Name: isolation of rat adipose tissue mesenchymal stem cells for differentiation into insulin-producing cells
Uploaded: 2022-08-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Rat Adipose Tissue Mesenchymal Stem Cells for Differentiation into Insulin-producing Cells at JoVE.com

Мы благодарим доктора Равду Самир Мохамед, магистратуру, ветеринарного специалиста фармацевтического факультета Британского университета Египта (BUE) за помощь в рассечении крыс.
Мы также хотели бы отметить и оценить усилия факультета массовых коммуникаций Британского университета в Египте (BUE) по производству и редактированию видео этой рукописи.
Мы хотели бы поблагодарить мисс Фатму Масуд, магистратуру, ассистента преподавателя английского языка, Британский университет в Египте (BUE) за пересмотр и вычитку рукописи на английском языке.
Эта работа была частично профинансирована Центром исследований и разработок лекарств (CDRD), фармацевтическим факультетом Британского университета в Египте (BUE), Каир, Египет.

Все эксперименты проводились в соответствии с утвержденными руководящими принципами, а все процедуры были одобрены Этическим комитетом фармацевтического факультета Британского университета в Египте (BUE), Каир, Египет. Протокол изоляции Ad-MSC был принят у Лопеса и Спенсера с изменениями...

<ol>
	<li>Hmadcha, A., Martin-Montalvo, A., Gauthier, B. R., Soria, B., Capilla-Gonzalez, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+potential+of+mesenchymal+stem+cells+for+cancer+therapy.">Therapeutic potential of mesenchymal stem cells for cancer therapy.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8, 43 (2020).</li><li>Kamal, M., Kassem, D., Haider, K. H., Haider, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sources+and+therapeutic+strategies+of+mesenchymal+stem+cells+in+regenerative+medicine.">Sources and therapeutic strategies of mesenchymal stem cells in regenerative medicine.</a> Handbook of Stem Cell Therapy. , 1-28 (2022).</li><li>Jiang, 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=Pluripotency+of+mesenchymal+stem+cells+derived+from+adult+marrow.">Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow.</a> Nature. 418 (6893), 41-49 (2002).</li><li>De Ugarte, D. A., 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=Differential+expression+of+stem+cell+mobilization-associated+molecules+on+multi-lineage+cells+from+adipose+tissue+and+bone+marrow.">Differential expression of stem cell mobilization-associated molecules on multi-lineage cells from adipose tissue and bone marrow.</a> Immunology Letters. 89 (2-3), 267-270 (2003).</li><li>Mosna, F., Sensebe, L., Krampera, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+bone+marrow+and+adipose+tissue+mesenchymal+stem+cells:+A+user's+guide.">Human bone marrow and adipose tissue mesenchymal stem cells: A user's guide.</a> Stem Cells and Development. 19 (10), 1449-1470 (2010).</li><li>Camara, B. O. 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=Differentiation+of+canine+adipose+mesenchymal+stem+cells+into+insulin-producing+cells:+Comparison+of+different+culture+medium+compositions.">Differentiation of canine adipose mesenchymal stem cells into insulin-producing cells: Comparison of different culture medium compositions.</a> Domestic Animal Endocrinology. 74, 106572 (2021).</li><li>Ren, 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=Isolation,+expansion,+and+differentiation+of+goat+adipose-derived+stem+cells.">Isolation, expansion, and differentiation of goat adipose-derived stem cells.</a> Research in Veterinary Science. 93 (1), 404-411 (2012).</li><li>Vallee, M., Cote, J. F., Fradette, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipose-tissue+engineering:+Taking+advantage+of+the+properties+of+human+adipose-derived+stem/stromal+cells.">Adipose-tissue engineering: Taking advantage of the properties of human adipose-derived stem/stromal cells.</a> Pathologie Biologie. 57 (4), 309-317 (2009).</li><li>Dominici, 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=Minimal+criteria+for+defining+multipotent+mesenchymal+stromal+cells.+The+International+Society+for+Cellular+Therapy+position+statement.">Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement.</a> Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).</li><li>Gong, 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=Mesenchymal+stem+cells+stimulate+intestinal+stem+cells+to+repair+radiation-induced+intestinal+injury.">Mesenchymal stem cells stimulate intestinal stem cells to repair radiation-induced intestinal injury.</a> Cell Death &amp; Disease. 7 (9), 2387 (2016).</li><li>Dai, R., Wang, Z., Samanipour, R., Koo, K. I., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adipose-derived+stem+cells+for+tissue+engineering+and+regenerative+medicine+applications.">Adipose-derived stem cells for tissue engineering and regenerative medicine applications.</a> Stem Cells International. 2016, 6737345 (2016).</li><li>Ceccarelli, S., Pontecorvi, P., Anastasiadou, E., Napoli, C., Marchese, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunomodulatory+effect+of+adipose-derived+stem+cells:+The+cutting+edge+of+clinical+application.">Immunomodulatory effect of adipose-derived stem cells: The cutting edge of clinical application.