Name: engineering skeletal muscle tissues from murine myoblast progenitor cells and application of electrical stimulation
Uploaded: 2013-03-19T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation at JoVE.com

Gli autori vogliono ringraziare Yabin Wu per la coltura dei tessuti presentati nella figura 2, la foto è stata scattata da Bart van Overbeeke. Il lavoro è stato sostenuto finanziariamente da SenterNovem, concessione ISO 42022.

1. Coltura di cellule progenitrici dei mioblasti murini C2C12 o cellule <ol><li> Isolare cellule secondo il protocollo inizialmente pubblicato da Shefer e colleghi 10 e successivamente adattato da Collins et al. 11 e Boonen et al. 12 e memorizzare questi in azoto liquido. Questo richiede topi, per esempio C57Bl / 6. Metodi alternativi sono utilizzati in altri laboratori, ad esempio un metodo pubblicato in Journal of Experiments visualizzati da Li Y <...

<ol>
	<li>Langelaan, M. L. P., Boonen, K. J. M., Polak, R. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meet+the+new+meat:+tissue+engineered+skeletal+muscle.">Meet the new meat: tissue engineered skeletal muscle.</a> Trends Food Sci. Tech. 21 (2), 59-66 (2010).</li><li>Shansky, J., Chromiak, J., Tatto, M., Vandenburgh, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+method+for+tissue+engineering+skeletal+muscle+organoids+in+vitro.">A simplified method for tissue engineering skeletal muscle organoids in vitro.</a> In Vitro Cell Dev. Biol. Animal. 33 (9), 659-661 (1997).</li><li>Vandenburgh, H., Del Tatto, M., Shansky, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+skeletal+muscle+organoids+for+reversible+gene+therapy.">Tissue-engineered skeletal muscle organoids for reversible gene therapy.</a> Hum. Gene Ther. 7 (17), 2195-2200 (1996).</li><li>Yaffe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retention+of+differentiation+potentialities+during+prolonged+cultivation+of+myogenic+cells.">Retention of differentiation potentialities during prolonged cultivation of myogenic cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 61 (2), 477-483 (1968).</li><li>Rando, T. A., Blau, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+mouse+myoblast+purification,+characterization,+and+transplantation+for+cell-mediated+gene+therapy.">Primary mouse myoblast purification, characterization, and transplantation for cell-mediated gene therapy.</a> J. Cell Biol. 125 (6), 1275-1287 (1994).</li><li>Koning, M., Werker, P. M. N., vander Schaft, D. W. J., Bank, R. A., Harmsen, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA-1+and+MicroRNA-206+Improve+Differentiation+Potential+of+Human+Satellite+Cells:+A+Novel+Approach+for+Tissue+Engineering+of+Skeletal+Muscle.">MicroRNA-1 and MicroRNA-206 Improve Differentiation Potential of Human Satellite Cells: A Novel Approach for Tissue Engineering of Skeletal Muscle.</a> Tissue Eng. Part A. , (2011).</li><li>Darabi, R., Pan, W., Bosnakovski, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+myogenic+engraftment+from+mouse+iPS+cells.">Functional myogenic engraftment from mouse iPS cells.</a> Stem Cell Rev. 7 (4), 948-957 (2011).</li><li>Langelaan, M. L. P., Boonen, K. J. M., Rosaria-Chak, K. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+maturation+by+electrical+stimulation:+Differences+in+response+between+C2C12+and+primary+muscle+progenitor+cells.">Advanced maturation by electrical stimulation: Differences in response between C2C12 and primary muscle progenitor cells.</a> J. Tissue Eng. Regen. Med. 5 (7), 529-539 (2011).</li><li>van der Schaft, D., van Spreeuwel, A. C., van Assen, H. C., Baaijens, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanoregulation+of+vascularization+in+aligned+tissue+engineered+muscle;+a+role+for+VEGF.">Mechanoregulation of vascularization in aligned tissue engineered muscle; a role for VEGF.</a> Tissue Eng. Part A. , (2011).</li><li>Shefer, G., Wleklinski-Lee, M., Yablonka-Reuveni, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+muscle+satellite+cells+can+spontaneously+enter+an+alternative+mesenchymal+pathway.">Skeletal muscle satellite cells can spontaneously enter an alternative mesenchymal pathway.</a> J. Cell. Sci. 117 (Pt. 22), 5393-5404 (2004).</li><li>Collins, C. A., Olsen, I., Zammit, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell+function,+self-renewal,+and+behavioral+heterogeneity+of+cells+from+the+adult+muscle+satellite+cell+niche.">Stem cell function, self-renewal, and behavioral heterogeneity of cells from the adult muscle satellite cell niche.</a> Cell. 122 (2), 289-301 (2005).</li><li>Boonen, K. J. M., Rosaria-Chak, K. Y., Baaijens, F. P. T., van der Schaft, D. W. J., Post, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+environmental+cues+from+the+satellite+cell+niche:+optimizing+proliferation+and+differentiation.">Essential environmental cues from the satellite cell niche: optimizing proliferation and differentiation.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296 (6), C1338-C1345 (2009).</li><li>Li, Y., Pan, H., Huard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolating+Stem+Cells+from+Soft+Musculoskeletal+Tissues.">Isolating Stem Cells from Soft Musculoskeletal Tissues.</a> J. Vis. Exp. (41), e2011 (2010).</li><li>Boonen, K. J. M., Langelaan, M. L. P., Polak, R. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+a+combined+mechanical+stimulation+protocol:+Value+for+skeletal+muscle+tissue+engineering.">Effects of a combined mechanical stimulation protocol: Value for skeletal muscle tissue engineering.</a> J. Biomech. 43 (8), 1514-1521 (2010).</li><li>Gawlitta, D., Boonen, K. J. M., Oomens, C. W. J., Baaijens, F. P. T., Bouten, C. V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+serum-free+culture+conditions+on+skeletal+muscle+differentiation+in+a+tissue-engineered+model.">The influence of serum-free culture conditions on skeletal muscle differentiation in a tissue-engineered model.</a> Tissue Eng. Part A. 14 (1), 161-171 (2008).</li><li>Koning, M., van Luijn, M., van der Schaft, D. W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+skeletal+muscle+formation+and+engraftment+In+vivo+is+independent+of+preconditioning+In+vitro+with+HUVEC.">Human skeletal muscle formation and engraftment In vivo is independent of preconditioning In vitro with HUVEC.</a> , (2013).</li><li>Levenberg, S., Rouwkema, J., Macdonald, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+vascularized+skeletal+muscle+tissue.">Engineering vascularized skeletal muscle tissue.</a> Nat. Biotechnol. 23 (7), 879-884 (2005).</li><li>Koffler, J., Kaufman-Francis, K., Yulia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+vascular+organization+enhances+functional+integration+of+engineered+skeletal+muscle+grafts.">Improved vascular organization enhances functional integration of engineered skeletal muscle grafts.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (36), 14789-14794 (2011).</li></ol>

