Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Получение чистой популяции фибробластов имеет решающее значение для изучения их роли в восстановлении ран и фиброза. Описанный здесь подробный метод для изоляции фибробластов и миофибробластов от невредимых и поврежденных сердцах мыши с последующей характеристикой их чистоты и функциональности с помощью иммунофлюоресценции, RTPCR, флуоресценции при содействии сортировки клеток, и коллагеновый гель сжатия.
Сердечный фиброз в ответ на травму является физиологической реакцией на заживление ран. Были предприняты усилия по изучению и целевой фибробластных подтипов, которые смягчают фиброз. Тем не менее, фибробластисследования исследования были затруднены из-за отсутствия универсально приемлемых фибробластных маркеров для выявления тихих, а также активированных фибробластов. Фибробласты являются гетерогенной популяцией клеток, что затрудняет их изоляцию и характеристику. Представленный протокол описывает три различных метода обогащения фибробластов и миофибробластов от невредимых и травмированных мышей сердца. Использование стандартного и надежного протокола для изоляции фибробластов позволит изучить их роли в гомеостазе, а также модуляцию фиброза.
Сердечные фибробласты, клетки мезенхимального происхождения, играют значительную роль в поддержании электрической проводимости и механических сил в сердце в дополнение к поддержанию сердечной архитектуры во время гомеостаза1. После травмы, эти клетки активируются, расширяются и производят внеклеточные матрицы (ECM) белки2. Многие доклинические исследования показали фибробластов в качестве критических клеточных регуляторов, которые поддерживают структурную целостность поврежденного сердца3, а также основные клетки-эффекторы, ответственные за бесконтрольное производство и осаждение белков ECM, что приводит к жесткому образованию рубцов исердечной недостаточности 4. Фибробласты являются неоднородной группой клеток, что затрудняет вскрытие их репаративной функции от профиброзных неадаптивных свойств. Недавно была определена функциональная неоднородность двух различных подтипов фибробластов после травмы миокарда, что указывает на возможность изоляции различных подтипов фибробластов и изучения их роли в заживлении ран5.
Получение чистой популяции фибробластов имеет решающее значение в делении их функциональной роли в ремонте и фиброзе. Тем не менее, наличие нескольких фибробластных маркеров, которые признают другие типы клеток, делает его сложным, чтобы изолировать существенно чистую популяцию фибробластов6. Несколько элегантных исследований разработали умные способы изолировать сердечные фибробласты от невредимых и травмированных миокарда. Наиболее популярным и устоявшимся методом обогащения фибробластов является селективная адгезия после ферментативного пищеварения7.
Кроме того, флуоресценция активированных клеток сортировки (FACS) фибробластов на основе поверхностных антигенов клеток была успешно описана8. В исследовании, после ферментативного пищеварения, мезенхимальные клетки были отсортированы как линейные-отрицательные (Lin: Ter119-CD45-CD31)и gp38-положительный (gp38)от сердца мыши. Gp38+ve клетки были подтверждены фибробласты на основе их совместного выражения col1 "1 и других мезенхимальных маркеров. Хотя большинство переваривания тканей завершена после вскрытия желудочка в чашке Петри, недавнее исследование исследовало использование прямого фермента иглы перфузии левого желудочка, чтобы изолировать миоциты и не миоциты, которые включают фибробласты9. Фибробласты были затем изолированы селективной сливки в этом случае.
Этот протокол описывает изоляцию и обогащение фибробластов тремя методами. Первый метод, включающий селективное сливование фибробластов после ферментативного пищеварения. Второй метод используется в первую очередь изолировать травмы индуцированной альфа-гладкой мышцы, выражающие myofibroblasts. Третий метод включает в себя последовательное, магнитное истощение фермент-переваренной сердечной суспензии гематопогетических и эндотелиальных клеток. После истощения фибробласты/миофибробласты выделены на основе присутствия антигена MEFSK4 с использованием магнитных бусинок. Недавно MEFSK4 был описан как антиген, присутствующий на тихих, а также активированных фибробластов, что делает его подходящим маркером для идентификации и изоляции фибробластов. Естественно, все описанные здесь методы имеют уникальные ограничения. Поэтому настоятельно рекомендуется проверить чистоту изолированной популяции клеток с помощью анализа потока, иммуноанализа и полуколичественного ПЦР в реальном времени. Тем не менее, эти методологии могут быть расширены, и дополнительные маркеры могут быть добавлены для того, чтобы исключить другие загрязняющие популяции до использования фибробластов и миофибробластных популяций для важнейших экспериментов.