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 236 (2020).</li><li>Karp, J., Leng Teo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cell+homing:+The+devil+is+in+the+details.">Mesenchymal stem cell homing: The devil is in the details.</a> Cell Stem Cell. 4 (3), 206-216 (2009).</li><li>Andaloussi, S., Mager, I., Breakefield, X. O., Wood, 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=Extracellular+vesicles:+Biology+and+emerging+therapeutic+opportunities.">Extracellular vesicles: Biology and emerging therapeutic opportunities.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 12 (5), 347-357 (2013).</li><li>Lopez, M. J., Spencer, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+adult+rat+adipose+tissue-derived+stromal+cell+isolation+and+differentiation.">In vitro adult rat adipose tissue-derived stromal cell isolation and differentiation.</a> Methods in Molecular Biology. 702, 37-46 (2011).</li><li>Karnieli, O., Izhar-Prato, Y., Bulvik, S., Efrat, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+insulin-producing+cells+from+human+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells+by+genetic+manipulation.">Generation of insulin-producing cells from human bone marrow mesenchymal stem cells by genetic manipulation.</a> Stem Cells. 25 (11), 2837-2844 (2007).</li><li>Yang, Y. K., Ogando, C. R., Wang See, C., Chang, T. Y., Barabino, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+phenotype+and+differentiation+potential+of+human+mesenchymal+stem+cells+aging+in+vitro.">Changes in phenotype and differentiation potential of human mesenchymal stem cells aging in vitro.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 9 (1), 131 (2018).</li><li>Lee, R. H., 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=Multipotent+stromal+cells+from+human+marrow+home+to+and+promote+repair+of+pancreatic+islets+and+renal+glomeruli+in+diabetic+NOD/scid+mice.">Multipotent stromal cells from human marrow home to and promote repair of pancreatic islets and renal glomeruli in diabetic NOD/scid mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (46), 17438-17443 (2006).</li><li>Gao, L. 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=Overexpression+of+apelin+in+Wharton's+jelly+mesenchymal+stem+cell+reverses+insulin+resistance+and+promotes+pancreatic+&#946;+cell+proliferation+in+type+2+diabetic+rats.">Overexpression of apelin in Wharton's jelly mesenchymal stem cell reverses insulin resistance and promotes pancreatic &#946; cell proliferation in type 2 diabetic rats.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 9 (1), 339 (2018).</li><li>Ghoneim, M. A., Refaie, A. F., Elbassiouny, B. L., Gabr, M. M., Zakaria, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+mesenchymal+stromal/stem+cells+to+insulin-producing+cells:+Progress+and+challenges.">From mesenchymal stromal/stem cells to insulin-producing cells: Progress and challenges.</a> Stem Cell Reviews and Reports. 16 (6), 1156-1172 (2020).</li><li>Kassem, D. H., Kamal, M. M., El-Kholy, A. E. -. L. G., El-Mesallamy, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exendin-4+enhances+the+differentiation+of+Wharton's+jelly+mesenchymal+stem+cells+into+insulin-producing+cells+through+activation+of+various+&#946;-cell+markers.">Exendin-4 enhances the differentiation of Wharton's jelly mesenchymal stem cells into insulin-producing cells through activation of various &#946;-cell markers.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 7, 108 (2016).</li><li>Yang, Z., Li, K., Yan, X., Dong, F., Zhao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amelioration+of+diabetic+retinopathy+by+engrafted+human+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+in+streptozotocin+diabetic+rats.">Amelioration of diabetic retinopathy by engrafted human adipose-derived mesenchymal stem cells in streptozotocin diabetic rats.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 248 (10), 1415-1422 (2010).</li><li>Zhang, N., Li, J., Luo, R., Jiang, J., Wang, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+marrow+mesenchymal+stem+cells+induce+angiogenesis+and+attenuate+the+remodeling+of+diabetic+cardiomyopathy.">Bone marrow mesenchymal stem cells induce angiogenesis and attenuate the remodeling of diabetic cardiomyopathy.</a> Experimental and Clinical Endocrinology &amp; Diabetes. 116 (2), 104-111 (2008).</li><li>Zhao, A. G., Shah, K., Freitag, J., Cromer, B., Sumer, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+potential+of+early-+and+late-passage+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+cultured+under+hypoxia+and+normoxia.">Differentiation potential of early- and late-passage adipose-derived mesenchymal stem cells cultured under hypoxia and normoxia.</a> Stem Cells International. 2020, 8898221 (2020).</li><li>Krishnamurthy, H., Cram, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basics+of+flow+cytometry.">Basics of flow cytometry.</a> Applications of Flow Cytometry in Stem Cell Research and Tissue. , 1-12 (2010).</li><li>Habib, S. A., Kamal, M. M., El-Maraghy, S. A., Senousy, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exendin-4+enhances+osteogenic+differentiation+of+adipose+tissue+mesenchymal+stem+cells+through+the+receptor+activator+of+nuclear+factor-kappa+B+and+osteoprotegerin+signaling+pathway.">Exendin-4 enhances osteogenic differentiation of adipose tissue mesenchymal stem cells through the receptor activator of nuclear factor-kappa B and osteoprotegerin signaling pathway.