Name: simultaneous isolation of high quality cardiomyocytes, endothelial cells, and fibroblasts from an adult rat heart
Uploaded: 2017-05-19T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart at JoVE.com

De technische ondersteuning van L. Rinaldi, S. Schäffer, D. Reitz, H. Thomas en A. Weber wordt met dank erkend. De auteurs willen ook dr. E. Martinson bedanken voor uitgebreide bewijslezing en taalbewerking van het manuscript. De studie werd ondersteund door de universiteit van Giessen Anschubsfinanzierung subsidie ​​aan M. Aslam en D. Gündüz.

Het onderzoek is in overeenstemming met de Gids voor de zorg en het gebruik van laboratoriumdieren, gepubliceerd door de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH Publication No. 85-23 1985) en is goedgekeurd door de lokale ethische commissie van de Universiteit van Giessen. Volwassen mannelijke Wistar ratten van 200 tot 250 g werden in deze studie gebruikt. 1. Autoclaving <ol><li> Autoclaaf minstens een dag voordat de procedure moet worden uitgevoerd, alle chirurgische instrumenten, ...

<ol>
	<li>Zaragoza, C., 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=Animal+models+of+cardiovascular+diseases.">Animal models of cardiovascular diseases.</a> J Biomed Biotechnol. 2011, 497841 (2011).</li><li>Claycomb, W. C., 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=HL-1+cells:+a+cardiac+muscle+cell+line+that+contracts+and+retains+phenotypic+characteristics+of+the+adult+cardiomyocyte.">HL-1 cells: a cardiac muscle cell line that contracts and retains phenotypic characteristics of the adult cardiomyocyte.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (6), 2979-2984 (1998).</li><li>Barbieri, S. S., Weksler, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tobacco+smoke+cooperates+with+interleukin-1beta+to+alter+beta-catenin+trafficking+in+vascular+endothelium+resulting+in+increased+permeability+and+induction+of+cyclooxygenase-2+expression+in+vitro+and+in+vivo.">Tobacco smoke cooperates with interleukin-1beta to alter beta-catenin trafficking in vascular endothelium resulting in increased permeability and induction of cyclooxygenase-2 expression in vitro and in vivo.</a> FASEB J. 21 (8), 1831-1843 (2007).</li><li>Piper, H. M., Probst, I., Schwartz, P., Hutter, F. J., Spieckermann, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culturing+of+calcium+stable+adult+cardiac+myocytes.">Culturing of calcium stable adult cardiac myocytes.</a> J Mol Cell Cardiol. 14 (7), 397-412 (1982).</li><li>Xu, X., Colecraft, 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+culture+of+adult+rat+heart+myocytes.">Primary culture of adult rat heart myocytes.</a> J Vis Exp. (28), (2009).</li><li>G&#252;nd&#252;z, 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=Accumulation+of+extracellular+ATP+protects+against+acute+reperfusion+injury+in+rat+heart+endothelial+cells.">Accumulation of extracellular ATP protects against acute reperfusion injury in rat heart endothelial cells.</a> Cardiovasc.Res. 71 (4), 764-773 (2006).</li><li>Brilla, C. G., Zhou, G., Matsubara, L., Weber, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagen+metabolism+in+cultured+adult+rat+cardiac+fibroblasts:+response+to+angiotensin+II+and+aldosterone.">Collagen metabolism in cultured adult rat cardiac fibroblasts: response to angiotensin II and aldosterone.</a> J Mol Cell Cardiol. 26 (7), 809-820 (1994).</li><li>Shahzad, T., 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=Mechanisms+involved+in+postconditioning+protection+of+cardiomyocytes+against+acute+reperfusion+injury.">Mechanisms involved in postconditioning protection of cardiomyocytes against acute reperfusion injury.</a> J Mol Cell Cardiol. 58, 209-216 (2013).</li><li>G&#252;nd&#252;z, 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=Insulin+Stabilizes+Microvascular+Endothelial+Barrier+Function+via+Phosphatidylinositol+3-Kinase/Akt-Mediated+Rac1+Activation.">Insulin Stabilizes Microvascular Endothelial Barrier Function via Phosphatidylinositol 3-Kinase/Akt-Mediated Rac1 Activation.</a> Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol. 30, 1237-1245 (2010).</li><li>Lipps, C., 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=N-terminal+fragment+of+cardiac+myosin+binding+protein-C+triggers+pro-inflammatory+responses+in+vitro.">N-terminal fragment of cardiac myosin binding protein-C triggers pro-inflammatory responses in vitro.</a> J Mol Cell Cardiol. 99, 47-56 (2016).</li><li>Abdallah, 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=Interplay+between+Ca2++cycling+and+mitochondrial+permeability+transition+pores+promotes+reperfusion-induced+injury+of+cardiac+myocytes.">Interplay between Ca2+ cycling and mitochondrial permeability transition pores promotes reperfusion-induced injury of cardiac myocytes.</a> J Cell Mol Med. 15 (11), 2478-2485 (2011).</li><li>G&#252;nd&#252;z, 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=Effect+of+ticagrelor+on+endothelial+calcium+signalling+and+barrier+function.">Effect of ticagrelor on endothelial calcium signalling and barrier function.</a> Thromb Haemost. , (2016).</li><li>G&#252;nd&#252;z, 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=Opposing+effects+of+ATP+and+adenosine+on+barrier+function+of+rat+coronary+microvasculature.">Opposing effects of ATP and adenosine on barrier function of rat coronary microvasculature.</a> J Mol.Cell Cardiol. , (2012).</li></ol>

