Summary

인간의 골격 근육에서 혈관 유래 다 능성 전구체의 분리

Published: August 21, 2014
doi:

Summary

재생 애플리케이션에 이상적이다 인간의 골격 근육 항구 여러 멀티 혈통 전구체 집단 내에서 혈관. 내막 근육 조직에서 혈관 내피 세포, 혈관 주위 세포 매체 및 외막 세포 외막에서이 분리 방법은 혈관의 세 층 구조에서 각각 세 능성 전구 세포 집단의 동시 정제를 허용한다.

Abstract

중간 엽 줄기 / 기질 세포 (중간 엽 줄기 세포)의 발견 이후, 고유의 정체성과 중간 엽 줄기 세포의 현지화는 문화에서의 회고전 분리에 의해 가려하고있다. 최근, 형광 – 활성화 세포 분류 (FACS)를 사용하여, 다른 연구자들은 전향 인간 골격근의 혈관과 연관된 다 능성 전구 세포의 세 부분 집단을 식별 및 정제. 이러한 세 가지 세포 집단 : 내막, 미디어 및 외막 : 근원 성 내피 세포 (MEC를), 혈관 주위 세포 (PCS), 및 외막 세포 ACS (은), 혈관의 세 층의 구조로 각각 지역화. 이러한 인간의 혈관 유래 줄기 세포 (hBVSC)의 모든 고전 MSC 마커를 표현뿐만 아니라 일반적인 중간 엽 줄기 세포와 유사한 중배엽 발달 잠재력을 가지고 인구뿐만 아닙니다. 이전 MEC를, PC 및 AC를 별개의 프로토콜을 통해 고립되었고, 이후 별도의 연구를 특징으로한다. 현재 격리 제자ocol, 선택적 세포 표면 마커의 분리 과정에 대한 수정 및 조정을 통해, 우리가 동시에 하나의 인간의 근육 조직 검사에서 FACS 모든 세 hBVSC의 소집단을 정화 할 수 있습니다. 이 새로운 방법은 여러 BVSC의 부분 집단의 분리를 간소화뿐만 아니라 별개의 치료 목적을위한 hBVSCs 미래의 임상 적용을 촉진하지 않습니다.

Introduction

인간의 골격 근육 줄기 / 전구 세포의 임상 매력적인 소스로 간주되고있다. 골격근은 위성 세포 및 근육 유래 줄기 세포 (MDSCs) 전구 세포를 포함한 근육 조직, 골격 근육 모세포뿐만 아니라 원시 근원 성 줄기 세포를 포함 커밋되지. 재생 의료에 인간 근육 유래 줄기 / 전구 세포,자가 또는 동종의 사용은 광범위 전임상 동물 실험 및 임상 시험에서 연구되어왔다. 근육 줄기 / 전구 세포의 재생 응용 프로그램은 심장 마비 환자의 손상된 심장을 수리에 뒤 시엔 느 근이영양증 (DMD) 환자에서 이영 근육을 재생 이르기까지 다양합니다.

골수 유래 다 능성 성인 전구 세포 (MAPCs) 및 지방 유래 줄기 세포 (ADSCs), 성체 줄기 /를 포함한 중간 엽 줄기 / 기질 세포 (중간 엽 줄기 세포) 및 기타 능성 전구 세포 인구의 발견 이후전구 세포는 1-9 일에 광범위하게 연구되었다. 그럼에도 불구하고, 현장에서 그 나라의 정체성과 현지화는 회고 분리 방법에 의해 가려하고있다. 최근 정렬 형광 활성화 세포 (FACS)를 사용하여, 다른 그룹이 전향 식별 한 혈액 인간 골격근 내의 혈관 및 기타 여러 기관에서 정제 된 세 능성 전구 세포 집단 : 근원 성 내피 세포 (MEC를), 혈관 주위 세포 (PCS), 그리고 외막 세포 ACS () 10. 내막, 중막 및 외막 외막 : 인간 혈관 유래 줄기 세포 (hBVSCs)이 세 부분 집단은 각각 혈관의 세 층의 구조에서 찾아 볼 수있다. ACS에 큰 동맥과 정맥의 외막 층 지역화하는 동안보다 구체적으로는, MEC를하고 PC는 미세 혈관과 모세 혈관에 감지됩니다. (C를 MEC를 각 전구 세포의 서브 세트는 세포 표면 항원의 고유 한 조합을 나타내고D34 + / 56 + / 144 + / 45 -)의 PC (CD146 + / 34 / 45 / 56 -) 및 AC를 (CD34 + / 31 / 45 / 56 / 146 -).

이 hBVSC 부분 집합의 또 다른 특성은 세 개의 전구 세포의 인구가 골격 근육 생성, 골 형성, 연골 및 지방 생성을 포함하여 일반적인 중간 엽 줄기 세포와 유사한 중배엽 발달 잠재력을 가지고 것으로 나타났습니다. 모든 hBVSC 서브 세트는 CD44, CD73, CD90 및 CD105, 갓와 문화를 포함하여 고전 MSC 마커를 나타낸다. 집합 적 증거의이 조각은 중간 엽 줄기 세포의 혈관 기원을 지원했다. 또한, MEC를, PC 및 ACS에의 치료 용량은 최근 별도의 연구에서 입증되었다. 성인의 근육 조직 검사에서 분류 MEC를가 부상과 이영 골격근 및 수리 부상 심근보다 효율적으로보다 골격 근육 아세포 및 혈관의 엔도를 다시 생성 나타났다상피 세포 (내피). 다른 사람의 장기에서 정제 PC는 또한 / 수리 부상과 이영 골격 근육을 재생하고 위성 세포 풀 13-16에 기여하는 것으로 나타났다. 아주 최근에, 우리는 인간의 골격 근육에서 파생 된 PC를 효율적으로 간접 주변 분비 효과와 직접적인 세포 상호 작용 (17)를 통해 경색 심근를 복구하는 것을 증명하고있다. ACS에, 다른 한편으로는, 하나왔다 직접 외식 혈관으로부터 분리 또는 인간 지방 조직 및 골격근 FACS에 의해 정제 하였다. ACS에의 주목할만한 프로 혈관 신생 효과는 마우스 뒷다리 – 사지 허혈 모델 19에서 입증되었다. 또한, AC를 또한 허혈성 조직 복구 (20)의 ACS 강력한 치료 가능성을 나타내는, 종래보다 효율적으로 중간 엽 줄기 세포보다 심근 경색을 복구하는 것으로 나타났다.