</a> Journal of Cellular Biochemistry. , (2022).</li><li>Qi, 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=Adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+from+obese+mice+prevent+body+weight+gain+and+hyperglycemia.">Adipose-derived mesenchymal stem cells from obese mice prevent body weight gain and hyperglycemia.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 12 (1), 277 (2021).</li><li>Tiryaki, T., Conde-Green, A., Cohen, S. R., Canikyan, S., Kocak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+3-step+mechanical+digestion+method+to+harvest+adipose-derived+stromal+vascular+fraction.">A 3-step mechanical digestion method to harvest adipose-derived stromal vascular fraction.</a> Plastic and Reconstructive Surgery - Global Open. 8 (2), 2652 (2020).</li><li>Alstrup, T., Eijken, M., Bohn, A. B., Moller, B., Damsgaard, T. E. <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+adipose+tissue-derived+stem+cells:+Enzymatic+digestion+in+combination+with+mechanical+distortion+to+increase+adipose+tissue-derived+stem+cell+yield+from+human+aspirated+fat.">Isolation of adipose tissue-derived stem cells: Enzymatic digestion in combination with mechanical distortion to increase adipose tissue-derived stem cell yield from human aspirated fat.</a> Current Protocols in Stem Cell Biology. 48 (1), 68 (2019).</li><li>Taghizadeh, R. R., Cetrulo, K. J., Cetrulo, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collagenase+impacts+the+quantity+and+quality+of+native+mesenchymal+stem/stromal+cells+derived+during+processing+of+umbilical+cord+tissue.">Collagenase impacts the quantity and quality of native mesenchymal stem/stromal cells derived during processing of umbilical cord tissue.</a> Cell Transplantation. 27 (1), 181-193 (2018).</li><li>Kamal, M. M., Kassem, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+potential+of+Wharton's+jelly+mesenchymal+stem+cells+for+diabetes:+Achievements+and+challenges.">Therapeutic potential of Wharton's jelly mesenchymal stem cells for diabetes: Achievements and challenges.</a> Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 16 (2020).</li><li>Gabr, M. 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=From+human+mesenchymal+stem+cells+to+insulin-producing+cells:+Comparison+between+bone+marrow-+and+adipose+tissue-derived+cells.">From human mesenchymal stem cells to insulin-producing cells: Comparison between bone marrow- and adipose tissue-derived cells.</a> BioMed Research International. 2017, 3854232 (2017).</li><li>Xin, 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=Insulin-producing+cells+differentiated+from+human+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells+in+vitro+ameliorate+streptozotocin-induced+diabetic+hyperglycemia.">Insulin-producing cells differentiated from human bone marrow mesenchymal stem cells in vitro ameliorate streptozotocin-induced diabetic hyperglycemia.</a> PLoS One. 11 (1), 0145838 (2016).</li><li>Kassem, D. H., Kamal, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+efficacy+of+umbilical+cord-derived+stem+cells+for+diabetes+mellitus:+A+meta-analysis+study.">Therapeutic efficacy of umbilical cord-derived stem cells for diabetes mellitus: A meta-analysis study.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 11 (1), 484 (2020).</li><li>El-Demerdash, R. F., Hammad, L. N., Kamal, M. M., El Mesallamy, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+Wharton's+jelly+and+cord+blood+as+a+source+of+mesenchymal+stem+cells+for+diabetes+cell+therapy.">A comparison of Wharton's jelly and cord blood as a source of mesenchymal stem cells for diabetes cell therapy.</a> Regenerative Medicine. 10 (7), 841-855 (2015).</li><li>Kassem, D. H., Kamal, M. M., El-Kholy, A. E. -. L. G., El-Mesallamy, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+expression+levels+of+pluripotency/stem+cell+markers+with+the+differentiation+outcome+of+Wharton's+jelly+mesenchymal+stem+cells+into+insulin+producing+cells.">Association of expression levels of pluripotency/stem cell markers with the differentiation outcome of Wharton's jelly mesenchymal stem cells into insulin producing cells.</a> Biochimie. 127, 187-195 (2016).</li><li>El-Asfar, R. K., Kamal, M. M., Abd El-Razek, R. S., El-Demerdash, E., El-Mesallamy, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obestatin+can+potentially+differentiate+Wharton's+jelly+mesenchymal+stem+cells+into+insulin-producing+cells.">Obestatin can potentially differentiate Wharton's jelly mesenchymal stem cells into insulin-producing cells.</a> Cell and Tissue Research. 372 (1), 91-98 (2018).</li><li>Gabr, M. 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=Insulin-producing+cells+from+adult+human+bone+marrow+mesenchymal+stromal+cells+could+control+chemically+induced+diabetes+in+dogs:+A+preliminary+study.">Insulin-producing cells from adult human bone marrow mesenchymal stromal cells could control chemically induced diabetes in dogs: A preliminary study.</a> Cell Transplantation. 27 (6), 937-947 (2018).</li></ol>

