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* Estes autores contribuíram igualmente
Este artigo descreve um método para isolamento baseado em esferas magnéticas de células endoteliais murinas de capilares linfáticos dérmicos. As células endoteliais linfáticas isoladas podem ser usadas para experimentos in vitro a jusante e análise de expressão de proteínas.
O sistema linfático participa da regulação da vigilância imunológica, absorção de lipídios e equilíbrio de fluidos teciduais. O isolamento de células endoteliais linfáticas murinas é um processo importante para a pesquisa linfática, pois permite a realização de experimentos in vitro e bioquímicos nas células isoladas. Além disso, o desenvolvimento da tecnologia Cre-lox permitiu a deficiência específica do tecido de genes que não podem ser direcionados globalmente, levando à determinação precisa de seu papel nos tecidos estudados. A dissecação do papel de certos genes na fisiologia e fisiopatologia linfática requer o uso de promotores linfático-específicos e, portanto, a verificação experimental dos níveis de expressão dos genes-alvo.
Métodos para isolamento eficiente de células endoteliais linfáticas de camundongos selvagens ou transgênicos permitem o uso de ensaios ex vivo e in vitro para estudar os mecanismos que regulam as funções linfáticas e a identificação dos níveis de expressão das proteínas estudadas. Desenvolvemos, padronizamos e apresentamos um protocolo para o isolamento eficiente de células endoteliais linfáticas dérmicas murinas (DLECs) via purificação de esferas magnéticas com base na expressão de LYVE-1. O protocolo descrito visa equipar os pesquisadores com uma ferramenta para entender e elucidar ainda mais os atores importantes das funções das células endoteliais linfáticas, especialmente em instalações onde o equipamento de classificação de células ativadas por fluorescência não está disponível.
O sistema linfático desempenha um papel fundamental na fisiologia humana. É considerado um fator homeostático vital, que facilita funções importantes, como a manutenção do equilíbrio hídrico tecidual-plasmático, a vigilância imunológica e a absorção de lipídios1, bem como funções recentemente identificadas, como a capacidade de reparo do coração2 e a capacidade regenerativa do osso e hematopoiese3. Apesar do papel significativo do sistema linfático, vários aspectos do papel dos linfáticos, bem como os mecanismos moleculares que governam certos parâmetros e respostas fisiológicas, permanecem indefinidos. Além disso, os defeitos vasculares linfáticos são fatores desencadeantes ou deteriorantes em certas condições fisiopatológicas. Exemplos bem conhecidos são os linfedemas primários e secundários, dependendo da origem genética ou não genética da doença, respectivamente, enquanto o papel do sistema linfático no crescimento do tumor primário e na disseminação metastática é fundamental, pois pode atuar como um canal para metástases e modulador das funções imunes1.
A defasagem no estudo e conhecimento da vasculatura linfática em relação à vasculatura sanguínea deve-se principalmente à descoberta posterior do sistema linfático em comparação com o sistema vascular sanguíneo e ao atraso na identificação de marcadores moleculares linfático-específicos. Isso melhorou muito nas últimas décadas, levando à alteração do quadro convencional dos linfáticos no estado estacionário e em condições de doença1. Semelhante à angiogênese, a linfangiogênese é a formação de novos vasos linfáticos a partir de vasos pré-existentes e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de um amplo espectro de doenças 4,5,6. No entanto, ao contrário da angiogênese, a investigação da linfangiogênese tem sido limitada principalmente a modelos in vivo com foco na formação de vasos de desenvolvimento e defeitos estruturais em modelos patológicos. O isolamento das células endoteliais linfáticas é importante para estudos in vitro, e isso pode ser proporcionado pelo protocolo apresentado.
