Summary

Isolering av Cardiomyocyte kjerner fra Post-mortem Tissue

Published: July 10, 2012
doi:

Summary

Cardiac atomkjerner er isolert via tetthet sedimentering og immunolabeled med antistoffer mot pericentriolar materiale 1 (PCM-1) for å identifisere og sortere cardiomyocyte atomkjerner av flowcytometri.

Abstract

Identifisering av cardiomyocyte kjerner har vært utfordrende i vevsdelene som de fleste strategier stole bare på cytoplasmatiske markør proteiner 1. Sjeldne hendelser i hjerte myocytes som spredning og apoptose kreve en nøyaktig identifisering av hjertestans myocyte atomkjerner til å analysere mobilnettet fornyelse i homeostase og patologiske tilstander 2. Her gir vi en metode for å isolere cardiomyocyte atomkjerner fra post mortem vev av tetthet sedimentering og immunolabeling med antistoffer mot pericentriolar materiale 1 (PCM-1) og påfølgende flowcytometri sortering. Denne strategien gir en høy gjennomstrømming analyse og isolasjon med fordelen av å arbeide like godt på fersk vev og frossen arkivmateriale. Dette gjør det mulig å studere materiale som allerede er innsamlet i biobanker. Denne teknikken er anvendelig og testet i et bredt spekter av arter og egnet for flere nedstrøms applikasjoner som karbon-14 3 dating, celle-CYcle 4 analyse, visualisering av tymidin analoger (f.eks BrdU og IDU) 4, transkriptom og epigenetic analyse.

Protocol

1. Isolasjon av Cardiac kjernene Coat Ultrasentrifuger rør (Beckman Sentrifugerør # 363664) med 10 ml 1% BSA / PBS belegg løsning. Cap rørene og la dem rotere i 30 min i en tube Rotator. Fjern belegget løsningen og la sentrifugerør luften tørr (en tube per mus hjerte kreves for analyse av enkle mus hjerter vekselsvis inntil 5 mus hjerter eller 1 g hjertet vev fra en annen art (f.eks menneske) kan behandles i en tube). Alle følgende trinn skal utføres på is. Dissekere venstre hjertekammer f…

Discussion

Nøyaktig identifisering av cardiomyocyte kjerner er avgjørende for analyse av regenerative prosesser i hjertemuskelen 2,3. Konvensjonelle teknikker for å isolere cardiomyocytes fra frisk vev er hovedsakelig basert på enzymatisk nedbrytning av ekstracellulær matrix proteiner og den påfølgende rensing fra interstitielle celler ved lav hastighet sentrifugering. Ytterligere rensing av levende cardiomyocytes fra embryonale stamceller (ESC) kan utføres ved immunolabeling med overflate markører som Sirpa <s…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi liker å erkjenne Marcelo Toro for hjelpen med flowcytometri. Denne studien ble støttet av svenske Hjerte-og Lungesyke Foundation, EU-kommisjonen FP7 "CardioCell", svensk Forskningsrådet, AFA forsikringer og ALF. OB ble støttet av Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Materials

1. Lysis Buffer
Name of the reagent
0.32 M sucrose
10 mM Tris-HCl (pH = 8)
5 mM CaCl2
5 mM magnesium acetate
2.0 mM EDTA
0.5 mM EGTA
1 mM DTT

2. Sucrose buffer
Name of the reagent
2.1 M sucrose
10 mM Tris-HCl (pH = 8)
5 mM magnesium acetate
1 mM DTT

3. Nuclei storage buffer (NSB plus)
Name of the reagent
0.44 M sucrose
10 mM Tris-HCl (pH = 7.2)
70 mM KCl
10 mM MgCl2
1.5 mM spermine

Reagents and Equipment Company
Isotype rabbit IgG- ChIP Grade, #ab37415 Abcam
Rabbit anti-PCM-1 antibody, #HPA023374 Atlas Antibodies
Donkey sec. antibody, anti-rabbit Alexa 488 Fluor, #A-21206 or equivalent sec. fluorescent antibody Life Technologies
DRAQ5 Biostatus
cell strainers 30 μm, 70 μm and 100 μm BD Biosciences
Glass douncer (40 ml) and pestle “L” VWR (Wheaton Industries Inc.)
T-25 Ultra-Turrax Homogenizer IKA Germany
Dispersing tool S25 N-18 G IKA Germany
Beckman Avanti Centrifuge Beckman Coulter
Falcon Tubes 15 ml and 50 ml VWR
Beckman Centrifuge Tubes #363664 Beckman Coulter
JS13.1 free swinging rotor Beckman Coulter
Influx cytometer Beckman Coulter
Tube Rotator VWR