In dit artikel wordt een reproduceerbaar protocol voor de isolatie en de kweek van hartmyocyten, endotheelcellen en fibroblasten beschreven. Dit protocol beschrijft de gelijktijdige en hoge kwaliteit isolatie van de belangrijkste celtypes van hartweefsel, dwz cardiomyocyten, endotheelcellen en fibroblasten, in tegenstelling tot slechts één celtype. Een kritische stap in de isolatieprocedure is de juiste vertering van het hartweefsel. Als de spijsvertering onvolledig is, kan er nog steeds een groot aantal myoc...

Knaagdierenmodellen zijn al lang gebruikt als gereedschap om ons begrip van cardiovasculaire fysiologie in gezondheid en ziekte te vergroten. 1 Hoewel deze diermodellen ons toelaten om de pathofysiologie van een ziekte op het orgaanniveau te begrijpen en de farmacokinetiek en farmacodynamica van verschillende farmacologische middelen die gebruikt worden om hart- en vaatziekten te behandelen, te analyseren, te begrijpen hoe de moleculaire mechanismen van de ontwikkeling van hart- en vaatziekten en de bijdrage van een bepaalde Celtype vereist het gebruik van in vitro celkweekmodellen. Daartoe zijn verschillende onsterfelijke cellijnen uit het cardiovasculaire systeem ontwikkeld; 2 , 3 echter zijn fris geïsoleerde primaire cellen fysiologisch en functioneel meer relevant voor levende weefsels en organismen. Het hart is een veelzijdig orgaan dat alle belangrijke typen cellen van de hart- en vaatziekten bevatYstem, en het rat hart is nog steeds een veelgebruikte model voor het begrijpen van cardiovasculaire fysiologie. Gedurende de laatste decennia zijn verschillende methoden voor de isolatie van individuele celsoorten van hartweefsel beschreven; 4 , 5 , 6 , 7, maar deze methoden richten zich uitsluitend op de isolatie van één specifiek celtype, wat resulteert in het verlies van andere typen cellen die niet langer gebruikt kunnen worden voor cellulaire analyse. Hier wordt een geoptimaliseerd protocol beschreven dat de gelijktijdige en hoge kwaliteit isolatie van de belangrijkste celsoorten van hartweefsel, dwz cardiomyocyten, endotheelcellen en fibroblasten mogelijk maakt. Al deze celtypes kunnen gebruikt worden in verschillende experimentele opstellingen 8 , 9 , 10 en voor de analyse van cel-cel interacties van hetzelfde dier.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="717">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:299px;">anti-vWF</td>
			<td style="width:133px;">Santa Cruz Biotech.</td>
			<td style="width:119px;">SC-14014</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Calcium chloride</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">102378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Carnitin</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C0283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Collagenase type II</td>
			<td style="width:133px;">Worthington</td>
			<td style="width:119px;">LS004176</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Creatin</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C0780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">D-Glucose</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">108342</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Dil-Ac-LDL</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">L3484</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">EDTA Solution (0.2 M)</td>
			<td style="width:133px;">Biochrome AG</td>
			<td style="width:119px;">L2113</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Embeding solution</td>
			<td style="width:133px;">Citiflour</td>
			<td style="width:119px;">AF1-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Endothelial cell medium MV2</td>
			<td style="width:133px;">PromoCell</td>
			<td style="width:119px;">C-22022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Foetal calf serum (FCS)</td>
			<td style="width:133px;">Biochrome AG</td>
			<td style="width:119px;">S0615</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Gentamicin</td>
			<td style="width:133px;">Serva Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">47991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">HEPES</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">H0887</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:133px;">Abbott</td>
