Name: isolation of murine retinal endothelial cells for next-generation sequencing
Uploaded: 2021-10-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Murine Retinal Endothelial Cells for Next-Generation Sequencing at JoVE.com

Gracias a Yale Flow Cytometry Facility, University of Virginia Flow Cytometry Core Facility, Yale Center for Genomic Analysis y University of Virginia Genome Analysis and Technology Core por su esfuerzo, experiencia y asesoramiento para contribuir a los experimentos presentados. Este estudio fue financiado por subvenciones de los NIH a N.W.C. (T32 HL007224, T32 HL007284), S.C. (T32 HL007284), K.W. (R01 HL142650) y K.K.H. (R01 HL146056, R01 DK118728, UH3 EB025765).

Los Comités Institucionales de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Yale y la Universidad de Virginia aprobaron todos los experimentos con animales enumerados en este protocolo.
1. Obtener ojos de ratón para aislamiento retiniano
<ol><li>Prepare 1x PBS helado y agregue 500 μL a cada pocillo de una placa de 48 pocillos.</li>
	<li>Eutanasia de ratones neonatos en el sexto día postnatal (P6) de acuerdo con las directrices institucionales aprobadas. Para este exper...

<ol>
	<li>Slatko, B. E., Gardner, A. F., Ausubel, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+next-generation+sequencing+technologies.">Overview of next-generation sequencing technologies.</a> Current Protocols in Molecular Biology. 122 (1), 59 (2018).</li><li>Chavkin, N. W., Hirschi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+cell+analysis+in+vascular+biology.">Single cell analysis in vascular biology.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 7, 42 (2020).</li><li>Ma, F., Hernandez, G. E., Romay, M., Iruela-Arispe, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+RNA+sequencing+to+study+vascular+diversity+and+function.">Single-cell RNA sequencing to study vascular diversity and function.</a> Current Opinion in Hematology. 28 (3), 221-229 (2021).</li><li>Potter, A. S., Potter, S. S., S, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+of+tissues+for+single-cell+analysis.">Dissociation of tissues for single-cell analysis.</a> Methods in Molecular Biology. 1926, 55-62 (2019).</li><li>Braga, F. A. V., Miragaia, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+handling+and+dissociation+for+single-cell+RNA-seq.">Tissue handling and dissociation for single-cell RNA-seq.</a> Single Cell Methods: Methods in Molecular Biology. 1979, 9-21 (2019).</li><li>Brink, S. 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=Single-cell+sequencing+reveals+dissociatin-induced+gene+expression+in+tissue+subpopulations.">Single-cell sequencing reveals dissociatin-induced gene expression in tissue subpopulations.</a> Nature Methods. 14 (10), 935-936 (2017).</li><li>Skulska, K., Wegrzyn, A. S., Chelmonska-Soyta, A., Chodaczek, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+tissue+enzymatic+digestion+on+analysis+of+immune+cells+in+mouse+reproductive+mucosa+with+a+focus+on+gammadelta+T+cells.">Impact of tissue enzymatic digestion on analysis of immune cells in mouse reproductive mucosa with a focus on gammadelta T cells.</a> Journal of Immunological Methods. 474, 112665 (2019).</li><li>Connolly, S., Hores, T., Smith, L., D'Amore, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+vascular+development+in+the+mouse+retina.">Characterization of vascular development in the mouse retina.</a> Microvascular Research. 36 (3), 275-290 (1988).</li><li>Crist, A., Young, C., Meadows, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+arteriovenous+identity+in+the+developing+neonate+mouse+retina.">Characterization of arteriovenous identity in the developing neonate mouse retina.</a> Gene Expression Patterns: GEP. 23-24, 22-31 (2017).</li><li>dela Paz, N. G., D'Amore, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arterial+versus+venous+endothelial+cells.">Arterial versus venous endothelial cells.</a> Cell and Tissue Research. 