В этом протоколе нам удалось представить подробный протокол для выделения Ad-MSC из эпидидимального жира крыс и дифференциации этих Ad-MSC в IPC. Фактически, эпидимидмальный жир крысы является легкодоступным источником жировой ткани для получения Ad-MSC и не требует какого-либо специального об...

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК), также известные как мезенхимальные стромальные клетки, являются одними из наиболее широко используемых типов клеток для регенеративной медицины 1,2. Они классифицируются как взрослые стволовые клетки и характеризуются многолинейным дифференцирующим потенциалом и способностью к самообновлению3. МСК могут быть выделены и получены из различных источников, включая жировую ткань, костный мозг, периферическую кровь, пуповинную ткань и кровь, волосяные фолликулы и зубы 4,5.
Выделение стволовых клеток из жировой ткани рассматривается как привлекательное и перспективное из-за их легкого доступа, быстрого расширения in vitro и высокого выхода6. Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из жировой ткани (Ad-MSC), могут быть выделены из различных видов, таких как люди, коровы, мыши, крысы и, в последнее время, козы7. Было доказано, что Ad-MSC в настоящее время являются потенциальными кандидатами на тканевую инженерию и генно-клеточную терапию, которые могут быть даже использованы для разработки аутологичной альтернативы для долгосрочного восстановления повреждения мягких тканей или дефектов 7,8.
Международное общество клеточной и генной терапии (ISCT) определило три минимальных критерия, которые должны быть выставлены МСК для полной характеристики9. Во-первых, они должны быть пластиковыми. Во-вторых, МСК должны экспрессировать поверхностные маркеры мезенхимальных стволовых клеток, такие как CD73, CD90 и CD105, и не иметь экспрессии гемопоэтических маркеров CD45, CD34, CD14 или CD11b, CD79α или CD19 и HLA-DR. Наконец, МСК должны проявлять способность дифференцироваться в три мезенхимальные линии: адипоциты, остеоциты и хондроциты. Интересно, что МСК могут также дифференцироваться в другие линии, такие как нейронные клетки, кардиомиоциты, гепатоциты и эпителиальные клетки10,11.
Фактически, МСК обладают уникальными свойствами, которые позволяют применять их в качестве потенциальных терапевтических средств в регенеративной терапии различных заболеваний. МСК могут секретировать растворимые факторы, чтобы индуцировать иммуномодулирующую среду, которая обеспечивает терапевтические преимущества12. Кроме того, МСК могут мигрировать в места повреждения и микроокружения опухоли для проведения таргетной терапии; однако механизмы не полностью выяснены13. Кроме того, МСК обладают способностью секретировать экзосомы, внеклеточные везикулы в наномасштабе, которые несут груз некодирующих РНК, белка и растворимых факторов, которые в последнее время появились как новый механизм терапевтического потенциала МСК при различных заболеваниях14.
Что еще более важно, МСК привлекли заметное внимание к их способности дифференцироваться в инсулин-продуцирующие клетки (IPC) либо путем генетической модификации 15,16, либо путем использования различных внешних индуцирующих факторов в культуральной среде in vitro17. Период индукции IPC сильно варьируется, так как он зависит от используемого протокола индукции и используемых внешних факторов. Процесс дифференцировки может длиться от нескольких дней до месяцев, и он требует комбинации экзогенно-индуцирующих факторов, которые должны быть добавлены и / или выведены на разных стадиях. Многие из этих факторов, которые использовались для эндокринной дифференцировки поджелудочной железы, являются биологически активными соединениями, которые, как было показано, способствуют пролиферации или дифференцировке/неогенезу инсулин-секретирующих β-клеток и/или увеличивают содержание инсулина в IPC 18,19,20,21. Здесь также примечательно, что МСК также, как сообщается, оказывают терапевтическое действие при диабете и его осложнениях через несколько механизмов, включая их секретом, а также широкий спектр иммуномодулирующих действий 22,23,24.
В этом протоколе мы представляем подробный пошаговый протокол для выделения и характеристики Ad-MSC из эпидидимального жира крыс, за которым следует простой, относительно короткий протокол для генерации IPC из Ad-MSC.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Albumin, bovine serum Fraction V</td>