			<td style="width:119px;">TU 061219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Laminin&#160;</td>
			<td style="width:133px;">Roche/Sigma</td>
			<td style="width:119px;">11243217001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">M199 medium</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">11150059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">M199 medium (Powder)</td>
			<td style="width:133px;">Biochrome AG</td>
			<td style="width:119px;">T061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Magnesium sulphate</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">63138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Mouse anti-rat CD31 antibody (TLD-3A12)</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">MA1-81051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">NaCl solution (0.9%), Sterile</td>
			<td style="width:133px;">B. Braun</td>
			<td style="width:119px;">30820080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Pan mouse IgG beads (Dynabeads)</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">11041</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:299px;">Paraformaldehyde (PFA) 4% Solution</td>
			<td style="width:133px;">Santa Cruz Biotech.</td>
			<td>sc-281692</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Penicillin-Streptomycin</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">15070-063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Phosphate buffer saline (PBS) 1x&#160;</td>
			<td style="width:133px;">PAN-Biotech</td>
			<td style="width:119px;">P04-36500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Plastic consumables</td>
			<td style="width:133px;">Greiner Bio-One</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Potassium Chloride</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">4933</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Potassium dihydrogen phosphate</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">7873</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Sodium Chloride</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">6404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Sodium Hydroxide Solution (2 N)</td>
			<td style="width:133px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;">109136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Sterile filtration system</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">5660020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Taurine</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">T8691</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">TO-PRO</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">T3605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Trypsin-EDTA Solution (10X)</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">T4174</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:299px;">Water, Sterile</td>
			<td style="width:133px;">B. Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous isolation of high quality cardiomyocytes, endothelial cells, and fibroblasts from an adult rat heart

De rat is een belangrijk diermodel dat wordt gebruikt bij cardiovasculair onderzoek, en rattencardiale cellen worden routinematig gebruikt voor in vitro analyse van de moleculaire mechanismen van hart- en vaatziektenprogressie, zoals cardiale hypertrofie, fibrose en atherosclerose. Hoewel verschillende pogingen met variabel succes zijn gemaakt om onsterfelijke cellijnen uit het cardiovasculaire systeem te ontwikkelen om deze cellulaire mechanismen te begrijpen, bieden primaire cellen een meer natuurlijke en dicht bij in-vivo omgeving voor dergelijke studies. Daarom hebben verschillende laboratoria die werken op een bepaald celtype protocollen ontwikkeld om afzonderlijke typen rattencellencellen van belang te isoleren. Een protocol dat de isolatie van meer dan één celtype mogelijk maakt, ontbreekt echter. Hier wordt een geoptimaliseerd protocol beschreven dat de isolatie van hoogwaardige belangrijke cardiale celcellen (cardiomyocyten, endotheelcellen en fibroblasten) van een enkel preparaat mogelijk maakt en deR gebruiken voor cellulaire analyses. Dit maakt het meest efficiënt gebruik van beschikbare middelen mogelijk, wat tijd kan besparen en de onderzoekskosten verminderen.