동시에 현재의 정화 프로토콜 보조금, MEC를, PC에 미래의 정화 및하나의 인간의 골격 근육 조직 검사의 혈관에서 AC들. 이것은 우리가 연구 및 / 또는 별개의 치료 목적을위한 최적의 hBVSC의 하위 집단을 선택할 수 있습니다. 또한,이 새로운 기술은 더 나아가 재생 의료를위한 다 능성 전구 세포의 이상적인 소스 만드는 인간 골격근으로부터 유도 될 수 줄기 / 선조 세포의 레퍼토리를 확장한다.

Protocol

1 근육 생검 처리 둘 베코 변형 이글 중 5 % 소 태아 혈청 (FBS)과 보충 된 (DMEM)에서 얼음에 인간 골격근 생검 보존 1 % 페니실린 – 스트렙토 마이신 운송시 (P / S). 근육 조직 검사를받은 후, 운송 컨테이너에서 시편을 제거하고 멸균 조건에서 2 %의 항생제 항진균제 용액 (A / A)로 보충 인산염 완충 생리 식염수 (PBS)에 두 번 씻는다. 2 % A / 보충 DMEM에서 멸균 가위와 집게로 첨부 된 …

Representative Results

FACS 파라미터는 제 흠 제어, 음성 대조군 및 단일 컬러 양성 대조군으로부터 얻은 데이터에 기초하여 보정된다. 사균의 배제 후, 형광 표지 된 세포 현탁액은 음성 및 양성 세포 표면 마커의 시리즈 선택 받는다. 첫째, CD45 + 세포는 CD56 + 및 CD56 전에 게이트 아르 – 세포는 CD45에서 분리 – 분수. CD56 + 분획 더 CD34-CD144 선택으로 실시되는 경우에만 CD34 + /…

Discussion

hBVSC의 소집단의 식별 및 정제는 MSC의 개체 발생의 이해에 큰 사전을 나타냅니다. 중간 엽 줄기 세포의 혈관 주위 기원 조직 특이 전구 세포 및 혈관 22-25 사이의 연관을 나타내는 증거가 증가하고있다. 또한, 용량은 상기 MSC 얼룩이 및 혈관 세포 생물학 (26)의 이해를 돕는다 hBVSCs 균질 부분 집단을 분리한다.

지난 몇 년 동안, MEC를, PC 및 AC를 개별적으로 확인 ?…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 유동 세포 계측법을 가진 그녀의 뛰어난 기술 지원을 앨리슨 마을 영웅을 감사드립니다. 이 작품은 국방부 (JH), 헨리 J. 맨킨 기부 의자 (JH), 교육 및 카자흐스탄 공화국의 과학 교육부 (AS)에서 보조금에 의해 지원되었다. CWC는 미국 심장 협회 (American Heart Association) predoctoral 교제 (11PRE7490001)에 의해 부분적으로 지원되었다. M.Corselli는 재생 의학 교육 교부금의 캘리포니아 공과 대학 (TG2-01169)에 의해 지원되었다.

Materials

Collagenase Type 1 Sigma C5894 Sterile vial
Collagenase Type 2 Sigma C1764 Sterile vial
Collagenase Type 4 Sigma C1889 Sterile vial
Anti-human CD34 APC BD Pharmingen 555824 Keep sterile
Anti-human CD45 APC-Cy7 BD Pharmingen 557833 Keep sterile
Anti-human CD56 PE-Cy7 BD Pharmingen  557747 Keep sterile
Anti-human CD144 PE Beckman Coulter A07481 Keep sterile
Anti-human CD146 FITC AbD Serotec MCA2141F Keep sterile
FACSAria II Flow Cytometer Becton-Dickinson
EGM-2 Complete Medium Lonza CC-3162 For culturing PCs (only P0)
DMEM high glucose (1X), liquid, with L-glutamine, without sodium pyruvate Invitrogen 11965 For culturing PCs
DMEM high glucose (1X), liquid, with L-glutamine, with sodium pyruvate Invitrogen 11995 For culturing MECs and ACs
Fetal Bovine Serum Invitrogen 10437-028
Heat-inactivated horse serum Invitrogen 26050-088
Penicillin/Streptomycin Invitrogen 15140-122
Antibiotic-Antimycotic (100X) Invitrogen 15240-062
Trypsin-EDTA 0.5%(10X) Invitrogen 15400-054
Dulbecco’s PBS without calcium and magnesium Invitrogen 14190-250
Chick embryo extract Accurate Chemical CE650T-10 Filter before use

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Chen, W. C., Saparov, A., Corselli, M., Crisan, M., Zheng, B., Péault, B., Huard, J. Isolation of Blood-vessel-derived Multipotent Precursors from Human Skeletal Muscle. J. Vis. Exp. (90), e51195, doi:10.3791/51195 (2014).

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