335 (1), 5-16 (2009).</li><li>Fang, J. S., Hirschi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+regulation+of+arteriovenous+endothelial+cell+specification.">Molecular regulation of arteriovenous endothelial cell specification.</a> F1000Res. 8, (2019).</li><li>Smith, L. E., 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=Oxygen-induced+retinopathy+in+the+mouse.">Oxygen-induced retinopathy in the mouse.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Science. 35 (1), 101-111 (1994).</li><li>Pitulescu, M. E., Schmidt, I., Benedito, R., Adams, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+gene+targeting+in+the+neonatal+vasculature+and+analysis+of+retinal+angiogenesis+in+mice.">Inducible gene targeting in the neonatal vasculature and analysis of retinal angiogenesis in mice.</a> Nature Protocols. 5 (9), 1518-1534 (2010).</li><li>Ruiz, 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=A+mouse+model+of+hereditary+hemorrhagic+telangiectasia+generated+by+transmammary-delivered+immunoblocking+of+BMP9+and+BMP10.">A mouse model of hereditary hemorrhagic telangiectasia generated by transmammary-delivered immunoblocking of BMP9 and BMP10.</a> Scientific Reports. 6, 37366 (2016).</li><li>Fang, J. 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=Shear-induced+Notch-Cx37-p27+axis+arrests+endothelial+cell+cycle+to+enable+arterial+specification.">Shear-induced Notch-Cx37-p27 axis arrests endothelial cell cycle to enable arterial specification.</a> Nature Communication. 8 (1), 2149 (2017).</li><li>Ola, R., 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=SMAD4+prevents+flow+induced+arterial-venous+malformations+by+inhibiting+Casein+Kinase+2.">SMAD4 prevents flow induced arterial-venous malformations by inhibiting Casein Kinase 2.</a> Circulation. 138 (21), 2379-2394 (2018).</li><li>Chavkin, N. W., Walsh, K., Hirschi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+highly+purified+and+viable+retinal+endothelial+cells.">Isolation of highly purified and viable retinal endothelial cells.</a> Journal of Vascular Research. 58 (1), 49-57 (2020).</li><li>Hulspas, R., O'Gorman, M. R. G., Wood, B. L., Gratama, J. W., Sutherland, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+the+control+of+background+fluorescence+in+clinical+flow+cytometry.">Considerations for the control of background fluorescence in clinical flow cytometry.</a> Cytometry PartB: Clinical Cytometry. 76 (6), 355-364 (2009).</li><li>Bachman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reverse-transcription+PCR+(RT-PCR).">Reverse-transcription PCR (RT-PCR).</a> Methods in Enzymology. 530, 67-74 (2013).</li><li>Green, M. R., Sambrook, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+RNA+by+real-time+Reverse+Transcription-Polymerase+Chain+Reaction+(RT-PCR).">Quantification of RNA by real-time Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR).</a> Cold Spring Harbour Protocols. 2018 (10), (2018).</li><li>Liu, L., Shi, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CD31:+beyond+a+marker+for+endothelial+cells.">CD31: beyond a marker for endothelial cells.</a> Cardiovascular Research. 94 (1), 3-5 (2012).</li><li>Zarkada, G., 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=Specialized+endothelial+tip+cells+guide+neuroretina+vascularization+and+blood-retina-barrier+formation.">Specialized endothelial tip cells guide neuroretina vascularization and blood-retina-barrier formation.</a> Developmental Cell. 56 (15), 2237-2251 (2021).</li><li>Su, X., Sorenson, C. M., Sheibani, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+murine+retinal+endothelial+cells.">Isolation and characterization of murine retinal endothelial cells.</a> Molecular Vision. 9, 171-178 (2003).</li><li>Benedito, R., 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=The+notch+ligands+Dll4+and+Jagged1+have+opposing+effects+on+angiogenesis.">The notch ligands Dll4 and Jagged1 have opposing effects on angiogenesis.</a> Cell. 137 (6), 1124-1135 (2009).