Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
В этой статье мы описываем выделение стволовых клеток, полученных из макак-резусов (ADSC), с использованием протокола переваривания ферментативной ткани. Далее мы опишем пролиферацию ADSC, которая включает в себя отслоение клеток, подсчет и покрытие. Наконец, дифференциация ADSC описывается с использованием специфических адипогенных индуцирующих агентов. Кроме того, мы описываем методы окрашивания для подтверждения дифференциации.
Жировая ткань обеспечивает богатый и доступный источник мультипотентных стволовых клеток, которые способны к самообновлению. Эти стволовые клетки, полученные из жировой ткани (ADSC), обеспечивают последовательную клеточную систему ex vivo, которая функционально похожа на систему адипоцитов in vivo. Использование ADSC в биомедицинских исследованиях позволяет проводить клеточное исследование метаболической регуляции и функции жировой ткани. Дифференцировка ADSC необходима для адекватного расширения адипоцитов, а субоптимальная дифференцировка является основным механизмом жировой дисфункции. Понимание изменений в дифференциации ADSC имеет решающее значение для понимания развития метаболической дисфункции и заболеваний. Протоколы, описанные в этой рукописи, при соблюдении, дадут зрелые адипоциты, которые могут быть использованы для нескольких функциональных тестов in vitro для оценки метаболической функции ADSC, включая, но не ограничиваясь, анализами, измеряющими поглощение глюкозы, липолиз, липогенез и секрецию. Макаки-резусы (Macaca mulatta) физиологически, анатомически и эволюционно похожи на людей, и поэтому их ткани и клетки широко используются в биомедицинских исследованиях и для разработки методов лечения. Здесь мы описываем выделение ADSC с использованием свежей подкожной и жировой клетчатки сальника, полученной от 4-9-летних макак-резусов. Образцы жировой ткани ферментативно перевариваются в коллагеназе с последующей фильтрацией и центрифугированием для выделения ADSC из стромальной сосудистой фракции. Изолированные ADSC размножаются в стромальных средах с последующим примерно 14-21 днем дифференцировки с использованием коктейля из 0,5 мкг/мл дексаметазона, 0,5 мМ изобутилметилксантина и 50 мкМ индометацина в стромальных средах. Зрелые адипоциты наблюдаются примерно на 14 день дифференцировки. В этой рукописи мы описываем протоколы изоляции, распространения и дифференциации ADSC in vitro. Хотя мы сосредоточились на ADSC из жировой ткани макаки-резуса, эти протоколы могут быть использованы для жировой ткани, полученной от других животных с минимальными корректировками.
Жировая ткань состоит из гетерогенной смеси клеток, преимущественно зрелых адипоцитов и стромальной сосудистой фракции, включая фибробласты, иммунные клетки и стволовые клетки жирового происхождения (ADSCs)1,2,3. Первичные ADSC могут быть выделены непосредственно из белой жировой ткани и стимулированы к дифференцировке в адипоциты, хрящевые или костные клетки4. ADSC демонстрируют классические характеристики стволовых клеток, такие как поддержание мультипотентности in vitro и самообновление; и придерживаются пластики в культуре 5,6. ADSC представляют важный интерес для использования в регенеративной медицине из-за их мультипотентности и способности легко собираться в больших количествах с использованием неинвазивных методов7. Адипогенная дифференцировка ADSC продуцирует клетки, которые функционально имитируют зрелые адипоциты, включая накопление липидов, инсулин-стимулируемое поглощение глюкозы, липолиз и секрецию адипокина8. Их сходство со зрелыми адипоцитами привело к широкому использованию ADSC для физиологического исследования клеточных характеристик и метаболической функции адипоцитов. Появляется все больше доказательств, подтверждающих идею о том, что развитие метаболической дисфункции и нарушений происходит на клеточном или тканевом уровне 9,10,11,12. Оптимальная дифференцировка ADSC необходима для достаточного расширения жировой ткани, правильной функции адипоцитов и эффективной метаболическойрегуляции 13.