<html> De isolatieprocedure resulteert in een opbrengst van 70-80% levensvatbare, staafvormige, gestreepte cardiomyocyten ( figuren 2A en 2C ) die kunnen worden gebruikt voor geplande experimenten. In ons laboratorium worden cardiomyocyten routinematig gebruikt voor de analyse van Ca 2+ -signalering. Figuur 5A toont intracellulaire calcium [Ca2 + ] i- oscillaties in reactie op ischemie / reperfusi...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart at JoVE.com

Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart

Verscheidene protocollen zijn ontwikkeld en beschreven voor de isolatie van verschillende hartcel typen uit een rat hart. Hier wordt een geoptimaliseerd protocol beschreven dat de isolatie van hoge kwaliteit grote hartcellen (cardiomyocyten, endotheelcellen en fibroblasten) van een enkel preparaat mogelijk maakt, waardoor de experimentele kosten worden verminderd.

Gelijktijdige isolatie van hoogwaardige cardiomyocyten, endothelcellen en fibroblasten uit een volwassen rat hart

The rat is an important animal model used in cardiovascular research, and rat cardiac cells are used routinely for in vitro analysis of the molecular ...

Research

JoVE Journal

Biology

Primary Culture of Adult Rat Heart Myocytes

Primaire Cultuur van volwassen ratten Heart myocyten

Cultured primary adult rodent heart cells are an important model system for cardiovascular research.  Nevertheless, establishment of robust, viable ...

Isolation and Large Scale Expansion of Adult Human Endothelial Colony Forming Progenitor Cells

Isolatie en grootschalige expansie van volwassen humane endotheelcellen kolonievormende Progenitor Cellen

This paper introduces a novel recovery strategy for endothelial colony forming progenitor cells (ECFCs) from heparinized but otherwise unmanipulated adult ...

Isolation and Culture of Pulmonary Endothelial Cells from Neonatal Mice

Isolatie en Cultuur van Pulmonary endotheelcellen van neonatale muizen

Endothelial cells provide a useful research model in many areas of vascular biology. Since its first isolation 1, human umbilical vein endothelial cells ...

Selecting and Isolating Colonies of Human Induced Pluripotent Stem Cells Reprogrammed from Adult Fibroblasts

Selecteren en isoleren van Koloniën van de mens geïnduceerde pluripotente stamcellen geherprogrammeerd tegen Adult Fibroblasten

Herein we present a protocol of reprogramming human adult fibroblasts into human induced pluripotent stem cells (hiPSC) using retroviral vectors encoding ...

Isolation of Embryonic Ventricular Endothelial Cells

Isolatie van embryonale ventriculaire endotheelcellen

Cell culture has greatly enhanced our ability to assess individual populations of cells under myriad culture conditions. While immortalized cell lines ...

Isolation of Murine Valve Endothelial Cells

Isolatie van Murine Valve endotheelcellen

Normal valve structures consist of stratified layers of specialized extracellular matrix (ECM) interspersed with valve interstitial cells (VICs) and ...

Isolation, Culture and Transduction of Adult Mouse Cardiomyocytes

Isolatie, Cultuur en Transductie van Adult Mouse Cardiomyocytes

Cultured cardiomyocytes can be used to study cardiomyocyte biology using techniques that are complementary to in vivo systems. For example, the purity and ...

Isolation, Characterization, and Differentiation of Cardiac Stem Cells from the Adult Mouse Heart

Isolatie, karakterisering en differentiatie van cardiale stamcellen van het hart volwassen muis

Myocardial infarction (MI) is a leading cause of morbidity and mortality around the world. A major goal of regenerative medicine is to replenish the dead ...

Isolation of Myoepithelial Cells from Adult Murine Lacrimal and Submandibular Glands

Isolatie van Myo cellen van volwassen muizen traan en submandibulaire klieren

The lacrimal gland (LG) is an exocrine tubuloacinar gland that secretes an aqueous layer of tear film. The LG epithelial tree is comprised of acinar, ...

Isolation and Characterization of Adult Cardiac Fibroblasts and Myofibroblasts

Isolatie en karakterisering van volwassen cardiale fibroblasten en myofibroblasten

Cardiac fibrosis in response to injury is a physiological response to wound healing. Efforts have been made to study and target fibroblast subtypes that ...