Summary

İzolasyon ve Fare aort endotel hücreleri İlköğretim Kültür

Published: December 19, 2016
doi:

Summary

The vascular endothelial cells play a significant role in many important cardiovascular disorders. This article describes a simple method to isolate and expand endothelial cells from the mouse aorta without using any special equipment. Our protocol provides an effective means of identifying mechanisms in endothelial cell physiopathology.

Abstract

The vascular endothelium is essential to normal vascular homeostasis. Its dysfunction participates in various cardiovascular disorders. The mouse is an important model for cardiovascular disease research. This study demonstrates a simple method to isolate and culture endothelial cells from the mouse aorta without any special equipment. To isolate endothelial cells, the thoracic aorta is quickly removed from the mouse body, and the attached adipose tissue and connective tissue are removed from the aorta. The aorta is cut into 1 mm rings. Each aortic ring is opened and seeded onto a growth factor reduced matrix with the endothelium facing down. The segments are cultured in endothelial cell growth medium for about 4 days. The endothelial sprouting starts as early as day 2. The segments are then removed and the cells are cultured continually until they reach confluence. The endothelial cells are harvested using neutral proteinase and cultured in endothelial cell growth medium for another two passages before being used for experiments. Immunofluorescence staining indicated that after the second passage the majority of cells were double positive for Dil-ac-LDL uptake, Lectin binding, and CD31 staining, the typical characteristics of endothelial cells. It is suggested that cells at the second to third passages are suitable for in vitro and in vivo experiments to study the endothelial biology. Our protocol provides an effective means of identifying specific cellular and molecular mechanisms in endothelial cell physiopathology.

Introduction

Vasküler endotelyum, sadece kan ve doku ayıran bir bariyer tabakası, bir 400 metre kare 1 kadar bir yüzey alanı ile damar ağacı boyunca uzanır geniş bir endokrin bezi olarak kabul edilir. endotel refahını damar homeostazının için gereklidir. Disfonksiyonel endotel ateroskleroz, vaskülit ve iskemi / reperfüzyon yaralanması gibi 2-4 dahil olmak üzere çeşitli kardiyovasküler bozuklukların, katılır. Bugüne kadar, bu hastalık ayarlarında yer alan spesifik hücresel ve moleküler mekanizmalar iyi sonucu endotel dağınık anatomik yapısına anlaşılamamıştır.

Genetik manipülasyon teknikleri, diğer herhangi bir memeli türlerde daha farelerde geliştirilmektedir, çünkü, fare araştırmaları için önemli bir modeldir. Aort küçük boyutlu enzymat yapar çünkü Ancak, birincil fare aort endotel hücreleri izolasyonu özellikle zor olarak kabul edilirpratik endotel ic sindirimi. Bazı izole ve EC 5-7 gerektirir arındırmak için prosedürler bildirdi.

Bu protokolün amacı, herhangi bir özel ekipman kullanmadan fare aorta endotel hücreleri izole ve genişletmek için basit bir yöntem kullanmaktır. Bu protokol, yeni izole edilmiş aort küçük parçalar halinde kesilir ve endotel filizlenmesi için izin vermek için aşağı doğru dönük endotel ile bir matris üzerine tohumlandı. segmentler kaldırıldıktan sonra endotel hücreleri endotel tercih ortamda genişletildi ve iki ya da üç geçişten sonra deneyler için hazırdır. tarif edilen metodun avantajları: 1), tek bir aort hasat endotel hücrelerinin oldukça yüksek sayılar; 2) hücre canlılığı iyi korunmuştur; ve 3) hiçbir özel ekipman veya teknik gereklidir. Bu endotel hücre patofizyolojisinde spesifik hücresel ve moleküler mekanizmaların tanımlanması için etkili bir araç sağlar. pr okuyan ilgilenen olanlar içinHer iki gen knock-out farelerinden alınan imary kültürlenmiş endotel hücreleri, gen knock-fareler ya da bir fare hastalık modeli, bu protokol, çok kullanışlı ve pratik kolaydır.

Protocol

Fareler ile Aort 1. İzolasyonu Burada anlatılan tüm işlemler Wayne State Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. anestezi makinesinin indüksiyon odasına fare koyun. % 25 taze hava ve% 75 O 2 ile birlikte% 4 izofluran akışını ayarlayın. Özel bir burun konisi tarafından takip indüksiyon odasına aracılığıyla% 25 taze hava ve% 75 O 2 ile birlikte izofluran (indüksiyon için% 4, bakım için 1…

Representative Results

Endotel Hücre Çimlenme Spontan endotel hücre, bir fare aort segmentine başladı filizlenme. Fare aortu kademeli bir 4 gün boyunca endotelyal hücre büyüme ortamı içinde daha sonra bir büyüme faktörü azaltılmış matrisi üzerinde büyümeye bırakılmıştır. 4 gün – endotel hücre filizlenmekte genellikle 2 görünür. Fotomikrograflar, 4. günde (Şekil 1) üzerine çekildi. resimlerde gösterildiği gibi, çok sayıda endotel hücreleri uz…

Discussion

Bu çalışma, herhangi bir özel ekipman olmadan bir fare aort hücreleri izole ve kültür endotel için basit bir yöntemi gösterir. immünofloresan boyama hücrelerin çoğunluğu, ikinci geçiş sonra endotel hücreleri olduğunu göstermiştir. Üçüncü geçişine saniyede hücreleri, in vitro ve endotelyal biyolojisi okumak için in vivo deneyler uygun olduğu ileri sürülmektedir.

