Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол фокусируется на использовании врожденной способности стволовых клеток брать пример с окружающих их внеклеточный матрикс и вызвать их дифференцировку в несколько фенотипов. Это методы рукопись расширяет наше описание и характеристика модели использования двухслойных гидрогель, состоящий из PEG-фибрин и коллаген, одновременно совместно дифференцировать жировой ткани стволовых клеток 1.
Природных полимеров на протяжении многих лет приобрели большее значение из-за их биосовместимостью хозяина и способность взаимодействовать с клетками, в пробирке и в естественных условиях. Область исследований, которая держит обещание в регенеративной медицине комбинаторной использование новых биоматериалов и стволовых клеток. Основная стратегия в области тканевой инженерии является использование трехмерных леса (например, decellularized внеклеточного матрикса, гидрогели, микро / нано частиц) для направления клеточной функции. Эта технология прошла путь от открытия, что клетки должны подложки, на которой они могут придерживаться, размножаться, и выражать свои дифференцированные клеточный фенотип и функции 2-3. Совсем недавно было также установлено, что клетки не только использовать эти субстраты для присоединения, а также взаимодействовать и принимать сигналы с матрицы подложки (например, внеклеточный матрикс, ECM) 4. Таким образом, клетки и леса имеют взаимные связи, чтослужит для контроля тканей развитию, организации и конечная функция. Жировая производные стволовые клетки (ИСС) являются мезенхимальные, не кроветворения стволовые клетки, присутствующие в жировой ткани, что может выставить несколько линия дифференциации и служить доступный источник клеток (т.е. предварительно сосудистой эндотелия и перицитов). Наша гипотеза состоит в том, что жировая стволовых клеток могут быть направлены на различные фенотипы одновременно просто совместного культивирования их в двухслойных матриц 1. Наша лаборатория ориентирована на кожный заживления ран. С этой целью мы создали один составной матрицы от природных биоматериалов, фибрин, коллаген и хитозан, которые могут имитировать характеристики и функции кожного конкретных раны окружающей среды исцеления ECM.
1. Изоляция жировой производные стволовые клетки (ИСС), 1, 5
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
2. Подготовка Хитозан микросфер (ЦСМС)
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
3. ОпределениеКоличество свободных аминогрупп в CSMS
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
4. Загрузка ASC в CSM
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
5. Определение Процент ASC Загрузка и жизнеспособность клеток в CSMS
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
6. Подготовка и характеристика ASC-CSM встроенный в PEG-фибрин Гели
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
7. Подготовка и характеристика ASC-CSM встроенный в коллагеновых гелях
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
8. Развитие двухслойных PEG-фибрин-(ASC-CSM) Коллаген гель Конструкции
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
9. Создание растворы
Примечание: Все процедуры были выполнены при комнатной температуре, если не указано иное.
10. Представитель Результаты
Общая цель техники, представленные здесь, чтобы продемонстрировать возможности одновременного матрицы управляемой дифференциации АСК на несколько фенотипов использованием CSM, как средство доставки. Мы демонстрируем в пробирке стратегии доставить стволовые клетки из CSMS в двухслойных коллаген ПЭГ-фибрин эшафот. Характеристика ASC встроенный в эту леса revealeг, что ASC-загруженным CSMS может быть "зажата" между слой коллагена и PEG-фибрин одновременно и дифференцированно взять пример с внеклеточной среде и процветать под новые условия. Сначала характеризуется возможностью для модельной системы для поддержания жизнеспособности клеток и миграционных возможностей. Коллаген поддерживает возможность ИСС для поддержания их "stemness", как было продемонстрировано их выражение Стро-1 и их фибробластоподобных морфологии (рис. 2D и 2F). В отличие от PEG-фибрин индуцированные ИСС дифференцировать к сосудистой фенотип, о чем свидетельствует их ламповую структуру морфологии, их эндотелиальных клеток-конкретное выражение фактор фон Виллебранда (2E Рисунок и 2G) и перицитов конкретным выражением NG2 и тромбоцитарный рецептор фактора роста бета (PDGFRβ) (данные не представлены). Кроме того, эти наблюдаемых фенотипов появился происходят рано в культуре и сохранялись в течение 11 дней, как это демровал на рисунке 3.