Riferimenti

  1. Ang, K. L. Limitations of conventional approaches to identify myocyte nuclei in histologic sections of the heart. American journal of physiology. Cell physiology. , 298-1603 (2010).
  2. Bergmann, O. Identification of cardiomyocyte nuclei and assessment of ploidy for the analysis of cell turnover. Experimental cell research. 327, 188-194 (2011).
  3. Bergmann, O. Evidence for Cardiomyocyte Renewal in Humans. Science. 324, 98-102 (1126).
  4. Walsh, S. Cardiomyocyte cell cycle control and growth estimation. Cardiovascular Research. , 1-31 (2010).
  5. Spalding, K., Bhardwaj, R. D., Buchholz, B., Druid, H., Frisén, J. Retrospective birth dating of cells in humans. Cell. 122, 133-143 (2005).
  6. Adler, C. P., Friedburg, H., Herget, G. W., Neuburger, M., Schwalb, H. Variability of cardiomyocyte DNA content, ploidy level and nuclear number in mammalian hearts. Virchows Arch. 429, 159-164 (1996).
  7. Herget, G. W., Neuburger, M., Plagwitz, R., Adler, C. P. DNA content, ploidy level and number of nuclei in the human heart after myocardial infarction. Cardiovascular Research. 36, 45-51 (1997).
  8. Adler, C. P., Friedburg, H. Myocardial DNA content. ploidy level and cell number in geriatric hearts: postmortem examinations of human myocardium in old age. Mol. Cell Cardiol. 18, 3953-39 (1986).
  9. Dubois, N. C. SIRPA is a specific cell-surface marker for isolating cardiomyocytes derived from human pluripotent stem cells. Nature. 29, 1011-1018 (2011).
  10. Hattori, F. Nongenetic method for purifying stem cell-derived cardiomyocytes. Nature Methods. 7, 61-66 (2010).
  11. Fransioli, J. Evolution of the c-kit-Positive Cell Response to Pathological Challenge in the Myocardium. Stem Cells. 26, 1315-1324 (2008).
  12. Elliott, D. A. NKX2-5(eGFP/w) hESCs for isolation of human cardiac progenitors and cardiomyocytes. Nature Methods. 8, 1037-1040 (2011).
  13. Laflamme, M. A. Evidence for Cardiomyocyte Repopulation by Extracardiac Progenitors in Transplanted Human Hearts. Circulation Research. 90, 634-640 (2002).
  14. Srsen, V., Fant, X., Heald, R., Rabouille, C., Merdes, A. Centrosome proteins form an insoluble perinuclear matrix during muscle cell differentiation. BMC cell biology. 10, 28 (2009).
  15. Spoelgen, R. A novel flow cytometry-based technique to measure adult neurogenesis in the brain. Journal of neurochemistry. 119, 165-175 (2011).
  16. Soonpaa, M. H., Kim, K. K., Pajak, L., Franklin, M., Field, L. J. Cardiomyocyte DNA synthesis and binucleation during murine development. The American journal of physiology. 271, H2183-H2189 (1996).
  17. Olivetti, G. Aging, cardiac hypertrophy and ischemic cardiomyopathy do not affect the proportion of mononucleated and multinucleated myocytes in the human heart. J Mol Cell Cardiol. 28, 1463-1477 (1996).
  18. Okada, S. Flow cytometric sorting of neuronal and glial nuclei from central nervous system tissue. Journal of cellular physiology. 226, 552-558 (2011).
  19. Matevossian, A., Akbarian, S. Neuronal Nuclei Isolation from Human Postmortem Brain Tissue. J. Vis. Exp. (20), e914 (2008).

Play Video

Citazione di questo articolo
Bergmann, O., Jovinge, S. Isolation of Cardiomyocyte Nuclei from Post-mortem Tissue. J. Vis. Exp. (65), e4205, doi:10.3791/4205 (2012).

View Video