Vários protocolos para isolamento endotelial linfático de camundongos foram desenvolvidos, os quais requerem o uso de classificação de células ativadas por fluorescência7. A vantagem do classificador de células, quando disponível, é o maior grau de pureza, ao contrário do isolamento baseado em esferas, com este último proporcionando um maior rendimento. O protocolo utiliza a expressão do receptor de hialuronano endotelial linfático 1 (LYVE-1), um marcador endotelial linfático, importante para o tráfego celular dentro dos vasos linfáticos 4,8. Como a expressão de LYVE-1 é limitada aos capilares linfáticos e não aos vasos linfáticos coletores, a técnica é adequada para o isolamento de células endoteliais linfáticas especificamente dos capilares linfáticos, ao contrário de outros marcadores linfáticos, como a podoplanina, que são expressos uniformemente em todas as células endoteliais linfáticas9. Para o protocolo, outros marcadores linfáticos importantes que não eram transmembrana, como o Prox1, foram excluídos.
Como o desfecho fisiológico foi a linfangiogênese, que geralmente é iniciada nos capilares linfáticos, o LYVE-1 foi selecionado como alvo devido à sua seletividade nessas células e porque o anticorpo selecionado proporcionou um alto rendimento. As enzimas utilizadas foram a colagenase tipo II, que é geralmente conhecida por ser mais eficaz na dissociação do colágeno do que o tipo I10, e a dispase, uma protease mais ampla, regularmente usada para a separação derme-epiderme11; no entanto, outras enzimas para separação tecidual foram relatadas12,13 e podem ser usadas. O objetivo deste protocolo é descrever um método para isolamento de células endoteliais linfáticas dérmicas de capilares linfáticos de camundongos adultos com alto rendimento usando purificação de esferas magnéticas, especialmente em locais onde a classificação de células ativadas por fluorescência não está prontamente disponível. O método é adequado para aplicações onde a pureza das células endoteliais linfáticas pode ser comprometida para aplicações a jusante.
Os estudos em animais foram realizados de acordo com os protocolos aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) do Centro de Ciências da Saúde da Texas Tech University (TTUHSC) para os experimentos no TTUHSC e pela Administração Veterinária da Prefeitura da Grécia Ocidental de acordo com a Diretiva 2010/63 para os experimentos na Universidade de Patras. Siga diligentemente os regulamentos de descarte de resíduos ao descartar resíduos animais.
1. Isolamento da derme do camundongo
2. Isolamento celular da derme
3. Revestimento magnético do grânulo com anticorpo LYVE-1
NOTA: Um dia antes da etapa de purificação, prepare os seguintes materiais e equipamentos: Refrigerador a 4 °C, Rotor, separador magnético, PBS, Grânulos magnéticos Anti-Rabbit IgG, tubos de microcentrífuga, filtros de seringa de 0.2 μm, Solução de revestimento de grânulos magnéticos, anticorpo LYVE-1.
4. Purificação de células endoteliais linfáticas
NOTA: Prepare os seguintes materiais e equipamentos: incubadora de CO2 , agitador, temporizador, parafilme, DMEM, 1x solução antibiótica-antimicótica, BSA, PBS, solução de revestimento magnético de esferas, tripsina-EDTA, placas de cultura de tecidos de 100 mm ou 60 mm, filtros de seringa de 0.2 μm, colágeno tipo I, ácido acético, meio LEC.
5. Citometria de fluxo
NOTA: Prepare os seguintes materiais e equipamentos: centrífuga, incubadora de CO2 , temporizador, hemocitômetro, solução de EDTA, 1x solução antibiótica-antimicótica, BSA, PBS, tripsina-EDTA, tubos de polipropileno, filtros de seringa de 0.2 μm, etanol 70%, anticorpo conjugado com F4/80 FITC.
6. Imunocoloração
NOTA: Manuseie as células com cuidado e evite pipetagem extensa, quando possível, para manter a integridade da membrana celular e minimizar a morte celular, garantindo que as células não formem aglomerados. A partir das células endoteliais isoladas, prepare os seguintes grupos: células não coradas e células coradas com outro marcador de células endoteliais (ou seja, VEGFR3, podoplanina), F4/80 e ambos. Incluir células endoteliais linfáticas de ratinho e macrófagos comercialmente disponíveis, se disponíveis, como controlos positivos. Para fins de demonstração, e devido à fluorescência endógena do tdTomato (PE+), usamos a coloração F4/80 conjugada com FITC.
