Summary

Vorbereitung der gepoolten menschlichen Thrombozyten-Lysat (PHPL) als effiziente Ergänzung zum tierischen Serum-freien menschlichen Stammzell-Kulturen

Published: October 30, 2009
doi:

Summary

Menschliche Thrombozyten-Lysat ist eine reiche Quelle von Wachstumsfaktoren und eine starke Ergänzung in der Zellkultur. Dieses Protokoll stellt den Prozess der Vorbereitung einen großen Pool an menschlichen Thrombozyten-Lysat ausgehend von platelet rich plasma, Durchführung mehrerer Gefrier-Auftau-Zyklen und zum Abbau der Thrombozyten-Fragmente.

Abstract

Platelet derived growth Faktoren haben gezeigt, dass die Zellproliferation effizient stimulieren<em> In vivo</em<sup> 1,2</sup> Und<em> In-vitro-</em>. Dieser Effekt wurde für mesenchymale Stromazellen (MSCs), Fibroblasten und Endothelzellen Kolonie-bildenden Zellen mit Thrombozyten durch Thrombin aktiviert gemeldet<sup> 3-5</sup> Oder durch Frost / Tau-Zyklen lysiert<sup> 6-14</sup> Vor der Thrombozyten releasate ist das Zellkulturmedium aufgenommen. Die trophische Wirkung von thrombozytären Wachstumsfaktoren hat bereits in mehreren Studien für das Tissue Engineering und der regenerativen Therapie getestet.<sup> 1,15-17</sup> Unterschiedliche Effizienz gilt als zumindest teilweise durch individuell unterschiedliche Konzentrationen von Wachstumsfaktoren werden<sup> 18,19</sup> Und einem aktuellen Mangel an standardisierten Protokollen für Thrombozyten-Vorbereitung.<sup> 15,16</sup> Dieses Protokoll stellt ein praktikables Verfahren zu einem Pool von menschlichen Thrombozyten-Lysat (PHPL) von routinemäßig produziert platelet rich plasma (PRP) von 40 bis 50 einzelnen Blutspenden gewonnen zu generieren. Durch mehrere Frost / Tau-Zyklen der Thrombozyten-Membranen sind beschädigt und Wachstumsfaktoren sind effizient in das Plasma freigesetzt. Schließlich sind die Thrombozyten-Fragmenten durch Zentrifugation umfangreiche Aggregatbildung zu vermeiden und zum Abbau potenzieller Antigene entfernt. Die Umsetzung der PHPL in Standard-Kultur-Protokolle stellt ein viel versprechendes Instrument für die weitere Entwicklung von Zelltherapeutika propagiert in einem Tier-Protein-freies System.

Protocol

1. Ausgangsmaterial Beginnen Sie mit Thrombozyten-reichem Plasma (PRP) Einheiten durch Zytopherese oder aus Buffy Coats. 2. Sterilität zu überprüfen Für die Sterilität zu überprüfen eine Probe von 20 ml aus jedem PRP-Einheit durch die Übertragung der Lautstärke auf einem angeschlossenen kleinen Beutel (Baxter). Trennen Sie diese Tasche durch Schweißen. 3. Einfrieren von PRP-Einheiten <p class="jove…

Discussion

In einigen Regionen platelet rich plasma (PRP) kann von Buffy-Coats sonst, ein Abfallprodukt der gepackten roten Blutkörperchen aus getestet Blutspenden (Abbildung 1) erreicht werden. Optimal ist PRP sofort für die weitere Bearbeitung von PHPL verwendet, wie in veralteten Thrombozytenkonzentraten die Verfügbarkeit von Wachstumsfaktoren können durch Thrombozyten-Lagerung Läsionen und Abbau 20 reduziert werden. Es wird ferner empfohlen, PRP durch Anpassung Thrombozyten der Blutgruppe O mit Plasma der Blutg…

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der Austrian Research Foundation (FWF, gewähren N211-NAN DS) und die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG, gewähren N200 zum DS) unterstützt worden. Die Autoren danken Claudia URL für hervorragende technische Unterstützung und Monica Farrell für die sprachliche Bearbeitung.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Double bag (2 x 3.5L)   MacoPharma VDL 8000XQ originally for ascites puncture
50 mL Falcon tube   Falcon BD 2098  
50 mL Stripettes   Costar 4501  
Plasma bags (600mL)   Baxter R4R2021  
Sterile tubing welder   Terumo TSCD-II  
Welding equipment   Fresenius Kabi Compo Seal  
Water bath        
Sterile scissors        
Clamps        
Centrifuge        

