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Method Article
Este artigo apresenta um protocolo simples e económico para o simples isolamento e purificação de células-tronco mesenquimais do líquido sinovial do coelho branco Nova Zelândia.
Células-tronco mesenquimais (MSCs) são a fonte principal da célula para a terapia baseada em células. MSCs de líquido sinovial cavidade articular potencialmente poderiam ser usados para engenharia de tecidos de cartilagem. MSCs de líquido sinovial (SF-MSCs) foram considerados candidatos promissores para a regeneração articular, e seu potencial benefício terapêutico fez-lhes um tópico de pesquisa importante de tarde. SF-MSCs da cavidade do joelho do coelho Nova Zelândia branco podem ser empregados como um modelo otimizado translacional para avaliar humana medicina regenerativa. Por meio de CD90 à base magnética registrados da célula classificação tecnologias (MACS), este protocolo com sucesso Obtém coelho SF-MSCs (rbSF-MSCs) deste modelo de coelho e mais totalmente demonstra o fenótipo MSC dessas células induzindo os para diferenciar a osteoblastos, adipócitos e condrócitos. Portanto, esta abordagem pode ser aplicada em pesquisa da biologia celular e engenharia de tecidos, utilizando procedimentos e equipamentos simples.
MSCs têm sido sugeridos como uma fonte valiosa para a medicina regenerativa, especialmente, para lesões da cartilagem. MSCs, incluindo osteoblastos, condrócitos, adipócitos, miócitos esqueléticos e células estromais viscerais, amplamente expandem as áreas de transplante de células-tronco devido a sua alta expansão taxa e linhagem multi diferenciação potencial1. MSCs podem ser isolados do esqueleto muscular, membrana sinovial, medula óssea e tecido adiposo2,3,4. As conclusões têm também confirmed a presença de MSCs no líquido sinovial, e anterior pesquisa identificou MSCs derivado de líquido sinoviais (SF-MSCs) como candidatos promissores para regeneração articular5,6.
No entanto, pesquisa e experimentação pré-clínica em amostras humanas estão sujeitas a muitas questões éticas. Em vez disso, os coelhos têm sido e continuam a ser os mais usados espécies animais para demonstrar que o transplante de MSCs pode reparar danos na cartilagem. Nos últimos anos, um número crescente de pesquisadores estudaram células-tronco mesenquimais coelho (rbMSCs), ambos em vitro e em vivo, como estas células são MSCs semelhantes ao ser humano em sua fisiologia celular biologia e tecido. Da mesma forma, os rbMSCs são capazes de aderir a superfícies plásticas, morfologia do eixo-fibroblasto como humanos MSCs. Além disso, amostras de mesenquimais coelho são simples e fáceis de obter7. Além disso, os pontos cruciais são que o rbMSCs expressar marcadores de superfície, tais como CD44, CD90 e CD105, e que o potencial de diferenciação de linhagem multi é preservada, que está de acordo com os critérios para a identificação de populações de MSC como definida pela sociedade internacional de terapia celular8,9. Em particular, chondroprogenitors de líquido sinoviais são capazes de não-hipertrófica condrogênese quando induzido por TGF-β1, tornando-os fontes de celular adequada para a cartilagem articular fenotipicamente regeneração10,11, 12.
No entanto, o isolamento de SF-MSCs é muito diferente de outros tecidos, incluindo o cordão umbilical, tecido adiposo, sangue periférico e medula óssea. Atualmente, as abordagens mais comuns para a purificação e a classificação de SF-MSCs são citometria de fluxo e Fima baseado no grânulo classificação, embora o método de citometria de fluxo requer um ambiente específico e altamente caro instrumentos13.
Este artigo apresenta um procedimento simples e minimamente invasivo coleção de amostras de líquido sinovial da Nova Zelândia coelhos brancos. Durante o procedimento, os MSCs-rbSF são estàvel expandido em vitro e então isolaram com CD90 positivo magnética do grânulo procedimentos baseados. Finalmente, o protocolo mostra como obter o MSCs com um elevado grau de pureza e viabilidade das fontes de células colhidos.
Neste protocolo, os rbSF-MSCs isoladas são caracterizadas com base na sua morfologia, expressão de marcadores específicos e pluripotência para células-tronco. Immunophenotyping baseados em citometria de fluxo revela uma expressão significativa e positiva de CD44 e CD105, Considerando que a expressão de CD45 e CD34 é negativa. Finalmente, um ensaio em vitro para rbSF-MSCs demonstra a diferenciação osteogênica, adipogenic e chondrogenic dessas células.
Todos os animais de experimentos foram conduzidos em conformidade com as diretrizes regionais do Comitê de ética, e todos os procedimentos de animais foram aprovados pelo cuidado institucional do Animal e do uso Comissão de Shenzhen segundo pessoas Hospital, Universidade de Shenzhen.
1. isole e cultura as rbSF-MSCs
2. CD90-positivo magnético ativado celular classificação (MACS) do rbSF-MSCs e cultura primária
3. identificação do rbSF-MSCs
Isolamento, purificação e cultura dos MSCs-rbSF:
Este protocolo usa MACS para isolar rbSF-MSCs, baseados na expressão do marcador de superfície MSC CD90. Um diagrama de fluxo de processo de rbSF-MSCs isolamento, purificação e caracterização e o protocolo de cultura em vitro é mostrado na Figura 1.
Morfologia celular após magnético celular ativado class...
A existência de MSCs no líquido sinovial fornece uma alternativa para a terapia baseada em células. Estudos anteriores mostraram que a lesão sites contêm quantidades mais elevadas de células-tronco mesenquimais em seu líquido sinovial, que pode ser positivamente correlacionada com o período pós-lesão5. Os MSCs no líquido sinovial podem ser benéficos para o tecido, para reforçar a cura espontânea após uma lesão18,19. A aplic...
Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.
Este estudo foi suportado financeiramente pelos seguintes subsídios: Fundação de ciências naturais da China (n. º 81572198; N. º 81772394); o fundo para a construção de alto nível de disciplina médica da Universidade de Shenzhen (n º 2016031638); a Fundação de pesquisas médicas da província de Guangdong, China (n. º A2016314); e ciência de Shenzhen e tecnologia de projetos (n. º JCYJ20170306092215436; Não. JCYJ20170412150609690; Não. JCYJ20170413161800287; Não. SGLH20161209105517753; Não. JCYJ20160301111338144).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
MesenGro | StemRD | MGro-500 1703 | Warm in 37 °C water bath before use |
MesenGro Supplement | StemRD | MGro-500 M1512 | Component of MSCs culture medium |
DMEM basic | Gibco Inc. | C11995500BT | MSCs differentiation medium |
Isotonic saline solution | Litai, China | 5217080305 | Cavity arthrocentesis procedure reagent |
Phosphate-Buffered Saline (PBS) | HyClone Inc. | SH30256.01B | PBS, free of Ca2+/Mg2+ |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Gibco Inc. | 10099-141 | Component of MSCs culture medium |
Povidone iodine solution | Guangdong, China | 150605 | Sterilization agent |
75% ethanol | Lircon, china | 170917 | Sterilization agent |
0.25% Trypsin/EDTA | Gibco Inc. | 25200-056 | Cell dissociation reagent |
1% Penicillin-Streptomycin | Gibco Inc. | 15140-122 | Component of MSCs medium |
MACS Running Buffer | MiltenyiBiotec | 5160112089 | Containing phosphate-buffered saline (PBS), 0.5% bovine serum albumin(BSA), and 2 mMEDTA |
CD90 antibody conjugated MicroBeads | MiltenyiBiotec | 5160801456 | For magnetic activated cell sorting |
Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P2256 | Component of MSCs chondrogenic differentiation |
Dexamethasone | Sigma-Aldrich | D1756 | Component of MSCs osteogenic differentiation |
ITS | BD | 354352 | 1%, Component of MSCs chondrogenic differentiation |
L-proline | Sigma-Aldrich | P5607 | 0.35 mM, Component of MSCs chondrogenic differentiation |
L-ascorbic acid-2-phosphate | Sigma-Aldrich | A8960 | 50 mM, Component of MSCs chondrogenic differentiation |
3-isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I5879 | 0.5 mM, Component of adipogenic differentiation |
Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 | 100 mM, Component of adipogenic differentiation |
TGFβ1 | Peprotech | 100-21 | 10 ng/mL, Component of MSCs chondrogenic differentiation |
α-glycerophsphate | Sigma-Aldrich | G6751 | Component of MSCs osteogenic differentiation |
CD34 Polyclonal Antibody, FITC Conjugated | Bioss | bs-0646R-FITC | Hematopoietic stem cells marker |
Mouse antirabbit CD44 | Bio-Rad | MCA806GA | Thy-1 membrane glycoprotein (MSCs marker) |
CD45 (Monoclonal Antibody) | Bio-Rad | MCA808GA | Hematopoietic stem cells marker |
CD105 antibody | Genetex | GTX11415 | MSCs marker |
Isopropyl alcohol | Sigma-Aldrich | I9030 | Precipitates RNA extraction organic phases |
Trichloromethane | Wenge, China | 61553 | Extract total RNA |
Trizol | Invitrogen | 15596-018 | Isolate total RNA |
SYBR green master mix | Takara Bio, Japan | RR420A | PCR test |
cDNA synthesis kit | Takara Bio, Japan | RR047A | Reverse-transcribed to complementary DNA |
Alizarin Red | Sigma-Aldrich | A5533 | Staining of calcium compounds |
Toluidine Blue | Sigma-Aldrich | 89640 | Staining of cartilaginous tissue |
Oil Red O solution | Sigma-Aldrich | O1391L | Lipid vacuole staining |
Equipment | |||
MiniMACS Separator | MiltenyiBiotec | 130-042-102 | For magnetic activated cell sorting |
MultiStand | MiltenyiBiotec | 130-042-303 | For magnetic activated cell sorting |
MS Columns | MiltenyiBiotec | 130-042-201 | For magnetic activated cell sorting |
Cell Strainer | FALCON Inc. | 352340 | 40 μm nylon |
Hemocytometer | ISOLAB Inc. | 075.03.001 | Cell counting |
Falcon 100 mm dish | Corning | 353003 | Cell culture dish |
Microcentrifuge tube | Axygen | MCT-150-C | RNA Extraction and PCR |
Centrifuge Tubes | Sigma-Aldrich | 91050 | Gamma-sterilized |
High-speed centrifuge | Eppendorf | 5804R | Centrifuge cells |
Carbon dioxide cell incubator | Thermo scientific | 3111 | Cell culture |
Real-Time PCR Instrument | Life Tech | QuantStudio | Real-Time quantitative polymerase chain reaction |
Flow cytometer | BD Biosciences | 342975 | Cell analyzer |
Pipettor | Eppendorf | O25456F | Transfer the liquid |
Cloning cylinder | Sigma-Aldrich | C3983-50EA | Isolate and pick individual cell colonies |
Sterile hypodermic syringe | Double-Dove, China | 131010 | Arthrocentesis procedure |
Rabbit cage | Zhike, China | ZC-TGD | Restrain the rabbit |
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