O método foi desenvolvido para identificar a expressão proteica de uma pequena GTPase, RhoA, cujo gene codificador foi floxizado em ambos os alelos e deletado sob o efeito do promotor específico do endotélio linfático induzível por tamoxifeno Prox1-CreERT2 18. Os LECs isolados podem ser cultivados por até quatro gerações, após o que se tornam senescentes. Eles foram congelados, descongelados e estimulados com sucesso com angiopoietina-2. Devido ao número limitado de ...
O sistema linfático é um importante regulador da função homeostática do organismo, sendo as funções mais importantes a manutenção do plasma fluido, a remoção de subprodutos do metabolismo celular e moléculas tóxicas, a absorção de lipídios e o tráfego de células imunes 1,19. A identificação de marcadores apropriados provocou uma explosão de novos dados no campo linfático, revelando novas funções da vasculatura linfática, como seu papel no...
Os autores declaram não haver interesses financeiros concorrentes.
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Helênica para Pesquisa e Inovação (00376), os Institutos Nacionais de Saúde, o Instituto Nacional do Câncer (NCI) [Grant R15CA231339], o Centro de Ciências da Saúde da Texas Tech University (TTUHSC) Escola de Farmácia Escritório de Ciências da bolsa (para CMM) e pela Faculdade de Farmácia, Universidade de Louisiana Monroe financiamento inicial, os Institutos Nacionais de Saúde (NIH) por meio do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais [Grant P20 GM103424-21] e o Subprograma de Competitividade em Pesquisa (RCS) do Conselho de Regentes da Louisiana por meio do Fundo de Apoio ao Conselho de Regentes (LEQSF(2021-24)-RD-A-23) (para GM). O equipamento TTUHSC comum usado foi obtido por meio do Cancer Prevention Research Institute of Texas (CPRIT) Grants RP190524 and RP200572. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, na decisão de escrever ou na preparação do manuscrito. O resumo gráfico na Figura 1A foi criado com BioRender.com.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.2 μm Syringe Filters | Fisher Scientific | 09-719C | |
100 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012924 | |
60 mm Tissue Culture Dishes | Fisher Scientific | FB012921 | |
Animal Hair Clipper | Wahl | ||
Antibiotic-Antimycotic Solution 100x | Fisher Scientific | 15240-062 | |
Blunt Forceps | Fine Science Tools | 11992-20 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A4919 | |
Cell Strainer 40 μm | Fisher Scientific | 542040 | |
Cell Strainer 70 μm | Fisher Scientific | 542070 | |
CO2 Incubator | |||
Collagen I, High Concentration Rat Tail | Corning | 354249 | dilute in 0.02 M Acetic Acid in H2O |
Collagenase Type II | Life Technologies | 17101-015 | |
Dispase | Life Technologies | 17105-041 | |
DMEM | Fisher Scientific | 11-995-073 | |
DNAse I Solution (2,500 U/mL) | Thermo Scientific | 90083 | |
Dynal MPC-L Magnetic Particle Concentrator | Invitrogen | 120-21D | |
EDTA | Sigma-Aldrich | 3690 | |
Endothelial Cell Growth Base Medium & Supplement (LEC medium) | R&D Systems | CCM027 | |
Euthanasia chamber | Euthanex Corporation | ||
Fine Forceps | Fine Science Tools | 11255-20 | |
Fine Scissors-Sharp | Fine Science Tools | 14060-10 | |
FITC anti-mouse F4/80 Antibody | Biolegend | 123107 | |
Goat Anti-Rabbit IgG Magnetic Beads | New England Biolabs | S1432S | |
LARC-A E-Z Anesthesia Induction Chamber | Euthanex Corporation | ||
MagnaBind Goat Anti-Rabbit IgG Beads | Thermo Scientific | 21356 | |
Paraformaldehyde Solution 4% in PBS | Fisher Scientific | AAJ19943K2 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Fisher Scientific | SH30256FS | |
Rabbit Anti-Mouse LYVE-1 | ReliaTech GmbH | 103-PA50 | |
Rotating/Shaking Incubator | |||
Round-Bottom Polypropylene Tubes | Corning | 352063 | |
Syringe Filters w 0.2 μm Pores | Fisher Scientific | 09-719C | |
Trypsin-EDTA | Fisher Scientific | 25-300-120 |
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