</li><li>Daneman, R., 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=Wnt/beta-catenin+signaling+is+required+for+CNS,+but+not+non-CNS,+angiogenesis.">Wnt/beta-catenin signaling is required for CNS, but not non-CNS, angiogenesis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (2), 641-646 (2009).</li><li>Okabe, K., 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=Neurons+limit+angiogenesis+by+titrating+VEGF+in+retina.">Neurons limit angiogenesis by titrating VEGF in retina.</a> Cell. 159 (3), 584-596 (2014).</li><li>Crist, A. M., Lee, A. R., Patel, N. R., Westhoff, D. E., Meadows, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+deficiency+of+Smad4+causes+arteriovenous+malformations:+a+mouse+model+of+Hereditary+Hemorrhagic+Telangiectasia.">Vascular deficiency of Smad4 causes arteriovenous malformations: a mouse model of Hereditary Hemorrhagic Telangiectasia.</a> Angiogenesis. 21 (2), 363-380 (2018).</li><li>Kim, Y. H., Choe, S. W., Chae, M. Y., Hong, S., Oh, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SMAD4+deficiency+leads+to+development+of+arteriovenous+malformations+in+neonatal+and+adult+mice.">SMAD4 deficiency leads to development of arteriovenous malformations in neonatal and adult mice.</a> Journal of the American Heart Association. 7 (21), 009514 (2018).</li><li>Ma, W., 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=Absence+of+TGFbeta+signaling+in+retinal+microglia+induces+retinal+degeneration+and+exacerbates+choroidal+neovascularization.">Absence of TGFbeta signaling in retinal microglia induces retinal degeneration and exacerbates choroidal neovascularization.</a> eLife. 8, 42049 (2019).</li><li>Luo, W., 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=Arterialization+requires+the+timely+suppression+of+cell+growth.">Arterialization requires the timely suppression of cell growth.</a> Nature. 589 (7842), 437-441 (2021).</li><li>Lawson, N. D., Vogel, A. M., Weinstein, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=sonic+hedgehog+and+vascular+endothelial+growth+factor+act+upstream+of+the+Notch+pathway+during+arterial+endothelial+differentiation.">sonic hedgehog and vascular endothelial growth factor act upstream of the Notch pathway during arterial endothelial differentiation.</a> Developmental Cell. 3 (1), 127-136 (2002).</li><li>Larrivee, 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=ALK1+signaling+inhibits+angiogenesis+by+cooperating+with+the+Notch+pathway.">ALK1 signaling inhibits angiogenesis by cooperating with the Notch pathway.</a> Developmental Cell. 22 (3), 489-500 (2012).</li><li>Wythe, J. 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=ETS+factors+regulate+Vegf-dependent+arterial+specification.">ETS factors regulate Vegf-dependent arterial specification.</a> Developmental Cell. 26 (1), 45-58 (2013).</li><li>Davis, D. M., Purvis, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computational+analysis+of+signaling+patterns+in+single+cells.">Computational analysis of signaling patterns in single cells.</a> Seminars in Cell and Developmental Biology. , 35-43 (2015).</li><li>Gaudet, S., Miller-Jensen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redefining+signaling+pathways+with+an+expanding+single-cell+toolbox.">Redefining signaling pathways with an expanding single-cell toolbox.</a> Trends in Biotechnology. 34 (6), 458-469 (2016).</li><li>Aibar, 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=SCENIC:+single-cell+regulatory+network+inference+and+clustering.">SCENIC: single-cell regulatory network inference and clustering.</a> Nature Methods. 14 (11), 1083-1086 (2017).</li><li>Trapnell, 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=The+dynamics+and+regulators+of+cell+fate+decisions+are+revealed+by+pseudotemporal+ordering+of+single+cells.">The dynamics and regulators of cell fate decisions are revealed by pseudotemporal ordering of single cells.</a> Nature Biotechnology. 32 (4), 381-386 (2014).</li></ol>