L&#39;ingegneria dei tessuti muscolari ha un grande potenziale per l&#39;uso come un modello di malattia, per lo screening di stupefacenti, nella medicina rigenerativa e per la produzione di carne. Tuttavia, i requisiti per queste applicazioni variano. Abbiamo scelto di lavorare con una combinazione di collagene e matrigel, collagene perché permette l&#39;allineamento cellulare e perchè i mioblasti progenitrici richiedono la presenza di proteine ​​della membrana basale derivate come determinato in studi precedenti...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Matrigel-fattore di crescita ridotta </td><td> Beckton Dickinson e </td><td></td><td></td></tr><tr><td> DMEM (glucosio) * </td><td> Gibco </td><td> 42430 </td><td></td></tr><tr><td> Avanzata DMEM </td><td> Gibco </td><td> 12491 </td><td></td></tr><tr><td> Siero di cavallo </td><td> Gibco </td><td> 65050-122 </td><td></td></tr><tr><td> Siero fetale bovino </td><td> Greiner </td><td> 758075 </td><td></td></tr><tr><td> 0,45 e 0,22 micron siringa filtro * </td><td> Whatmann (Schleicher e Scheull) </td><td> 10462100 </td><td></td></tr><tr><td> L-glutammina </td><td> Gibco </td><td> 25030024 </td><td></td></tr><tr&gt; <td> Penicillina / streptomicina </td><td> Gibco </td><td> 10378016 </td><td></td></tr><tr><td> Amfotericina </td><td> Gibco </td><td> 15290-018 </td><td></td></tr><tr><td> Cultura plastica </td><td> Greiner </td><td></td><td> Include beute di coltura e delle pipette </td></tr><tr><td> Chick embrione estratto </td><td> Stati Uniti biologica </td><td> C3999 </td><td></td></tr><tr><td> Pipetta Pasteur * </td><td> Hilgenberg </td><td></td><td> Pipette Pasteur, con la costrizione, con cotone, L aperta punta: 230 mm con diametro di punta di 0,9 - 1,1 mm </td></tr><tr><td> Pipetta Pasteur * </td><td> Hilgenberg </td><td></td><td> Pipette Pasteur, con la costrizione, con cotone, L aperta punta: 230 mm con diametro di punta di 1,4 - 1,6 mm </td></tr><tr><td> Pipetta Pasteur </td><td> VWR </td><td> 612-1702 </td><td></td></tr><tr><td> Collagenasi tipo I* </td><td> Sigma </td><td> C0130-16 </td><td></td></tr><tr><td> 40 celle filtro micron * </td><td> BD Falcon </td><td> 352340 </td><td></td></tr><tr><td> Ago 19G </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Elastomero </td><td> Dow Corning Corporation </td><td> 3097358-1004 </td><td> Silastic MDX 4-4210 # </td></tr><tr><td> Agente indurente </td><td> Dow Corning Corporation </td><td></td><td> Silastic MDX 4-4210 # </td></tr><tr><td> Velcro </td><td> Negozio di regolare </td><td></td><td> È possibile acquistare questo in un negozio normale, utilizzare solo il lato morbido </td></tr><tr><td> Il collagene di tipo I, coda di topo </td><td> BD Biosciences </td><td> 3544236 </td><td></td></tr><tr><td> C-Pace EP Cultura Pacer </td><td> Ionoptix </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 6 pozzetti piastre di coltura per la stimolazione elettrica </td><td> Beckton Dickinson-Falcon </td><td> BD Falcon # 353846 </td><td></td></tr><tr><td> C-Dish cultura piatto elettrodi </td><td> Ionoptix </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> * È necessario per l&#39;isolamento di cellule (punto 1.1) # Insieme in un unico kit </td></tr></tbody></table>