Таблицы и рисунки
Преимущества двухслойной конструкции:
Рисунок 1. Схема изображающая общую цель и процесс техники. 1) Жировая производные стволовые клетки (ИСС) являются лоaded на хитозана микросферы. 2) Коллаген затем выливают в 6-и вставки, рН доводили до фибриллировать коллагена и вставки помещается в 6-луночный планшет камеры. ASC-загруженным сферах CSM затем накладываются коллагена. 3) пегилированный фибриногена затем облили коллагена (ASC-CSM) и гель при добавлении тромбина. 4) конечная конструкция бислоя могут быть удалены из культуры вставки и использоваться в пробирке или в естественных условиях анализа.
Рисунок 2. Характеристика ASC культивировали в течение коллагена и PEG-фибрин 3D-матрицы. А) фазового контраста Микрофотография изолированной ASC пассировать и поддерживается с помощью обычных 2-мерные методы клеточной культуре. Микрофотографии B, D, F и изображать ASC-CSM культивировали в течение 3-х мерного коллагеновый гель, в то время как C, E, G и шоу ASC-CSM культивировали в течение 3-х мерного PEG-фибринового геля, как на 1-й день2. В B и C), ИСС показаны мигрируют от CSM сферы в обоих типах леса. ИСС, как представляется, плоский, как веретено морфологии коллагена (B), при сохранении их экспрессии маркера стволовых клеток Стро-1 (D, стрелка). При культивировании в PEG-фибрин ИСС обладают более ламповую структур и вынуждены выражать такие сосудистые маркеры ячейки как фактор фон Виллебранда (E). Просвечивающей электронной микроскопии показана типичная морфология свидетельствует ИСС в каждой эшафот. ИСС в коллагеновый гель, кажется, есть меньше филоподии (П) простирается от тела клетки (F), в то время как ИСС обычно формируется lumenal (обозначение L) структур (G; стрелкой).
Рисунок 3. Морфологический анализ ASC-CSMS между бислоев коллагена и фибрина PEG-гели. ASC-ЦСМС были «зажаты» между коллагена и PEG-фибрин гели и поддерживаться в культуре в течение 11 дней. Левая coluмлн. изображает ИСС миграции и пролиферации в коллагеновой матрице и, кажется, взять на шпиндель, как морфология. В правой колонке показаны ИСС миграции от CSMS и формирования ламповую структур в PEG-фибринового геля.
ИСС хорошо известны за их простоту изоляции и способность различать на различные типы клеток. С методами, описанными в этой рукописи, мы можем использовать пластичность ИСС, подвергая эти клетки на несколько biomatrices одновременно. Как клетки мигрируют от их CSM базу и ввести окружающих их ?...
Нет конкурирующих финансовых интересов существуют.
Отказ от ответственности
Мнения или утверждения, содержащиеся в настоящем личные взгляды авторов и не должно истолковываться как официальная или отражает мнение министерства обороны или американского правительства. Авторами являются сотрудники правительства США, и эта работа была подготовлена в рамках своих служебных обязанностей. Все Работа выполнена при поддержке армии США медицинских исследований и материального командования. Данное исследование было проведено в рамках протокола рассматриваются и утверждаются в армии США медицинских исследований и материального командной Экспертный совет организации и в соответствии с утвержденным протоколом.