Este protocolo describe un método para el aislamiento de células endoteliales del tejido retiniano murino postnatal que se ha optimizado para un alto número de células, pureza y viabilidad. La pureza celular se obtiene mediante el aislamiento FACS de poblaciones de células endoteliales de la suspensión unicelular digerida mediante inmunotinción CD31+/CD45-. La calidad del aislamiento se cuantifica en ensayos de viabilidad mediante tinción con azul de tripano y expresión génica por qPCR para CD31, CD45 y VE-cadh...

La capacidad de alto rendimiento de la secuenciación de ácidos nucleicos a través de enfoques de secuenciación de próxima generación ha avanzado enormemente el conocimiento de los investigadores de biología molecular y celular. Estas técnicas avanzadas incluyen la secuenciación de ARN del transcriptoma completo, la secuenciación del ADN de regiones específicas para identificar polimorfismos de nucleótido único (SNP), la secuenciación del ADN de factores de transcripción unidos en la secuenciación de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) o regiones de cromatina abierta en el ensayo para la secuenciación de cromatina accesible por transposasa (ATAC) y la secuenciación de ARN unicelular1 . En biología vascular, estos avances han permitido a los investigadores dilucidar mecanismos complicados de desarrollo y enfermedad, junto con la distinción de patrones de expresión génica a lo largo de un continuo de fenotipos variables 2,3. Los experimentos futuros pueden definir aún más mecanismos complejos combinando la secuenciación de próxima generación con modelos evaluados de desarrollo vascular, pero los métodos para la preparación de muestras deben ser compatibles con las técnicas avanzadas de secuenciación.
La calidad, precisión y reproducibilidad de los enfoques de secuenciación de próxima generación dependen del método de preparación de la muestra. Al aislar un subconjunto de células o generar suspensiones unicelulares a partir de tejidos, los métodos óptimos de digestión y purificación son esenciales para maximizar el número celular, la viabilidad y la pureza de la población celular 4,5. Esto requiere un equilibrio en el método de digestión: la digestión fuerte es necesaria para liberar células del tejido y obtener suficientes células para los enfoques posteriores, pero la viabilidad celular se verá afectada negativamente si la digestión es demasiado fuerte 6,7. Además, la pureza de la población celular es necesaria para obtener resultados sólidos y un análisis preciso de los datos, que se puede lograr a través de FACS. Esto resalta la importancia de optimizar los métodos de aislamiento celular para aplicar la secuenciación de próxima generación a modelos establecidos de desarrollo vascular.
Un modelo bien caracterizado para investigar el desarrollo vascular es el modelo murino de desarrollo vascular retiniano. La vasculatura retiniana murina se desarrolla postnatalmente en un plexo superficial bidimensional, con brotación angiogénica inicial del nervio óptico visible en el día postnatal (P)3, frente angiogénico con células del tallo y de la punta y maduración inicial del vaso visible en P6, y maduración del plexo vascular visible después de P9 8,9. Durante la remodelación del plexo vascular inicial, las células endoteliales se especifican hacia fenotipos arteriales, capilares y venosos en diferentes vasos para generar una red circulatoria10,11. Por lo tanto, este método permite a los investigadores visualizar la formación del plexo vascular angiogénico y la especificación y maduración arterial-venosa endotelial en varios puntos de tiempo durante el desarrollo9. Además, este modelo proporciona un método para investigar los efectos de la manipulación transgénica sobre la angiogénesis y el desarrollo del plexo vascular, que se ha aplicado para la investigación del desarrollo vascular, malformaciones arteriales-venosas y neovascularización inducida por oxígeno 12,13,14,15,16 . Para combinar los enfoques de secuenciación de próxima generación con el modelo de desarrollo vascular retiniano murino, es necesario un protocolo optimizado para el aislamiento de las células endoteliales del tejido retiniano.
Este protocolo describe un método optimizado para digerir el tejido retiniano de ratones en P6 para maximizar el rendimiento celular, la pureza y la viabilidad. El tejido retiniano se aísla de ratones P6, se digiere durante 20 minutos, se inmunotiñe para CD31 y CD45 y se purifica a través de FACS para aislar una suspensión unicelular de células endoteliales en aproximadamente 2,5 h (Figura 1A). Se encontró que estas células endoteliales mantienen una alta viabilidad durante 60 minutos después del aislamiento17, lo que permite la preparación de la biblioteca para los métodos de secuenciación de próxima generación. Además, se proporcionan resultados representativos para la activación del sistema de control de control de calidad y el sistema de control de calidad de dos métodos separados de secuenciación de próxima generación que utilizan este protocolo de aislamiento: secuenciación de ARN del transcriptoma completo y secuenciación de ARN unicelular. Este método permite que los enfoques de secuenciación de próxima generación se utilicen junto con el modelo de vascularización retiniana para dilucidar nuevos mecanismos de desarrollo vascular.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 mL Eppendorf&#160;safe-lock tubes</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>4036-3352</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml Falcon Test Tubes with Cell Strainer Snap Cap</td>
			<td>Corning</td>
			<td>352235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60 mm Non TC-treated Culture Dish</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430589</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>APC Rat Anti-Mouse CD31</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>551262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>APC Rat IgG2a &#954; Isotype Control</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>553932</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD FACSChorus Software</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>FACSCHORUS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD FACSMelody Cell Sorter</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>FACSMELODY</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type II</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>234115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Costar 48-well Clear TC-treated Multiple Well Plates, Individually Wrapped, Sterile</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Glucose</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>A2494001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Graduated Transfer Pipettes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-711-9AM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Pan Wax</td>
			<td>Carolina</td>
			<td>629100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14085-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection Stereo Microscope M165 FC</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M165FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11965-052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf&#160;Flex-Tubes Microcentrifuge Tubes 1.5 mL</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>22364120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gemini Bio</td>
			<td>100-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine dissection forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11250-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hank&#39;s Buffered Salt Solution (HBSS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14175095</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES (1M)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15630130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iScript cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1708890</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, USP</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695067772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isotemp General Purpose Deluxe Water Bath</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FSGPD20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: ActB_Forward: 5&#8217;- agagggaaatcgtgcgtgac -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: ActB_Reverse: 5&#8217;- caatagtgatgacctggccgt -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: CD31_Forward: 5&#8217;- gagcccaatcacgtttcagttt -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: CD31_Reverse: 5&#8217;- tccttcctgcttcttgctagct -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: CD45_Forward: 5&#8217;- gggttgttctgtgccttgtt -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: CD45_Reverse: 5&#8217;- ctggacggacacagttagca -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: VE-Cadherin_Forward: 5&#8217;- tcctctgcatcctcactatcaca -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: VE-Cadherin_Reverse: 5&#8217;- gtaagtgaccaactgctcgtgaat -3&#8217;</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propidium iodide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4864</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy Plus Mini Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>74134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sorvall Legend Micro 21R Centrifuge, Refrigerated</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>75002477</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYBR-Green iTaq Universal SYBR Green Supermix</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>172-5120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V450 Rat Anti-Mouse CD45</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>560501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V450 Rat IgG2b, &#954; Isotype Control</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>560457</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation of murine retinal endothelial cells for next-generation sequencing