			<td>MP Biomedicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcian Blue 8GX</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>A3157</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alizarin Red S</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>A5533</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium hydroxide</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibody for Rat CD90, FITC</td>
			<td>Stem Cell Technologies</td>
			<td>60024FI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A3912</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD105 Monoclonal Antibody, FITC</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Invitrogen, USA</td>
			<td>MA1-19594</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD34 Polyclonal Antibody</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Invitrogen, USA</td>
			<td>PA5-85917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase type I, powder</td>
			<td>Gibco, Thermo Fisher, USA</td>
			<td>17018029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Glucose anhydrous, extra pure</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td>G/0450/53</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td>BP231-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithizone staining</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>D5130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM - High Glucose 4.5 g/L</td>
			<td>Lonza, Switzerland</td>
			<td>12-604F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM - Low Glucose 1 g/L</td>
			<td>Lonza, Switzerland</td>
			<td>12-707F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12 medium</td>
			<td>Lonza, Switzerland</td>
			<td>BE12-719F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse/RNAse free water</td>
			<td>Gibco Thermo Fisher, USA</td>
			<td>10977-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol absolute, Molecular biology grade</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>24103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Exendin-4</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>E7144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco Thermo Fisher, Brazil</td>
			<td>10270-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde 37%</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid (HCl)</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol, Molecular biology grade</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td>BP2618500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Gibco Thermo Fisher, USA</td>
			<td>25030-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Chloride (Anhydrous)</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesenchymal Stem Cell Functional identification kit</td>
			<td>R&#38;D systems Inc., MN, USA</td>
			<td>SC006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nicotinamide</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>N0636</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oil Red Stain</td>
			<td>Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td>O0625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin-Amphotericin</td>
			<td>Gibco Thermo Fisher, USA</td>
			<td>15240062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline, 1X, without Ca/Mg</td>
			<td>Lonza, Switzerland</td>
			<td>BE17-516F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat Insulin ELISA Kit</td>
			<td>Cloud-Clone Corp., USA</td>
			<td>CEA682Ra</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate Dibasic (Anhydrous)</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate Monobasic (Anhydrous)</td>
			<td>Fisher Scientific, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYBR Green Maxima</td>
			<td>Thermo Scientific, USA</td>
			<td>K0221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filter, 0.2 micron</td>
			<td>Corning, USA</td>
			<td>431224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol</td>
			<td>Thermo Scientific, USA</td>
			<td>15596026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan blue</td>
			<td>Gibco Thermo Fisher, USA</td>
			<td>15250061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-Versene-EDTA, 1X</td>
			<td>Lonza, Switzerland</td>
			<td>CC-5012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Verso cDNA synthesis kit</td>
			<td>Thermo Scientific, USA</td>
			<td>AB-1453/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-mercaptoethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>M3148</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation of rat adipose tissue mesenchymal stem cells for differentiation into insulin-producing cells

