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

Det tekniska stödet från L. Rinaldi, S. Schäffer, D. Reitz, H. Thomas och A. Weber erkänns tacksamt. Författarna vill också tacka Dr. E. Martinson för omfattande bevisläsning och språkredigering av manuskriptet. Studien stöddes av Universitetet i Giessen Anschubsfinanzierung bevilja till M. Aslam och D. Gündüz.

Undersökningen överensstämmer med handledningen för vård och användning av laboratoriedjur som publicerades av US National Institute of Health (NIH Publication No. 85-23 1985) och godkändes av den lokala etiska kommittén vid universitetet i Giessen. Vuxna manliga Wistar-råttor som väger 200-250 g användes i denna studie. 1. Autoklavering <ol><li> Åtminstone en dag innan proceduren ska utföras, autoklavera alla kirurgiska instrument, pipettips och Pasteur pipetter som ska anvä...

<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>

I denna artikel beskrivs ett reproducerbart protokoll för isolering och kultur av hjärtmyocyter, endotelceller och fibroblaster. Detta protokoll beskriver samtidig och högkvalitativ isolering av de huvudsakliga celltyperna av hjärtvävnad, dvs kardiomyocyter, endotelceller och fibroblaster i motsats till bara en celltyp. Ett kritiskt steg i isoleringsförfarandet är den korrekta matsmältningen av hjärtvävnaden. Om matsmältningen är ofullständig kan ett stort antal myocyter fortfarande uppnås, men de...

Gnagare modeller har länge använts som verktyg för att bredda vår förståelse för kardiovaskulär fysiologi inom hälsa och sjukdom. 1 Även om dessa djurmodeller tillåter oss att förstå patofysiologin hos en sjukdom på orgennivå och att analysera farmakokinetiken och farmakodynamiken hos olika farmakologiska medel som används för att behandla hjärt-kärlsjukdomar, förståelse av de molekylära mekanismerna för utveckling av kardiovaskulär sjukdom och bidraget från en särskild Celltyp kräver användning av in vitro cellodlingsmodeller. För detta ändamål har olika immortaliserade cellinjer från kardiovaskulärsystemet utvecklats; 2 , 3 är färskt isolerade primära celler emellertid fysiologiskt och funktionellt mer relevanta för levande vävnader och organismer. Hjärtat är ett mångsidigt organ som innehåller alla större typer av celler i hjärt-kärlsjukdomarYstem och råtthjärtat är fortfarande en vanlig modell för förståelse av kardiovaskulär fysiologi. Under de senaste decennierna har olika metoder för isolering av individuella celltyper från hjärtvävnad beskrivits; 4 , 5 , 6 , 7, men dessa metoder fokuserar endast på isoleringen av en specifik celltyp som resulterar i förlusten av andra typer av celler som inte längre kan användas för cellanalys. Här beskrivs ett optimerat protokoll som möjliggör samtidig och högkvalitativ isolering av de huvudsakliga celltyperna av hjärtvävnad, dvs kardiomyocyter, endotelceller och fibroblaster. Alla dessa celltyper kan användas i olika experimentella inställningar 8 , 9 , 10 och för analys av cell-cell-interaktioner från samma djur.

<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

Råttan är en viktig djurmodell som används vid kardiovaskulär forskning, och råtta hjärtceller används rutinmässigt för in vitro- analys av de molekylära mekanismerna för kardiovaskulär sjukdomsprogression såsom hjärthypertrofi, fibros och ateroskleros. Även om flera försök med varierande framgång har gjorts för att utveckla odödliga cellinjer från hjärt-kärlsystemet för att förstå dessa cellulära mekanismer, erbjuder primära celler en mer naturlig och nära in vivo- miljö för sådana studier. Därför har olika laboratorier som arbetar med en viss celltyp utvecklat protokoll för att isolera enskilda typer av råttkardialceller av intresse. Ett protokoll som tillåter isolering av mer än en celltyp saknas emellertid. Här beskrivs ett optimerat protokoll som möjliggör isolering av högkvalitativa stora hjärtceller (kardiomyocyter, endotelceller och fibroblaster) från en enda beredning och möjliggör denR används för cellanalyser. Detta möjliggör den mest effektiva användningen av tillgängliga resurser, vilket kan spara tid och minska forskningskostnaderna.

<html> Isoleringsproceduren resulterar i ett utbyte av 70-80% livskraftiga, stavformade, strimmiga kardiomyocyter (figurerna 2A och 2C ) som kan användas för planerade experiment. I vårt laboratorium används kardiomyocyter rutinmässigt för analys av Ca 2+ -signaleringen. Figur 5A visar intracellulär kalcium [Ca2 + ] i- oscillationer som svar på ischemi / reperfusion i kardiomyocyter laddad...

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

Flera protokoll har utvecklats och beskrivits för isolering av olika hjärtceller från ett råtthjärta. Här beskrivs ett optimerat protokoll som möjliggör isolering av högkvalitativa viktiga hjärtceller (kardiomyocyter, endotelceller och fibroblaster) från en enda beredning, vilket minskar försökskostnaderna.

Samtidig isolering av högkvalitativa kardiomyocyter, endotelceller och fibroblaster från ett vuxen råtthjärta

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

Primär kultur Vuxen myocyter Rat hjärta

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

Isolering och storskalig expansion av vuxen människa Endothelial kolonibildande progenitorceller

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

Isolering och odling av pulmonell endotelceller från neonatala möss

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

Välja och isolera Kolonier av mänskliga inducerade pluripotenta stamceller omprogrammeras från vuxna fibroblaster

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

Isolering av embryonala Ventrikulära Endotelceller

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

Isolering av murint Ventil Endotelceller

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

Isolering, kultur och Transduction av vuxna möss 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

Isolering, karakterisering och differentiering av hjärt stamceller från vuxna mus hjärtat

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

Isolering av Myoepithelial celler från Adult murine lacrimal och submandibular körtlar

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

Isolering och karakterisering av vuxna hjärtfibroblaster och Myofibroblaster

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