Cultura não fracionada em massa de músculo esquelético de camundongo para recapitular nicho e quiescência de células-tronco

Summary

O músculo esquelético compreende vários tipos celulares, incluindo células-tronco residentes, cada uma com uma contribuição especial para a homeostase e regeneração muscular. Aqui, a cultura 2D de células-tronco musculares e o nicho de células musculares em um ambiente ex vivo que preserva muitas das características fisiológicas, in vivo e ambientais são descritas.

Abstract

O músculo esquelético é o maior tecido do corpo e desempenha múltiplas funções, desde a locomoção até o controle da temperatura corporal. Sua funcionalidade e recuperação de lesões dependem de uma infinidade de tipos celulares e de sinais moleculares entre as células musculares centrais (miofibras, células-tronco musculares) e seu nicho. A maioria dos cenários experimentais não preserva esse microambiente fisiológico complexo, e tampouco permite o estudo ex vivo de células-tronco musculares em quiescência, um estado celular crucial para elas. Aqui, um protocolo é delineado para o cultivo ex vivo de células-tronco musculares com componentes celulares de seu nicho. Através da quebra mecânica e enzimática dos músculos, obtém-se uma mistura de tipos celulares, que é colocada em cultura 2D. A imunomarcação mostra que, dentro de 1 semana, várias células de nicho estão presentes em cultura ao lado de miofibras e, importante, células Pax7-positivas que exibem as características de células-tronco musculares quiescentes. Essas propriedades únicas tornam este protocolo uma ferramenta poderosa para amplificação celular e geração de células-tronco quiescentes que podem ser usadas para abordar questões fundamentais e translacionais.

Introduction

O movimento, a respiração, o metabolismo, a postura corporal e a manutenção da temperatura corporal dependem do músculo esquelético, e o mau funcionamento do músculo esquelético pode, portanto, causar patologias debilitantes (por exemplo, miopatias, distrofias musculares, etc.) ¹. Dadas suas funções essenciais e abundância, o músculo esquelético tem chamado a atenção de laboratórios de pesquisa em todo o mundo que se esforçam para entender os principais aspectos que suportam a função muscular normal e podem servir como alvos terapêuticos. Além disso, o músculo esquelético é um modelo amplamente utilizado para estudar a reg....

Protocol

Todas as experiências cumpriram os regulamentos animais franceses e da UE no Institut Mondor de Recherche Biomédicale (INSERM U955), nomeadamente a diretiva 2010/63/UE. Os animais foram mantidos em ambiente controlado e enriquecido nos biotérios com os números de certificação A94 028 379 e D94-028-028; Eles foram manuseados apenas por pesquisadores autorizados e cuidadores de animais, e foram inspecionados visualmente pelo pessoal do alojamento de animais em busca de sinais de desconforto durante sua vida. Foram eu.......

Discussion

A função muscular esquelética adulta é sustentada por um conjunto finamente orquestrado de interações celulares e sinais moleculares. Aqui, é apresentado um método que permite o estudo desses parâmetros em um ambiente ex vivo que se assemelha muito ao microambiente fisiológico.

Vários grupos têm relatado métodos in vitro para cultivo de células miogênicas. Estes métodos visavam isolar células satélites para estudar suas propriedades progenitoras miogênicas........

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
anti-CD31	BD	550274	dilution 1:100
anti-FOSB	Santa Cruz	sc-7203	dilution 1:200
anti-GFP	Abcam	ab13970	dilution 1:1000
anti-Ki67	Abcam	ab16667	dilution 1:1000
anti-MyHC	DSHB	MF20-c	dilution 1:400
anti-MYOD	Active Motif	39991	dilution 1:200
anti-MYOG	Santa Cruz	sc-576	dilution 1:150
anti-Pax7	Santa Cruz	sc-81648	dilution 1:100
anti-PDGFRα	Invitrogen	PA5-16571	dilution 1:50
b-FGF	Peprotech	450-33	concentration 4 ng/mL
bovine serum albumin (BSA) – used for digestion	Sigma Aldrich	A7906-1006	concentration 0.2%
BSA IgG-free, protease-free – used for staining	Jackson ImmunoResearch	001-000-162	concentration 5%
cell strainer 40 um	Dominique Dutscher	352340
cell strainer 70 um	Dominique Dutscher	352350
cell strainer 100 um	Dominique Dutscher	352360
Collagenase	Roche	10103586001	concentration 0.5 U/mL
Dimethyl sulfoxide (DMSO)	Euromedex	UD8050-05-A
Dispase	Roche	4942078001	concentration 3 U/mL
Dissection forceps size 5	Fine Science Tools	91150-20
Dissection forceps size 55	Fine Science Tools	11295-51
Dissection scissors (big, straight)	Fine Science Tools	9146-11	ideal for chopping
Dissection scissors (small, curved)	Fine Science Tools	15017-10
Dissection scissors (small, straight)	Fine Science Tools	14084-08
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)	ThermoFisher	41966-029
EdU Click-iT kit	ThermoFisher	C10340
Fetal bovine serum – option 1	Eurobio	CVF00-01
Fetal bovine serum – option 2	Gibco	10270-106
Matrigel	Corning Life Sciences	354234	coating solution
Parafilm	Dominique Dutscher	090261	flexible film
Penicillin streptomycin	Gibco	15140-122
Paraformaldehyde – option 1	PanReac AppliChem ITW Reagents	211511.1209	concentration 4%
Paraformaldeyde – option 2	ThermoFisher	28908	concentration 4%
Shaking water bath	ThermoFisher	TSSWB27
TritonX100	Sigma Aldrich	T8532-500 ML	concentration 0.5%
Wild-type mice	Janvier	C57BL/6NRj