Las mejoras recientes en la secuenciación de próxima generación han avanzado el conocimiento de los investigadores de la biología molecular y celular, con varios estudios que revelan nuevos paradigmas en biología vascular. La aplicación de estos métodos a modelos de desarrollo vascular requiere la optimización de técnicas de aislamiento celular a partir de tejidos embrionarios y postnatales. El rendimiento, la viabilidad y la pureza de la célula deben ser máximos para obtener resultados precisos y reproducibles de los enfoques de secuenciación de próxima generación. El modelo de vascularización retiniana neonatal de ratón es utilizado por los investigadores para estudiar los mecanismos del desarrollo vascular. Los investigadores han utilizado este modelo para investigar los mecanismos de la angiogénesis y la especificación del destino arterial-venoso durante la formación y maduración de los vasos sanguíneos. La aplicación de técnicas de secuenciación de próxima generación para estudiar el modelo de desarrollo vascular retiniano requiere la optimización de un método para el aislamiento de las células endoteliales de la retina que maximice el rendimiento, la viabilidad y la pureza celular. Este protocolo describe un método para el aislamiento, digestión y purificación del tejido retiniano murino mediante clasificación celular activada por fluorescencia (FACS). Los resultados indican que la población de células endoteliales CD31+/CD45- purificada por FACS está altamente enriquecida para la expresión génica de las células endoteliales y no presenta cambios en la viabilidad durante 60 minutos después del FACS. Se incluyen resultados representativos de enfoques de secuenciación de próxima generación en células endoteliales aisladas utilizando este método, incluida la secuenciación de ARN a granel y la secuenciación de ARN de células individuales, lo que demuestra que este método para el aislamiento de células endoteliales de la retina es compatible con las aplicaciones de secuenciación de próxima generación. Este método de aislamiento de células endoteliales retinianas permitirá técnicas avanzadas de secuenciación para revelar nuevos mecanismos de desarrollo vascular.