Это исследование строго соответствует рекомендациям, содеяняёмым в Руководстве по уходу и использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения. Комитет по институциональному уходу и использованию животных Университета Вандербильта утвердил протокол (протокольный номер: M1600076-01).
1. Рассечение сердца
2. Изоляция фибробластов от одноклеточной подвески
3. Анализ чистоты и функциональности изолированного населения Фибробласта
Схема flow gating, демонстрирующая изоляцию миофибробластов с помощью мышей-репортеров ЗСМА-ГФП
Неповрежденные сердца не показали никаких обнаруживаемых GFPи клеток в модели мыши репортера SMA-GFP; следовательно, они были использованы для создания ворот для фонового сигнала к?...
Фибробласты представляют собой неоднородную группу клеток, идентифицированную разнообразным набором маркеров. Белковые маркеры, которые были использованы для идентификации фибробластов являются рецептор домена дискоидин 2 (DDR2), фибронектин, виментин, коллаген I и III, и Thy115
Авторам нечего раскрывать.
Авторы хотят поблагодарить д-ра Иво Калайджича за мышей «SMA-GFP». Исследование, о которых сообщается в этой публикации, было поддержано Национальным институтом общих медицинских наук Национальных институтов здравоохранения (NIH) под номером премии R01GM18300 (S.S.), Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии NIH под номером премии R21EB019509 (P.P.Y.), и Грант развития ученого Американской ассоциации сердца под наградой номер 17SDG33630187 (S.S.). Анализции цитометрии потока были выполнены в VUMC Flow Cytometry Общий ресурс, который поддерживается Вандербильт Ингрэм онкологический центр (P30 CA68485) и Вандербильт пищеварительной болезни научно-исследовательский центр (DK058404).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
Acetone | |||
Anti-fungal (Amphotericin B-solubilized; Fungizone) | Sigma Aldrich | A9528 | |
Bovine Serium Albumin (BSA) | Sigma | 9048-46-8 | |
Calcium chloride | |||
Citrate Buffer | |||
Collagenase blend (Liberase Blendzyme 3 TH) | Roche Applied Science | ||
DAPI | |||
DDI water | |||
DI water | |||
DMEM-F12 with L-Glutamine and HEPES | Life technologies | 11330057 | |
Dnase I(20U/mL) | BioRad | 7326828 | |
Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (dPBS) without Ca2+ and Mg2+ | Gibco | 13190-144 | |
70% Ethanol | |||
FC Blocker (Purified anti-mouse CD16/CD32) | Tonbo Biosciences | 70-0161 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Life technologies | 16000044 | |
10% goat serum | |||
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 21-023-CV | |
1M HEPES | Corning | 25-060-Ci | |
Krebs-Henseleit Buffer powder | Sigma | K3753 | |
Mycoplasma prophylactic (Plasmocin) | Invivogen | ant-mpp | |
Penicillin/Streptomycin | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
1x Phosphate-Buffered Saline (PBS) | |||
10x Red Blood Cell Lysis Buffer | Miltenyi | 130-094-183 | |
Slow-fade Mounting Media | |||
Sodium azide | |||
Sodium bicarbonate | |||
TGFβ | |||
Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | |
Type 1 Rat Collagen | |||
Antibodies | |||
7AAD (stock: 1 mg/mL solution in DMSO) | Molecular Probes | A1310 | dilution = 1:1000; RRID = |
CD45-APC | BD Bioscience | 559864 | dilution = 1:200; RRID = AB_398672 |
CD31-PE | BD Bioscience | 553373 | dilution = 1:200; RRID = AB_394819 |
CD31 | BD Biosciences | 553370 | dilution = 1:250; RRID = AB_394816 |
CD45 | BD Biosciences | 553076 | dilution = 1:250; RRID = AB_394606 |
COL 1α1 | MD Bioproducts | 203002 | dilution = 1:1000; RRID = |
Ghost dye violet 510 (Formulation: 1 uL/test in DMSO) | Tonbo Biosciences | 13-0870 | dilution = 1:1000; RRID = |
Goat anti-mouse Alexa Fluor 488 | Molecular Probes | A11029 | dilution = 1:200; RRID = AB_138404 |
Goat anti-rabbit-Cy3 | Southern Biotech | 4050-02 | dilution = 1:200; RRID = AB_2795952 |
Goat anti-rabbit-FITC | Jackson Immunoresearch Laboratories | 711-165-152 | dilution = 1:200; RRID = AB_2307443 |
Goat anti-rat Alexa Fluor 488 | Molecular Probes | A11006 | dilution = 1:200; RRID = AB_2534074 |
Goat anti-rat Alexa Fluor 647 | Thermo-Fisher | A21247 | dilution = 1:200; RRID = AB_141778 |
Periostin | Santa Cruz | SC67233 | dilution = 1:100; RRID = AB_2166650 |
Vimentin | Sigma Aldrich | V2258 | dilution = 1:200; RRID = AB_261856 |
α-smooth muscle actin (αSMA) | Sigma Aldrich | A2547 | dilution = 1:1000; RRID = AB_476701 |
Fibroblast specific protein 1 (FSP1) | Millipore 07-2274 | 07-2274 | dilution = 1:100; RRID = AB_10807552 |
CD45 Magnetic Beads | Miltenyi Biotec | 130-052-301 | |
CD31 Magnetic Beads | Miltenyi Biotec | 130-087-418 | |
Anti-feeder cells-APC (MEFSK4) | Miltenyi Biotec | 130-102-900 | dilution = 1:100; RRID = AB_2660619 |
anti-APC Beads | Miltenyi Biotec | 130-090-855 | |
Rat IgG-APC | Miltenyi Biotec | 130-103-034 | dilution = 1:100; RRID = AB_2661598 |
Donkey anti-rat Alexa Fluor405 | Abcam | ab175670 | dilution = 1:100 |
anti-AN2/NG2 | Miltenyi Biotec | 130-097-455 | dilution = 1:11; RRID = AB_2651235 |
Other Materials | |||
0.22 µm Filter | Thermo Scientific | 723-2520 | |
10 cm2 Cell Culture Dish | Corning | 430167 | |
10 mL Pipet | Fisherbrand | 13-678-11E | |
40 µm Cell Strainer | Fisherbrand | 22363547 | |
5 mL Pipet | Fisherbrand | 13-678-11D | |
50 mL Conical Tube | Falcon | 352070 | |
6-well Plate | Corning | 3506 | |
Flow Cytometry Tubes | Falcon | 352058 | |
Forceps | |||
Rocker | |||
Single Edge Blade | PAL | 62-0177 | |
Surgical Scissors | |||
GFP-αSMA Reporter Mice | |||
MACS Separator Magnetic Field | |||
MACS Separation Column | |||
Coverslips | |||
Qaigen Rneasy Mini Kit | Qaigen | 74104 | |
Ambion RNAqueous Micro Total Isolation Kit | Ambion | AM1931 | |
BioRad iScript cDNA Syntehsis Kit | BioRad | 1708891 | |
48-well Plate | |||
30G Needle | |||
3 Laser Flow Cytometry Machine (BD LSRFortessa) | BD Biosciences | ||
4 Laser Flow Cytometry Machine (BD FACSAria III) | BD Biosciences | ||
Flow Data Acquiring Software (BD FACSDiva Software v8.0a) | BD Biosciences | ||
Flow Data Analysis Software (FlowJo Software) | BD Biosciences |
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