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК), особенно те, которые выделены из жировой ткани (Ad-MSC), привлекли особое внимание как возобновляемый, обильный источник стволовых клеток, который не представляет никаких этических проблем. Однако современные методы изоляции Ad-MSC не стандартизированы и используют сложные протоколы, требующие специального оборудования. Мы выделили Ad-MSC из эпидидимального жира крыс Sprague-Dawley, используя простой, воспроизводимый метод. Изолированные Ad-MSC обычно появляются в течение 3 дней после изоляции, так как адгезивные клетки демонстрируют фибробластную морфологию. Эти клетки достигают 80% слияния в течение 1 недели после изоляции. Затем, при прохождении 3-5 (P3-5), была проведена полная характеристика для изолированных Ad-МСК путем иммунофенотипирования для характерного кластера MSC поверхностных маркеров дифференцировки (CD), таких как CD90, CD73 и CD105, а также индуцирование дифференцировки этих клеток вниз по остеогенным, адипогенным и хондрогенным линиям. Это, в свою очередь, подразумевает мультипотентность изолированных клеток. Кроме того, мы индуцировали дифференцировку изолированных Ad-MSC в сторону линии инсулин-продуцирующих клеток (IPC) с помощью простого, относительно короткого протокола путем включения модифицированной среды Eagle с высоким содержанием глюкозы Dulbecco (HG-DMEM), β-меркаптоэтанола, никотинамида и эксендина-4. Дифференцировка IPC оценивалась генетически, во-первых, путем измерения уровней экспрессии специфических β-клеточных маркеров, таких как MafA, NKX6.1, Pdx-1 и Ins1, а также окрашивания дитизоном для генерируемых IPC. Во-вторых, оценка также проводилась функционально с помощью глюкозо-стимулированной секреции инсулина (GSIS). В заключение, Ad-MSC могут быть легко изолированы, демонстрируя все критерии характеристики MSC, и они действительно могут обеспечить обильный, возобновляемый источник IPC в лаборатории для исследований диабета.