La digestión del tejido retiniano y la inmunotinción para CD31 y CD45 dan como resultado una población identificable de células endoteliales CD31 + / CD45- después de la activación de células, células individuales y viabilidad (Figura 2A). La inmunotinción CD45 es necesaria para eliminar las células CD31+/CD45+, que incluyen plaquetas y algunos leucocitos21. Se deben realizar controles para cada experimento para mostrar la especificidad de anticuerpos y guia...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Murine Retinal Endothelial Cells for Next-Generation Sequencing at JoVE.com

Isolation of Murine Retinal Endothelial Cells for Next-Generation Sequencing

Este protocolo describe un método para el aislamiento de células endoteliales retinianas postnatales murinas optimizadas para el rendimiento, la pureza y la viabilidad celular. Estas células son adecuadas para los enfoques de secuenciación de próxima generación.

Aislamiento de células endoteliales retinianas murinas para secuenciación de próxima generación

Recent improvements in next-generation sequencing have advanced researchers&#39; knowledge of molecular and cellular biology, with several studies ...

Este método de aislamiento de células endoteliales retinianas permitirá técnicas avanzadas de secuenciación para revelar nuevos mecanismos de desarrollo vascular. El protocolo descrito está optimizado para altos grados de viabilidad y pureza, que son esenciales para las aplicaciones de secuenciación de próxima generación. Demostrando el procedimiento estará Shelby Cain, una estudiante graduada del Laboratorio Hershey.Comience a extraer los ojos del ratón neonatal sacrificado cortando la piel y la membrana sobre el ojo con una incisión perpendicular al párpado con tijeras de disección. Luego use los fórceps para presionar hacia abajo por encima y por debajo del ojo para que el ojo se mueva fuera de la cavidad. Pellizque cuidadosamente debajo del ojo con los fórceps y corte el nervio óptico que mantiene el ojo unido.Luego coloque ambos ojos del ratón en un pocillo de la placa de 48 pocillos en el PBS helado recién preparado hasta que termine de cosechar. Para aislar el tejido retiniano del ratón, suspenda los ojos en la almohadilla de disección en una placa de Petri llena de 500 microlitros de PBS helado usando una almohadilla de tubo de transferencia con una punta ancha. Trabajando bajo el microscopio de disección, sostenga el nervio óptico con un fórceps fino y use los segundos fórceps para perforar el orificio a través de la cámara anterior del ojo donde se conectan la córnea y la esclerótica.Luego rasgue el agujero en un círculo alrededor del 75% del camino alrededor de la córnea. Mientras sostiene el nervio óptico con un fórceps, use el segundo fórceps para arrancar suavemente la esclerótica y el cuerpo vítreo del tejido retiniano. Para extraer el cristalino y los vasos del plexo hialoide, meta la retina con fórceps abiertos hasta casi tocarlo y luego cierre los fórceps para agarrar y sacar el cristalino y los vasos del plexo hialoide de la retina.Cuando se retiren todos los vasos, coloque las retinas en los tubos de microcentrífuga de dos mililitros llenos con 500 microlitros de un PBS helado. Retire el exceso de PBS del tubo de microcentrífuga de dos mililitros con una pipeta dejando aproximadamente 100 microlitros de PBS en el tubo para cubrir completamente el tejido retiniano. Luego agregue 500 microlitros de la solución de digestión recién preparada al tubo.Use una pipeta P1000 y una punta de pipeta para pipetear hacia arriba y hacia abajo del tejido retiniano en la solución de digestión cinco veces. Cuando haya terminado, incube la mezcla de digestión en un baño de agua a 37 grados centígrados durante 20 minutos con pipeteo de la mezcla de digestión hacia arriba y hacia abajo cada cinco minutos como se explicó anteriormente. Después de la incubación, el tejido retiniano se disolverá en una suspensión de una sola célula haciendo que la mezcla de digestión se vuelva turbia.A continuación, granular las células por centrifugación a 375 g durante cinco minutos a cuatro grados centígrados. Después de la centrifugación, retire el PBS del pellet de células lavadas mediante pipeteo y luego inmunotiñe las células resuspendiendo el pellet en 100 microlitros de solución de tinción de anticuerpos por 0.5 veces 10 a la sexta celda. Incubar la suspensión unicelular con la solución de tinción de anticuerpos durante 30 minutos en hielo en la oscuridad con golpeteo del tubo cada 10 minutos para mezclar suavemente las células.Para la clasificación celular activada por fluorescencia, granular las células por centrifugación a 375 g durante cinco minutos a cuatro grados centígrados. Después de quitar el sobrenadante, lave y granule las células en 500 microlitros de PBS como se describió anteriormente. Y luego resuspender las células en 300 microlitros de clasificación celular activada por fluorescencia o tampón FACS mezclando suavemente con la pipeta.A continuación, agregue yoduro de propidio o PI como marcador de viabilidad a los tubos de muestra que contienen el tampón FACS para obtener una concentración final de 0,5 microgramos por mililitro. Use una pipeta para transferir las suspensiones celulares a través de una tapa de presión del filtro celular que contenga un filtro de 35 micras en un tubo de ensayo de cinco mililitros. Después de la filtración, mantenga el tubo FACS en hielo en la oscuridad y luego transfiera el tubo al clasificador de células.Encienda el instrumento FACS y el ordenador y abra el software FACS para ejecutar y utilizar el instrumento FACS. Realizar pruebas rutinarias de control de calidad. Cargue las muestras de manchas de control en el instrumento FACS para ajustar los ejes.Comience con células de anticuerpos IgG solo para generar y ajustar la dispersión hacia adelante y la dispersión lateral. Luego CD31 anticuerpo sólo para generar y ajustar CD31. Y luego el anticuerpo CD45 solo para generar y ajustar CD45.Registre los datos de las muestras de control. A continuación, cargue las células de muestra teñidas en el instrumento FACS y ejecute la muestra. Camine las celdas en función de la dispersión directa o FSC y los parámetros de dispersión lateral o SSC.Células de la marcha por FSCA y FSCH para identificar dobletes celulares y solo recolectar células individuales. Células de la marcha por PI y SSCA para identificar células viables. Hacer una marcha CD31+CD45 con controles Hacer una marcha CD31+CD45 con controles y andar las células por CD31 y CD45.Inserte un tubo de recolección con 250 microlitros de tampón FACS en el instrumento. A continuación, comience a clasificar las células CD31 + CD45 en el tubo de recolección instalado. Mantenga los tubos de recolección en hielo para su posterior análisis.Las muestras se pueden procesar para aplicaciones de secuenciación de próxima generación. En el estudio, variar el tiempo de digestión afectó el rendimiento celular y el porcentaje de viabilidad. El tiempo de digestión de 20 minutos resultó en un rendimiento óptimo con un bajo porcentaje de células endoteliales no viables.La posterior tinción de yoduro de propidio demostró que las células endoteliales aisladas permanecieron viables durante 60 minutos después del aislamiento. La pureza de la población celular se evaluó mediante el análisis cuantitativo de PCR o qPCRR de la expresión de genes de células endoteliales que muestran un fuerte enriquecimiento de los genes de células endoteliales en la población CD31+CD45. Purificación de ARN de las células endoteliales aisladas convirtiendo y amplificando el ADNc a través de la preparación y secuenciación de la biblioteca La biblioteca de ADNc dio como resultado más de 16.000 genes identificados en nueve muestras independientes.Se observó una caída en las transcripciones por millón de lecturas o TPM en genes por debajo de este umbral. La secuenciación de ARN unicelular de las células endoteliales retinianas aisladas a través de la tubería de genómica 10x dio como resultado una mediana de 1, 171 genes por célula, 15, 247 genes totales detectados y una mediana de 2, 255 identificadores moleculares únicos o recuentos UMI por célula en 917 células. Los pasos críticos en este protocolo son el aislamiento del tejido retiniano y la digestión de tejidos, que deben realizarse con precisión como se describe para optimizar el rendimiento y la viabilidad celular.Las células endoteliales aisladas se pueden utilizar en técnicas avanzadas de secuenciación, como la secuenciación de ARN del transcriptoma completo, la secuenciación de ARN de una sola célula, la secuenciación de inmunoprecipitación de cromatina y el ensayo para la secuenciación de cromatina accesible a transposasa. El uso de este método optimizado en combinación con métodos de secuenciación de próxima generación y mediante enfoques computacionales puede dilucidar aún más los mecanismos de las vías de señalización interconectadas que regulan los desarrollos vasculares.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Efficient Derivation of Retinal Pigment Epithelium Cells from Stem Cells