Н. была поддержана Грантом Докторантура стипендий от инженерной инициативы тканей Питтсбурге. ДОЗ поддерживается гранта от Фонда Женеве.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Название реагента / оборудование | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
Хэнкс сбалансированный солевой раствор (HBSS) | Гибко | 14175 | Потребляемый |
Эмбриональной телячьей сыворотки | Hyclone | SH30071.03 | Потребляемый |
Коллагеназы II типа | Sigma-Aldrich | C6685 | Потребляемый |
70-мкм нейлоновая сетка фильтра | BD Biosciences | 352350 | Потребляемый |
100 мкм нейлоновая сетка фильтра | BD Biosciences | 352360 | Потребляемый |
MesenPRO рост средней система | Invitrogen | 12746-012 | Потребляемый |
L-Глютамин | Гибко | 25030 | Потребляемый |
CaCl 2 · 2H 2 O | Сигма | C8106 | Потребляемый |
T75 тканевой культуры колбу | BD Biosciences | 137787 | Потребляемый |
Хитозан | Sigma-Aldrich | 448869 | Потребляемый |
Уксусная кислота | Sigma-Aldrich | 320099 | Потребляемый |
Октаноле | Acros Organics | 150630025 | Потребляемый |
Сорбитан-моноолеат | Sigma-Aldrich | S6760 | Потребляемый |
Гидроксид калия | Sigma-Aldrich | P1767 | Потребляемый |
Ацетон | Fisher Scientific | L-4859 | Потребляемый |
Этанол | Sigma-Aldrich | 270741 | Потребляемый |
Тринитро бензолсульфокислота | Sigma-Aldrich | P2297 | Потребляемый |
Соляная кислота | Sigma-Aldrich | 320331 | Потребляемый |
Этиловый эфир | Sigma-Aldrich | 472-484 | Потребляемый |
8 мкм ткани Вставки культуры плиты | BD Biosciences | 353097 | Потребляемый |
1,5 мл Трубы Микроцентрифуга | Рыбак | 05-408-129 | Потребляемый |
МТТ реагентов | Invitrogen | M6494 | Потребляемый |
Диметилсульфоксида | Sigma-Aldrich | D8779 | Потребляемый |
Qtracker мечения клеток Kit (QTracker 655) | Молекулярные зонды | Q2502PMP | Потребляемый |
Коллаген типа 1 | Travigen | 3447-020-01 | Потребляемый |
Едкий натр | Sigma-Aldrich | S8045 | Потребляемый |
12-луночных тканевой культуры | BD Biosciences | 353043 | Потребляемый |
Фибриноген | Сигма | F3879 | Потребляемый |
Тромбин | Сигма | T6884 | Потребляемый |
Benztriazole Производная полиэтилена | Sunbio | DE-034GS | Потребляемый |
Tris буфера Tablet (рН 7,6) | Сигма | T5030 | Потребляемый |
Центрифугировать | Эппендорф | 5417R | Оборpment |
Орбитальный Шейкер | Нью-Брансуик Scienctific | C24 | Оборудование |
Увлажненном инкубаторе с воздушным 5% CO 2 | Thermo Scientific | Модель 370 | Оборудование |
Накладные мешалки | IKA | Visc6000 | Оборудование |
Магнитная мешалка | Гранулирование | PC-210 | Оборудование |
Вакуум-эксикатор | - | - | Оборудование |
Анализатор размеров частиц | Малверн | STP2000 Spraytec | Оборудование |
Водяная баня | Fisher Scientific | Isotemp210 | Оборудование |
Спектрофотометр | Beckman | Beckman Coulter DU 800UV/Visible спектрофотометр | Оборудование |
Вихревой | Diagger | 3030a | Оборудование |
Считыватель микропланшетов | Molecular Devices | SpectraMax M2 | Оборудование |
Свет / флуоресцентный микроскоп | Олимп | IX71 | Оборудование |
Конфокальной микроскопии | Олимп | FV-500 лазерный сканирующий конфокальный микроскоп | Оборудование |
Сканирующий электронный микроскоп | Carl Zeiss MicroImaging | Лев 435 VP | Оборудование |
Просвечивающего электронного микроскопа | JEOL | JEOL 1230 | Оборудование |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены