Longus (편집 판단리스트) 근육에서 단일 myofibers를 분리하기 위해 실험실에서 사용되는 프로토콜을 설명합니다.
모든 실험은 동물 보호 및 취급에 대한 오타와 규정의 대학에 따라 처리했다.
프로토콜의 개요 표 1을 참조하십시오.
1. 절연를 시작하기 전에
2. 근육 절개와 소화
3. 싱글 Myofiber 해리와 문화
4. 다운 스트림 응용
여기 성인 마우스의 편집 판단리스트 근육에서 단일 myofibers의 절연을 설명했다. 성공적인 myofibers는 collagenase 활동이나 근육 조건이나 연령 등 여러 가지 요인에 따라 달라집니다를 얻을 수 있습니다. 가장 중요한 건에서 편집 판단리스트 근육의 길이 그대로 myofibers의 힘줄이 결과 근육의 고립. 그림 1은 고립 "힘줄에 힘줄이"의 단계 그래픽 표현을 통해 단계를 보여줍니다. 근육이 완전히 소화되면 myofibers는 근육에 부드러운 압력을 적용하여 출시하고 있습니다. 그림 2A는 첫 번째 세척 후에 myofiber 격리 실험의 대표 사진을 보여줍니다. 이 시점에서 문화는 길고 빛나는 관 구조로 표시 한 myofibers 묶음의 혼합물을 포함, 하이퍼은 소화 과정에서 어둡고 짧고 파편 아르 myofibers을 계약. 적어도 세 연속 세차의 끝으로 만 하나의 라이브 myofibers는 디에 남아 있어야문화 또는 다운 스트림 분석을위한 쉬 (그림 2B). 그림 2C는 하이퍼 계약을 체결 섬유 (C ')에 비해 긴, 라이브 섬유를 보여줍니다. 고립시, 위성 세포는 myofiber 표면 (그림 3A)에 작은 protuberances으로 나타납니다. 혈청 풍부한 매체에 유지하는 경우, 위성 세포는 활성화 분아 따위에 의해 중식, 마이그레이션 결국 myotubes (B)에 융합. 문화 15 일이 지나면 모든 myotubes는 성인의 근육 재생이 자신의 개발 기간 동안 어떤 시점에서 myogenic 결정자 계수 Myf5을 표명했다고 세포에 의해 수행되는 제안 Myf5 기자 YFP (C)를 표현한다. 모든 객실에는 위성 세포는 짝을 상자 전사 인자에게 Pax7 17 표현한다. 기자 마우스 라인 Pax7Cre-TdTomato는 TdTomato 형광 신호 (그림 3D 및 E)의 표현을 통해 위성 세포를 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 그림은 4 쇼 대표 immu더블 Pax7 + / Myod 위성 세포의 nofluorescence. 클래식 한 더블 Pax7 + / Myod + 위성 세포는 하나 다운 Myod을 조절하고 Pax7 표현 18 유지하여 Myod 표현하거나 정지로 수익을 유지하면서 다운 Pax7을 조절하여 차별화 프로그램을 완료 proliferative 헌신적 인 근육 progenitors로 간주됩니다
1 그림. 마우스 hindlimb에서 편집 판단리스트 근육 절연. 8 일주일 정도 성인 마우스. Hindlimb. 화살표는 말초 (무릎) 힘줄과 인접 (도보) 힘줄을 나타냅니다. B는. Tibialis 앞쪽 (TA) 근육과 신근 Digitorum의 Longus (편집 판단리스트) 근육. C의 해부 위치. 근위 힘줄을 통해 편집 판단리스트를 개최함으로써, 근육은 말초 힘줄이 노출 무릎쪽으로 당겨 있습니다. D는. 말초 힘줄은잘라 내기 및 편집 판단리스트가 공개되어 있습니다.
그림 2. 하나의 myofiber 격리 실험의 대표 결과입니다. 첫 번째 세척 단계에서 myofiber 격리 실험. 밝은 현장 사진. 레드 화살표가 라이브 myofibers을 나타냅니다, 흰색 화살표가 하이퍼 계약 myofibers을 나타내며 노란색 화살표는 세포, myofiber 또는 ECM의 파편을 나타냅니다. B는. DMEM의 연속 세차 후에는 라이브 myofibers이 남아있다. C와 C '. 이미지 긴 그대로 라이브 myofiber (C)를 상징하며 짧은 하이퍼가 myofiber을 (C ') 계약을 체결. 바 10 μm. 사진은 AxioCam HR 갖춘 Zeiss Axio 옵저버 Z1 현미경으로 촬영 된 것입니다.
Figur E 3. 하나의 myofiber 문화 실험의 대표 결과입니다. 바로 분리 한 후 관련 위성 세포 (화살표) (시간 0). B와 하나의, 라이브 myofiber의. 밝은 현장 사진. 싱글 myofibers는 Matrigel에 도금 15 일 혈청 다양한 매체에 배양 하였다. 화이트 화살표는 하나의 셀 (노란색 화살표) C에 비해 차별화 된 myotubes을 나타냅니다. Myf5Cre에서 싱글 myofibers는, RosaYFP 마우스는 B와 같이 배양되었다. 화살표 Myf5 파생 myotubes을 나타냅니다. D와 E. Pax7Cre에서 싱글 myofibers, TdTomato는 바로 한 후 격리하고 수정되었습니다. 화살표는 Pax7 긍정적 정지 위성 세포 (E, 빨간색)을 나타냅니다. 핵은 DAPI (D)와 counterstained되었습니다. 바 : 50 μm. 사진은 AxioCam HR 갖춘 Zeiss Axio 옵저버 Z1 현미경으로 촬영 된 것입니다.
근육 절개 (5 분 각각의 근육) |
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근육 소화 (30-45 분) |
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섬유 절연 |
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섬유 문화 (최대 3~4주까지) |
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표 1. myofiber 격리 프로토콜의 개요. myofiber 절연 프로토콜은 4 주요 단계로 구성되어 있습니다. 각 단계에 대해 대략적인 시간과 주요 핵심 포인트를 설명합니다. 각 단계에 대한 자세한 설명은 프로토콜 텍스트를 참조하십시오.
그대로 근육의 단일 myofibers의 절연 및 문화 근육 재생의 과정을 공부하는 체외 모델에 우수한를 제공합니다. 이 시스템의 고유 기능은 기저 얇은 판 아래의 생리적 환경에서 위성 세포의 보존입니다. 가장 중요한 기술은 정지하고 활성 상태 모두에서 근육 줄기 세포의 행동을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 지난 20 년 동안 myofiber 문화 시스템은 고유 및 외부 determinants 모두에 대해 위성 세포 인구의 생물에 의미있는 통찰력을 제공하고 있습니다. 배양 개인의 myofibers으로 myofiber, 근육 입력하거나 재생 가능성과 관련하여 위성 세포 이질성은 15 해결되었습니다. 위성 세포 이주 패턴 16 획득 정보를 허용 한 배양 섬유의 라이브 영상을 사용하여 정교한 연구. 양적 데이터의 취득은수 LSO. 시간이 많이 있지만, 특정 이벤트 (줄기 세포 비대칭 분할, 증식과 분화 비율 등)의 유통 및 발생에 관한 중요한 정보를 제공합니다. FACS 또는 기타 수단으로 위성 세포의 순수한 인구의 분리는 분자 수준에서 단백질이나 유전자 표현 변화를 조사 할 수있는 좋은 플랫폼을 제공 할 수 있지만 함께 이전에 설명 된 응용 프로그램과 단일 섬유에서 단백질이나 RNA 추출도 가능합니다. 우리의 경험에서 성공적인 섬유 절연을위한 가장 중요한 단계는 절연 (2.5-2.9 프로토콜 텍스트의 단계) "힘줄에 힘줄이"입니다. 이 근육 소화 한 후, 섬유 최소한의 또는 전혀 손상이 때문에 다음 단계에서 자신의 성능을 증가와 함께 편집 판단리스트에서 해제되어 있는지 보장합니다.
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우리는 중요한 읽기와 의견을 제공하는 사라 딕 감사드립니다. MAR는 분자 유전학의 캐나다 연구 의자를 보유하고 하워드 휴즈 의학 연구소의 국제 연구 학술 수 있습니다. 이 작품은 국립 보건원, 하워드 휴즈 의학 연구소, 건강 연구의 캐나다 연구소, 근육질 영양 장애 협회와 캐나다 연구 의자 프로그램에서 MAR에 대한 교부금에 의해 지원되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약 / 재료 | |||
Collagenase | 시그마 - 알드리치 | C0130-1g | 최적의 결과를 신선한 모든 시간을 준비합니다. undiluted collagenase의 추가 aliquots는 -20 ° C.에 저장할 수 있습니다 |
DMEM 높은 포도당 + NaPyr | Invitrogen | 11995073 | 펜 / 패 혈성의 추가는 대기 contaminations을 최소화 할 필요가 있습니다 |
특징 태아 소 혈청 | Hyclone | SH30396.03 | 롯 # KUJ35152 |
말 혈청 | Hyclone | SH300.74.03 | 롯 # AVJ82494 |
닭 배아 추출 | 정확한 화학 | CE-650-T, 배치 B7035010 | 동결 - 해동 사이클을 피하십시오. |
Matrigel | BD | -20 ° C.에 저장 aliquots 동결 - 해동 사이클을 피하십시오. 4 ° C.에 희석 aliquots를 저장 | |
장비 | |||
Cohann - Vannas 봄 가위 블레이드 - 스트레이트 - 샤프 6mm | 정밀 과학 도구 | 15000-02 | |
추가 씬 아이리스 가위-10.5cm | 정밀 과학 도구 | 14088-10 | |
모리아 - 홍채 집게가 구부러진 | 정밀 과학 도구 | 11373-12 | |
파스퇴르 피펫 | VWR | 14672-380 | 14672-200 |
다이아몬드 펜 | VWR | 52865-005 | |
60 * 15mm 페트리 접시 | VWR | 25384-092 | |
Acrodisc 0.22 μm 필터 | VWR | CA28-145-477 | |
현미경 StemiV6을 해부 | Zeiss | 추가 광원이 더 나은 초점 전경을 조망하실 수 있습니다해야 할 수 있습니다 |
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