Derivación eficiente de células de la retina epitelio pigmentario de Células Madre

No cure has been discovered for age-related macular degeneration  (AMD), the leading cause of vision loss in people over the age of 55. AMD is complex ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Murine Dermal Fibroblast Isolation by FACS

Murino fibroblastos dérmicos aislamiento por FACS

Fibroblasts are the principle cell type responsible for secreting extracellular matrix and are a critical component of many organs and tissues. Fibroblast ...

Isolation of Murine Embryonic Hemogenic Endothelial Cells

Aislamiento de las células murinas embrionarias Hemogenic endoteliales

The specification of hemogenic endothelial cells from embryonic vascular endothelium occurs during brief developmental periods within distinct tissues, ...

Isolation of Endothelial Progenitor Cells from Human Umbilical Cord Blood

Aislamiento de células endoteliales progenitoras de la sangre de cordón Umbilical humano

The existence of endothelial progenitor cells (EPCs) in peripheral blood and its involvement in vasculogenesis was first reported by Ashara and ...

Rapid, Directed Differentiation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Human Embryonic or Induced Pluripotent Stem Cells

Diferenciación rápida y dirigida de las células epiteliales del pigmento retiniano de humanos embrionarios o inducidas pluripotenciales células

We describe a robust method to direct the differentiation of pluripotent stem cells into retinal pigment epithelial cells (RPE). The purpose of providing ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

En la generación de Vitro del Somite derivados humanos inducida por células madre pluripotentes

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...

Multiplexed Single Cell mRNA Sequencing Analysis of Mouse Embryonic Cells

Single cell mRNA sequencing has made significant progress in the last several years and has become an important tool in the field of developmental ...

Preparation of Small RNA Libraries for Sequencing from Early Mouse Embryos

Preparación de pequeñas bibliotecas de ARN para la secuenciación de embriones de ratón tempranos

MicroRNAs (miRNAs) are important for the complex regulation of cell fate decisions and developmental timing. In vivo studies of the contribution of miRNAs ...

Isolation of Endocardial and Coronary Endothelial Cells from the Ventricular Free Wall of the Rat Heart

Aislamiento de células endoteliales endocardiales y coronarias de la pared libre ventricular del corazón de rata

It has been shown that endocardial endothelial cells (EECs) and coronary endothelial cells (CECs) differ in origin, development, markers, and functions. ...

Isolation of Murine Spermatogenic Cells using a Violet-Excited Cell-Permeable DNA Binding Dye

Aislamiento de células espermatogénicas murinas usando un tinte de unión de ADN permeable a células violetas-excitado

Isolation of meiotic spermatocytes is essential to investigate molecular mechanisms underlying meiosis and spermatogenesis. Although there are established ...