Riferimenti

  1. Nurden, A. T., Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., Anitua, E. Platelets and wound healing. Front Biosci. 13, 3532-3548 (2008).
  2. Barrientos, S., Stojadinovic, O., Golinko, M. S., Brem, H., Tomic-Canic, M. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen. 16, 585-601 (2008).
  3. Giacco, F. Thrombin-activated platelets induce proliferation of human skin fibroblasts by stimulating autocrine production of insulin-like growth factor-1. FASEB J. 20, 2402-2404 (2006).
  4. Kocaoemer, A., Kern, S., Kluter, H., Bieback, K. Human AB serum and thrombin-activated platelet-rich plasma are suitable alternatives to fetal calf serum for the expansion of mesenchymal stem cells from adipose tissue. Stem Cells. 25, 1270-1278 (2007).
  5. Kakudo, N. Proliferation-promoting effect of platelet-rich plasma on human adipose-derived stem cells and human dermal fibroblasts. Plast Reconstr Surg. 122, 1352-1360 (2008).
  6. Doucet, C. Platelet lysates promote mesenchymal stem cell expansion: A safety substitute for animal serum in cell-based therapy applications. J Cell Physiol. 205, 228-236 (2005).
  7. Schallmoser, K. Human platelet lysate can replace fetal bovine serum for clinical-scale expansion of functional mesenchymal stromal cells. Transfusion. 47, 1436-1446 (2007).
  8. Reinisch, A. Humanized system to propagate cord blood-derived multipotent mesenchymal stromal cells for clinical application. Regen Med. 2, 371-382 (2007).
  9. Schallmoser, K. Rapid large-scale expansion of functional mesenchymal stem cells from unmanipulated bone marrow without animal serum Tissue Eng Part. C Methods. 14, 185-196 (2008).
  10. Lange, C. Accelerated and safe expansion of human mesenchymal stromal cells in animal serum-free medium for transplantation and regenerative medicine. J Cell Physiol. 213, 18-26 (2007).
  11. Reinisch, A. Humanized large-scale expanded endothelial colony-forming cells function in vitro and in vivo. Blood. 113, 6716-6725 (2009).
  12. Bernardo, M. E. Optimization of in vitro expansion of human multipotent mesenchymal stromal cells for cell-therapy approaches: further insights in the search for a fetal calf serum substitute. J Cell Physiol. 211, 121-130 (2007).
  13. Carrancio, S. Optimization of mesenchymal stem cell expansion procedures by cell separation and culture conditions modification. Exp Hematol. 36, 1014-1021 (2008).
  14. Muller, A. M. Platelet lysate as a serum substitute for 2D static and 3D perfusion culture of stromal vascular fraction cells from human adipose tissue. Tissue Eng Part A. 15, 869-875 (2009).
  15. Anitua, E., Sanchez, M., Orive, G., Andia, I. The potential impact of the preparation rich in growth factors (PRGF) in different medical fields. Biomaterials. 28, 4551-4560 (2007).
  16. Anitua, E. New insights into and novel applications for platelet-rich fibrin therapies. Trends Biotechnol. 24, 227-234 (2006).
  17. Martinez-Zapata, M. J. Efficacy and safety of the use of autologous plasma rich in platelets for tissue regeneration: a systematic review. Transfusion. 49, 44-56 (2009).
  18. Weibrich, G., Kleis, W. K., Hafner, G., Hitzler, W. E. Growth factor levels in platelet-rich plasma and correlations with donor age, sex, and platelet count. J Craniomaxillofac Surg. 30, 97-102 (2002).
  19. Frechette, J. P., Martineau, I. &. a. m. p. ;. a. m. p., Gagnon, G. Platelet-rich plasmas: growth factor content and roles in wound healing. J Dent Res. 84, 434-439 (2005).
  20. Seghatchian, J., Krailadsiri, P. The platelet storage lesion. Transfus Med Rev. 11, 130-144 (1997).
  21. Selvaggi, T. A., Walker, R. E., Fleisher, T. A. Development of antibodies to fetal calf serum with arthus-like reactions in human immunodeficiency virus-infected patients given syngeneic lymphocyte infusions. Blood. 89, 776-779 (1997).
  22. Tonti, G. A., Mannello, F. From bone marrow to therapeutic applications: different behaviour and genetic/epigenetic stability during mesenchymal stem cell expansion in autologous and foetal bovine sera. Int J Dev Biol. 52, 1023-1032 (2008).
  23. Bieback, K. Human Alternatives to Fetal Bovine Serum for the Expansion of Mesenchymal Stromal Cells from Bone Marrow. Stem Cells. , (2009).
  24. Rohde, E., Schallmoser, K., Bartmann, C., Reinisch, A., Gad, S. C. GMP-Compliant Propagation of Human Multipotent Mesenchymal Stromal Cells. Pharmaceutical Manufacturing Handbook: Regulations and Quality. , 97-115 (2008).

Play Video

Citazione di questo articolo
Schallmoser, K., Strunk, D. Preparation of Pooled Human Platelet Lysate (pHPL) as an Efficient Supplement for Animal Serum-Free Human Stem Cell Cultures. J. Vis. Exp. (32), e1523, doi:10.3791/1523 (2009).

View Video