engineering skeletal muscle tissues from murine myoblast progenitor cells and application of electrical stimulation

Tessuti muscolari ingegnerizzati possono essere utilizzati per diversi scopi, tra cui la produzione di tessuti per l&#39;uso come un modello di malattia in vitro, ad esempio uno studio ulcere da decubito, per la medicina rigenerativa e come alternativa carne 1. I primi costrutti riportati muscolari 3D sono stati fatti molti anni fa e pionieri nel campo sono Vandenburgh 2,3 e colleghi. I progressi realizzati in ingegneria del tessuto muscolare non sono solo il risultato della plusvalenza vasta delle conoscenze sui fattori biochimici, cellule staminali e cellule progenitrici, ma sono basati in particolare sulle conoscenze acquisite dai ricercatori che i fattori fisici giocano un ruolo essenziale nel controllo del comportamento delle cellule e tessuti sviluppo. State-of-the-art muscolo ingegneria costruisce attualmente sono costituiti da cellule popolate costrutti idrogel. Nel nostro laboratorio questi in genere sono costituiti da cellule murine progenitrici, mioblasti murini isolati da muscoli degli arti posteriori o una linea cellulare murina mioblasti C2C12, missati con una miscela di collagene / Matrigel e piastrate tra due punti di ancoraggio, imitando i legamenti muscolari. Altre cellule possono essere considerati anche, ad esempio linee cellulari alternativi come mioblasti di ratto L6 4, neonatali cellule progenitrici muscolari derivate 5, le cellule derivate da tessuti muscolari adulti di altre specie come 6 umana o anche cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPS) 7 . Contrattilità cellula causa l&#39;allineamento delle cellule lungo l&#39;asse del costrutto 8,9 e differenziazione delle cellule progenitrici muscolari dopo circa una settimana di cultura. Inoltre, l&#39;applicazione di stimolazione elettrica può migliorare il processo di differenziazione in qualche misura 8. A causa della sua dimensione limitata (8 x 2 x 0,5 mm) del tessuto completo possono essere analizzati mediante microscopia confocale per monitorare redditività esempio, la differenziazione cellulare e allineamento. A seconda dell&#39;applicazione specifica i requisiti per l&#39;engineetessuto muscolare rosso varierà; uso ad esempio per la medicina rigenerativa richiede l&#39;aumento progressivo delle dimensioni e la vascolarizzazione del tessuto, mentre per servire come traduzione alternativa carne da altre specie è necessaria.

Il prodotto finale sarà costrutti muscolari, come indicato in Figura 3. La dimensione del tessuto sarà di circa 8 mm, 2 mm di larghezza e 0,5 mm di spessore. Stimolazione elettrica durante la differenziazione cambierà l&#39;espressione di isoforme della catena pesante della miosina, ma non di migliorare notevolmente il processo di differenziazione indotta dal terreno di differenziamento 8, ma stimolazione elettrica può essere applicata anche al termine del processo per controllare la funzionalità d...

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Engineering Skeletal Muscle Tissues from Murine Myoblast Progenitor Cells and Application of Electrical Stimulation

Tessuto muscolare Engineered ha un grande potenziale nel campo della medicina rigenerativa, come modello di malattia e anche come una fonte alternativa per la carne. Qui si descrive la progettazione di un costrutto muscolare, in questo caso da cellule progenitrici mioblasti di topo, e la stimolazione da impulsi elettrici.

Ingegneria tessuti muscolo scheletrico di cellule murine progenitrici mioblasti e di applicazione di stimolazione elettrica

Engineered muscle tissues can be used for several different purposes, which include the production of tissues for use as a disease model in vitro, e.g. to ...

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