Выделение и характеристика Рекламных МСК Как показано на рисунке 2, изолированные клетки из жировой ткани показали гетерогенную популяцию округлых и фибробластоподобных клеток, начиная со следующего дня выделения (рисунок 2А). Через 4 дня посл...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation of Rat Adipose Tissue Mesenchymal Stem Cells for Differentiation into Insulin-producing Cells at JoVE.com

Isolation of Rat Adipose Tissue Mesenchymal Stem Cells for Differentiation into Insulin-producing Cells

Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из жировой ткани (Ad-MSC), могут быть потенциальным источником МСК, которые дифференцируются в инсулин-продуцирующие клетки (IPC). В этом протоколе мы предоставляем подробные шаги для выделения и характеристики ad-MSC придатка яичка крыс, за которым следует простой, короткий протокол для генерации IPC из тех же крыс Ad-MSC.

Выделение мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани крыс для дифференцировки в инсулин-продуцирующие клетки

Mesenchymal stem cells (MSCs)-especially those isolated from adipose tissue (Ad-MSCs)-have gained special attention as a renewable, abundant source of ...

Общей целью этого протокола является выделение и характеристика красной жировой ткани, высушенных мезенхимальных стволовых клеток и дифференцировка их в сторону инсулин-продуцирующих клеток с помощью простых методов. Мезенхимальные стволовые клетки нашли свои пути в области генетики. Они могут быть выделены из различных источников, таких как костный мозг, жировая ткань и перинатальная ткань.Они принимают отличные культурные характеристики. Они являются многомощными и потенциально могут лечить различные заболевания. Жировая ткань обеспечивает богатый источник мезенхимальных стволовых клеток.Эти жировые МСК могут быть легко выделены из липоаспиратов с высоким выходом по сравнению с другими источниками, такими как костный мозг. И они могут обеспечить хороший источник как для аутологичной, так и для аллогенной трансплантации. В этом видео представлен простой протокол выделения и характеристики жировых мезенхимальных стволовых клеток из жира придатка яичка крысы.Эта процедура является простым высокоэффективным методом изоляции. После изоляции мы перенесем дифференцировку этих жировых мезенхимальных стволовых клеток в инсулин-продуцирующие клетки с использованием простого, относительно короткого протокола. Начнем с выделения жировых мезенхимальных стволовых клеток путем коллагенового переваривания придатков яичка жира для получения более сильной сосудистой фракции.Тогда мезенхимальные стволовые клетки будут характеризоваться их пластической адгезией, а также экспрессией CD-маркеров и дифференцировкой в несколько мезодермальных линий. Обезболивайте животное, затем усыпляете с помощью вывиха шейки матки. Распылите по всему телу 70% этанол и начните с иссечения кожи и мышц нижней части живота.Затем обнажите яички с придатком яичка жира. Аккуратно срежьте придаточный жир. Будьте осторожны, чтобы не перерезать кровеносные сосуды с жирами.В шкафу биологической безопасности разрежьте жировую ткань на мелкие кусочки с помощью щипцов и скальпеля. Переместите жировую ткань в центрифужную трубку, содержащую 10 миллилитров стерильного PBS. Начните стирку, наклонив трубку Falcon в течение 45 секунд.Затем держите трубку в течение пяти минут, чтобы разделить ее на два слоя. Извлеките инфранированный PBS с помощью 10-миллилитрового шприца. Повторите эти шаги стирки четыре-пять раз, пока PBS не станет чистым.После промывания повторно суспендировать жировую ткань в коллагеновом растворе, затем инкубировать на встряхивающей водяной бане до тех пор, пока ткань не станет почти однородной. После этого вихрьте тканевую коллагеновую смесь в течение 15 секунд, затем центрифугируйте в течение пяти минут. После центрифугирования у вас будет три слоя.Осторожно отбросьте супернатант поверх стромальной сосудистой фракции. Сначала аккуратно отбросьте масляный слой сверху, затем слой эхо, не нарушая гранулу стромальной сосудистой фракции. Повторно суспендировать стромальную сосудистую фракцию в стерильном BSA и повторно центрифугировать в течение пяти минут.Полную центрифугирование поместите полную среду DMEM F-12 в квадратную колбу площадью 25 сантиметров. После центрифугирования отбросьте супернатант и повторно суспендируйте стромальную сосудистую гранулу в полной среде DMEM F-12. И перенести на культурную колбу.Поместите в 37 градусов 5% углекислого газа инкубатора. На следующий день удалите неприкрепленные ячейки и замените носитель свежим. Начиная со следующего дня изоляции, начнут появляться фибробластоподобные клетки.Затем постепенно с течением времени они будут увеличиваться в количестве и размерах. При пассаже клетки станут более однородными. Эти клетки демонстрируют все критерии характеристики мезенхимальных стволовых клеток.Эти клетки были дифференцированы в сторону инсулин-продуцирующих клеток с использованием этого простого протокола, содержащего никотинамид бета-меркаптоэтанол и эксендин-4. На протяжении этапов дифференцировки клетки начинают терять свою фибробластную форму, и я думаю, что кластерная морфология. При использовании инсулин-продуцирующих клеток наблюдается положительное окрашивание малиново-красного диситона, затем используемые инсулин-продуцирующие клетки экспрессируют различные бета-клеточные маркеры, такие как Pdx-1, mafA и инсулин.Кроме того, индуцированные инсулин-продуцирующие клетки секретируют более высокие уровни инсулина в надосадочном веществе при вызове с более высокой концентрацией глюкозы. Мы предоставили подробный пошаговый протокол для выделения и характеристики жировых мезенхимальных стволовых клеток. Мы также приводим здесь относительно короткий, простой и эффективный протокол дифференцировки жировых мезенхимальных стволовых клеток в инсулин-продуцирующие клетки.Это обеспечивает возможность для исследователя войти в область мезенхимальных стволовых клеток и изучить их дифференцировку в инсулин-продуцирующие клетки.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation and Enrichment of Human Adipose-derived Stromal Cells for Enhanced Osteogenesis