Протоколы, описанные в этой рукописи, представляют собой простые методы с использованием стандартного лабораторного оборудования и основных реагентов. В рукописи сначала описывается протокол выделения первичных АЦДК из свежей жировой ткани с использованием механического и ферментативного сбраживания. Далее описывается протокол распространения и прохождения АЦП в стромальной среде. Наконец, описан протокол адипогенной дифференциации АЦП. После дифференцировки эти клетки могут быть использованы для исследований, чтобы лучше понять метаболизм адипоцитов и механизмы дисфункции. Также описаны протоколы подтверждения адипогенной дифференцировки и обнаружения липидных капель с использованием окрашивания Oil Red O и бора-анпирромэтена (BODIPY). Детали этих протоколов были сосредоточены на первичных ADSC, выделенных из свежей жировой ткани сальника макак-резусов. Мы и другие использовали этот протокол для успешного выделения ADSC из депо подкожной и жировойклетчатки макак-резусов 14,15. Для того же количества используемой ткани мы заметили, что подкожная жировая ткань более плотная, жесткая и дает меньше клеток от пищеварения по сравнению с жировой тканью сальника. Этот протокол также использовался для изоляции ADSC из образцов жировой массы человека16.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Все полученные ткани и процедуры были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию в Центре медицинских наук Университета штата Луизиана и были выполнены в соответствии с руководящими принципами Национального института здравоохранения (публикация NIH No 85-12, пересмотренная в 1996 году).
1. Подготовка буферов и растворов
2. Изоляция ADSC
3. Распространение ADSC
4. Адипогенная дифференциация ADSC
5. Обнаружение адипоцитов
ПРИМЕЧАНИЕ: В этом разделе будут описаны протоколы окрашивания, используемые для обнаружения липидных капель в дифференцированных адипоцитах, однако иммунофлуоресцентное окрашивание для CD105, маркера мезенхимальных стволовых клеток, также может быть использовано для подтверждения ADSC.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Образцы жировой ткани резус-макак были посеяны на культуральных пластинах и показаны на рисунке 1. В день нанесения покрытия клетки не адгезивны и плавают в чашке для культивирования, как показано на рисунке 1А. В течение 72 ч АЦДК станут на 80% сливающимися ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Протоколы изоляции, распространения и дифференциации ADSC являются простыми и воспроизводимыми, но они требуют тщательной техники для обеспечения адекватной изоляции, здорового расширения и эффективной дифференциации. Стерильная рабочая среда имеет решающее значение для всех экспери...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Никакой.
Авторы хотели бы поблагодарить Кертиса Ванде Стоуве за его техническую помощь. Исследования, лежащие в основе разработки протоколов, были поддержаны грантами Национального института по злоупотреблению алкоголем и алкоголизму (5P60AA009803-25, 5T32AA007577-20 и 1F31AA028459-01).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.4 % trypan blue | Thermo-Fisher | 15250061 | |
1.5-ml microcentrifuge tube | Dot Scientific | 707-FTG | |
100 % isopropanol | Sigma-Aldrich | PX1838-P | |
100-mm cell culture dish | Corning | 430167 | |
3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I7018 | |
50-mL plastic conical tube | Fisher Scientific | 50-465-232 | |
70-µm cell strainer | Corning | CLS431751 | |
a-MEM | Thermo-Fisher | 12561056 | |
Aluminum foil | Reynolds Wrap | ||
BODIPY | Thermo-Fisher | D3922 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | 05470 | |
Centrifuge | Eppendorf | 5810 R | |
Collagenase, Type I | Thermo-Fisher | 17100017 | |
Dexamethasone-Water Soluble | Sigma-Aldrich | D2915 | |
Dimethyl sulfoxide, DMSO | Sigma-Aldrich | D2650 | |
Distilled water | Thermo-Fisher | 15230162 | |
Fetal Bovine Serum, USDA-approved | Sigma-Aldrich | F0926 | |
Fungizone/Amphotericin B (250 ug/mL) | Thermo-Fisher | 15290018 | |
Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) | Thermo-Fisher | 14175095 | |
Hemacytometer with cover slip | Sigma-Aldrich | Z359629 | |
Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 | |
Inverted light microscope | Nikon | DIAPHOT-TMD | |
L-glutamine (200 mM) | Thermo-Fisher | 25030081 | |
Laboratory rocker, 0.5 to 1.0 Hz | Reliable Scientific | Model 55 Rocking | |
Neutral buffered formalin (10 %) | Pharmco | 8BUFF-FORM | |
Oil Red O | Sigma-Aldrich | O0625 | |
Paraformeldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | |
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | Thermo-Fisher | 15140122 | |
Phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4 | Thermo-Fisher | 10010023 | |
Red blood cell (RBC) lysis buffer | Qiagen | 158904 | |
Serological pipettes, 2 to 25 mL | Costar Stripettes | ||
Standard humidified cell culture incubator, 37 °C, 5 % CO2 | Sanyo | MCO-17AIC | |
Trypsin-EDTA (0.25%) | Thermo-Fisher | 25200056 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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