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Article de méthode

Isolement, caractérisation et différenciation des cellules souches cardiaques du coeur de souris adulte

6.5K vues

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DOI :

10.3791/58448

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7 janvier 2019

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Dans cet article

Résumé

L’objectif général du présent article est de normaliser le protocole pour l’isolement, caractérisation et différenciation des cellules souches cardiaques (CSCs) du coeur de souris adulte. Nous décrivons ici une méthode de centrifugation en gradient de densité d’isoler CCS murins et les méthodes élaborées pour la culture, la prolifération et la différenciation dans les cardiomyocytes CSC.

Résumé

Infarctus du myocarde (im) est des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde entier. Un objectif majeur de la médecine régénérative est de reconstituer le myocarde mort après MI. Bien que plusieurs stratégies ont été utilisées pour régénérer le myocarde, la thérapie de cellules souches reste une approche importante pour reconstituer le myocarde mort d’un cœur de MI. Accumuler des preuves suggère la présence de résidents des cellules souches cardiaques (CSCs) au coeur adult et leurs effets endocriniens et/ou paracrine sur la régénération cardiaque. Isolement de CSC et leur caractérisation et différentiation vers des cellules myocardiques, surtout les cardiomyocytes, reste toutefois un défi technique. Dans la présente étude, nous avons fourni une méthode simple pour l’isolation, la caractérisation et la différenciation des CSC du coeur de souris adulte. Nous décrivons ici une méthode de gradient de densité pour l’isolement des CSC, où le cœur est digéré par une solution II de collagénase de 0,2 %. Afin de caractériser les CCF isolés, nous avons évalué l’expression des marqueurs de la CCS/cardiaque Sca-1, NKX2-5 et GATA4 et marqueurs pluripotence/stemness OCT4, SOX2 et Nanog. Nous avons également déterminé le potentiel de prolifération des CSC isolées en les cultivant dans une boîte de Pétri et en évaluant l’expression du marqueur de prolifération Ki-67. Pour évaluer le potentiel de différenciation des CSC, nous avons sélectionné sept à dix jours cultivées CSCs. Nous transférés à une nouvelle plaque avec un moyen de différenciation du cardiomyocyte. Ils sont incubés dans un incubateur de culture cellulaire pendant 12 jours, alors que le milieu de différenciation est changé tous les trois jours. Les CCF différenciées expriment marqueurs spécifiques des myocytes cardiaques : actinine et la troponine I. Ainsi, CSCs isolés avec ce protocole ont stemness et marqueurs cardiaques, et ils ont un potentiel de prolifération et de différenciation vers la lignée cardiomyocyte.

Introduction

Maladie cardiaque ischémique, y compris des infarctus du myocarde (im), est une cause majeure de décès dans le monde1. Thérapie de cellules souches pour régénérer le myocarde mort reste une approche importante pour améliorer la fonction cardiaque de MI coeur2,3,4,5. Différents types de cellules souches ont servi à reconstituer le myocarde mort et d’améliorer la fonction cardiaque d’un cœur de MI. Ils peuvent être classés sur les cellules souches6 et adulte des cellules souches embryonnaires. Da....

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Protocole

Le logement, l’anesthésie et le sacrifice des souris ont été effectuées selon le protocole IACUC approuvé de l’University of Nebraska Medical Center.

1. les matériaux

  1. Utilisation 10 à 12-week-old C57BL/6J noir souris mâles, maintenus internes à l’animalerie institutionnel, pour l’isolement des CSC. CSC peuvent également être isolés des souris femelles non gestantes.
  2. Stériliser tous les instruments chirurgicaux nécessaires, y compris les ciseaux chirurgicaux, des ciseaux chirurgicaux, pinces à tige courbée et une lame chirurgicale, par autoclavage eux avant l’euthanasie de la souris.
  3. Préparer les tampons isoleme....

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Résultats

Dans la présente étude, nous avons isolé CCS des coeurs de souris mâles C57BL/6J âgés de 10 à 12 semaines. Ici, nous avons présenté une méthode simple pour CSC isolement et caractérisation à l’aide de marqueurs de pluripotence. Nous avons également présenté une méthode élégante de différenciation de la CSC et la caractérisation des CSC qui se différencient vers la lignée de cardiomyocytes. Nous avons observé une morphologie de forme de broche des CSC 2 à 3-jours-cultivées sous un microsco.......