Выделение и Обогащение жировой ткани стромальных клеток для расширенной остеогенеза

Bone marrow-derived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) are considered the gold standard for stem cell-based tissue engineering applications. However, the ...

Isolation and Differentiation of Adipose-Derived Stem Cells from Porcine Subcutaneous Adipose Tissues

Выделение и дифференциация полученных из жировой ткани стволовые клетки из свиных подкожного жирового ТКАНЕЙ

Obesity is an unconstrained worldwide epidemic. Unraveling molecular controls in adipose tissue development holds promise to treat obesity or diabetes. ...

Isolation and Expansion of Mesenchymal Stem/Stromal Cells Derived from Human Placenta Tissue

Выделение и расширения мезенхимальных стволовых / стромальные клетки, полученные из плаценты человека ткани

Mesenchymal stem/stromal cells (MSC) are promising candidates for use in cell-based therapies. In most cases, therapeutic response appears to be cell-dose ...

Chondrogenic Differentiation Induction of Adipose-derived Stem Cells by Centrifugal Gravity

Хондрогенный Дифференциация Индукционная полученных из жировой ткани стволовых клеток под действием центробежной силы тяжести

Impaired cartilage cannot heal naturally. Currently, the most advanced therapy for defects in cartilage is the transplantation of chondrocytes ...

In Vitro Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Trophoblastic Cells

In Vitro Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Trophoblastic Cells

In Vitro Дифференциация человека плюрипотентных стволовых клеток в клетки трофобласта

The placenta is the first organ to develop during embryogenesis and is required for the survival of the developing embryo. The placenta is comprised of ...

In Vitro Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells into Functional Cardiomyocyte-like Cells

In Vitro Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells into Functional Cardiomyocyte-like Cells

В пробирке Дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток человека в функциональных клетки Cardiomyocyte как

Myocardial infarction and the subsequent ischemic cascade result in the extensive loss of cardiomyocytes, leading to congestive heart failure, the leading ...

Horizontal Whole Mount: A Novel Processing and Imaging Protocol for Thick, Three-dimensional Tissue Cross-sections of Skin

Горизонтальная целая гора: новый протокол обработки и обработки изображений для толстых, трехмерных поперечных сечений кожи

Processing a tissue of interest to generate a microscopic image that supports a scientific argument can be challenging. The acquisition of high-quality ...

Single-cell Photoconversion in Living Intact Zebrafish

Photoconversion одноклеточных в живых нетронутыми данио рерио

Animal and plant tissue is composed of distinct populations of cells. These cells interact over time to build and maintain the tissue and can cause ...

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Вычислительный анализ микрофлорой Caenorhabditis elegans для изучения распределения ядер, белки и Цитоскелет

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

Derivation and Differentiation of Canine Ovarian Mesenchymal Stem Cells

Дифференцирование и дифференциации собак яичников мезенхимальных стволовых клеток

Interest in mesenchymal stem cells (MSCs) has increased over the past decade due to their ease of isolation, expansion, and culture. Recently, studies ...