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Discussion

Voici les étapes critiques du présent protocole d’isolement de CSC. 1) une condition stérilisée doit être maintenue pour l’extraction des cœurs des souris. Toute contamination lors de l’extraction du coeur peut compromettre la qualité du CSCs. 2) le sang doit être complètement retiré avant de broyer le cœur, qui est effectué par plusieurs lavages de tout le cœur et le cœur des pièces avec solution HBSS. 3) les morceaux de coeur doivent être complètement lysées dans une suspension de cellules individuelles avec solution d.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Ce travail est soutenu, dans certaines régions, par les subventions des National Institutes of Health HL-113281 et HL116205 à par Kumar Mishra.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
MiceThe Jackson laboratory, États-UnisCode commande 000664
Anticorps :
OCT4-Abcamab18976 (polyclonal de lapin)OCT4-Anticorps primaire- dilution 1:100, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution bloquante
SOX2Abcamab97959 (polyclonal de lapin)Anticorps primaire SOX2 - dilution 1:100, Anticorps secondaire - dilution 1:200, dans une solution bloquante
NanogAbcamab80892 (polyclonal de lapin)Nanog - Anticorps primaire - dilution 1:100, Anticorps secondaire - dilution 1:200, dans une solution bloquante
Ki67Abcamab16667 (polyclonal de lapin)Ki67-Anticorps primaire - dilution 1:100, Anticorps secondaire - dilution 1:200, dans une solution bloquante
Sca IMilliporeAB4336 (polyclonal de lapin)Sca I Anticorps primaire - dilution 1:100, Anticorps secondaire - dilution 1:200, dans une solution bloquante
NKX2-5Santa Cruzsc-8697 (polyclonal de chèvre)NKX2-5-Anticorps primaire - dilution 1:50, Anticorps secondaire - dilution 1:200, dans une solution bloquante
GATA4Abcamab84593 (polyclonal de lapin)GATA4-Anticorps primaire- dilution 1:100, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution bloquante
MEF2CSanta Cruzsc-13268 (chèvre polyclonale)MEF2C-Anticorps primaire- dilution 1:50, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution bloquante
Troponine IMilliporeMAB1691 (souris monoclonale)Troponine I-Anticorps primaire- dilution 1:100, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution
bloquanteActinineMilliporeMAB1682 (souris monoclonale)Actinine-Anticorps primaire- dilution 1:100, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution bloquante
ANPMilliporeAB5490 (souris polyclonale)ANP-Anticorps primaire- dilution 1:100, Anticorps secondaire- dilution 1:200, en solution bloquante
Alex Fluor-488 checken anti-rabbitLife technologyRéf. A21441
Alex Fluor-594 chèvre anti-lapinLife technologyRéf. A11012
Alex Fluor-594 lapin anti-chèvreLife technologyRéf. A11078
Alex Fluor-488 checken anti-souristechnologyRéf. A21200
Alex Fluor-594 checken anti-chèvreLife technologyRéf. A21468
NameCompanyNuméro de catalogueComments
Milieu de culture :
CSC milieu d’entretienMilliporeSCM101Remarque : Pour la culture CSC, un milieu PBS ou DMEM incomplet a été utilisé pour laver les cellules
cardiomyocytes milieu de différenciationMilliporeSCM102
DMEMSigma-AldrichD5546
Name>Company>Numéro de catalogueComments
Tampon d’isolement cellulaire :
solution de diatrizoate de polysaccharose et de sodium (Histopaque1077)Sigma10771
HBSSGibco2018-03
Collagénase ISigmaC0130
Solution de dispaseSTEMCELL Technologies7913
PBSLONZAS1226
StemPro Accutase Réactif de dissociation cellulaireThermoscientifiqueA1110501
Autres réactifs :
BSASigmaA7030
Sérum de contrôle normalLaboratoire de vecteursS3000
Solution DAPIApplichemA100,0010Dapi, concentration de travail-1 µ ; g/mL
Trypan blueBiorad145-0013
TrypsinSigmaT4049
StemPro Accutase Cell Dissociation RéactifThermo Fisher ScientificA1110501
FormaldehydeSigma158127
Triton X-100ACROSCas No. 900-293-1
Tween 20Fisher SceintificLot n° 160170
ÉthanolThermo Scientific
Nom>Entreprise><>Numéro de catalogueComments
Matériaux de culture tissulaire :
100 mm Boîte de PétriThermo Scientific
Plaque 6 puitsThermo Scientific
Plaque 24 puitsThermo Scientific
Fiole T-25Thermo Scientific
Fiole T-75Thermo Scientific
50 mL
Thermo Scientific
40 et micro ; colorateur à cellules mFisher Scientific22363547
100 µ ; colorateur de cellules mFisher Scientific22363549
0,22 & micro ; m filtreFisher Scientific09-719C
10 mL seringueBDRéf. 309604
10 µ ; L, 200 et micro ; L, 1000 et micro ; Pointes de pipette LFisher Scientific
Pipette en plastique jetable 5 mL, 10 ml, 25 mLThermo Scientific
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Instruments
Machine centrifugeThermo ScientificLEGEND X1R centrifugeuse
EVOS microscopeTechnology
Compteur de cellules automatiséBiorad
Lame de comptage de cellulesBiorad145-0011
AideThermo ScientificS1 remplisseuse
Name< strong>EntrepriseNuméro de catalogueComments
Instruments chirurgicaux :
Ciseaux chirurgicauxOutil
Ciseaux chirurgicaux finsOutil
Pince à queueOutil scientifique fin
Lame chirurgicaleOutil
Life 15 ml tube conique Thermo Scientific Life à la pipette de pipescientifique finscientifique fin courbe scientifique fin

Références

  1. Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2017 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 135, e146(2017).
  2. Nguyen, P. K., Rhee, J. W., Wu, J. C. A....

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Réimpressions et autorisations

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