Mevcut Protokolü Önemli Notlar

pro…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study is supported by American Heart Association Scientist Development Grant 13SDG16930098 and the National Science Foundation of China Youth Award 81300240 (PI: Wang). We thank Roberto Mendez from Wayne State University for assisting in the preparation of the manuscript.

Materials

4- or 6-week-old mice (Jackson Laboratory, #000664).
Sterile 1X phosphate-buffered saline (PBS, Gibco, #10010-023).
Sterile 1X PBS containing 1,000 U/ml of heparin (Sigma Aldrich, H3149).
Endothelial cell growth medium (Dulbeccos’ Modified Eagle’s Medium[DMEM] with 25mM HEPES[Gibco, #12320-032 ], supplemented with 100μg/ml endothelial cell growth supplement from bovine neural tissue [ECGS, Sigma,#2759], 10% fetal bovine serum [FBS, Gibco, #10082-147], 1,000 U/ml heparin [Sigma Aldrich, H3149], 10,000U/ml penicillin and 10mg/ml streptomycin [Gibco, #15140-122]).
Growth factor reduced matrix (BD Biosciences, #356231).
Neutral proteinase (Dispase, 1U/ml, Fisher Scientific #CB-40235) and D-Val medium (D-Valine, 0.034g/L[Sigma, #1255], in Dulbeccos’ Modified Eagle’s Medium, low glucose[Gibco, #12320-032 ]). 
Gelatin (100‑200 μg/cm2, Sigma, #G1393).
1,1`-dioctadecyl-3,3,3`,3`- tetramethylindo- carbocyanine perchlorate-labeled acetylated LDL (Dil-ac-LDL, Life Technologies, #L3484),  FITC-labeled Ulex europeus agglutinin (Ulex-Lectin, Sigma, #L9006),  Anti-mouse CD31-FITC conjugated antibody (BD Biosciences, # 553372).
Anti-mouse vascular endothelial growth factor receptor 2 antibody (Cell signaling, #9698), anti-mouse endothelial nitric oxide synthase (Abcam, #ab5589), anti-mouse vascular endothelium-cadherin (Abcam, #33168), anti-mouse calponin (Abcam, #700), FITC-conjugated anti-rabbit IgG (Sigma, #F6005)
One ml syringe fitted with 25-G needle (Fisher Scientific, #50-900-04222). 
100mm Peri dishes (Fisher Scientific,  #07-202-516).
Six-well cell culture plates (Fisher Scientific, #08-772-1B).
T12.5 cultuer flask (Fisher Scientific, #50-202-076)
Scissors, forceps, microdissection scissors and forceps, Scalpel blade (Fine Science Tools, Inc)
Anesthesia machine with isoflurane (Webster Veterianary Supply, #07-806-3204), heating lamp
Centrifuge machine.
Inverted phase-contrast microscope.
inverted fluorescence microscope.

Riferimenti

  1. Simionescu, M. Implications of early structural-functional changes in the endothelium for vascular disease. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 27, 266-274 (2007).
  2. Cid, M. C., Segarra, M., Garcia-Martinez, A., Hernandez-Rodriguez, J. Endothelial cells, antineutrophil cytoplasmic antibodies, and cytokines in the pathogenesis of systemic vasculitis. Current rheumatology reports. 6, 184-194 (2004).
  3. Wang, J. M., et al. C-Reactive protein-induced endothelial microparticle generation in HUVECs is related to BH4-dependent NO formation. Journal of vascular research. 44, 241-248 (2007).
  4. Wang, J. M., et al. Increased circulating CD31+/CD42- microparticles are associated with impaired systemic artery elasticity in healthy subjects. American journal of hypertension. 20, 957-964 (2007).
  5. Mackay, L. S., et al. Isolation and characterisation of human pulmonary microvascular endothelial cells from patients with severe emphysema. Respiratory research. 14, 23 (2013).
  6. Marelli-Berg, F. M., Peek, E., Lidington, E. A., Stauss, H. J., Lechler, R. I. Isolation of endothelial cells from murine tissue. Journal of immunological methods. 244, 205-215 (2000).
  7. Bowden, R. A., et al. Role of alpha4 integrin and VCAM-1 in CD18-independent neutrophil migration across mouse cardiac endothelium. Circulation research. 90, 562-569 (2002).
  8. Lu, Y., et al. Palmitate induces apoptosis in mouse aortic endothelial cells and endothelial dysfunction in mice fed high-calorie and high-cholesterol diets. Life sciences. 92, 1165-1173 (2013).
  9. Atkins, G. B., Jain, M. K. Endothelial differentiation: molecular mechanisms of specification and heterogeneity. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 31, 1476-1484 (2011).
  10. Aitsebaomo, J., Portbury, A. L., Schisler, J. C., Patterson, C. Brothers and sisters: molecular insights into arterial-venous heterogeneity. Circulation research. 108, 929-939 (2008).
  11. Shimamoto, T. Drugs and foods on contraction of endothelial cells as a key mechanism in atherogenesis and treatment of atherosclerosis with endothelial-cell relaxants (cyclic AMP phosphodiesterase inhibitors). Advances in experimental medicine and biology. 60, 77-105 (1975).
  12. Chiu, J. J., Chien, S. Effects of disturbed flow on vascular endothelium: pathophysiological basis and clinical perspectives. Physiological reviews. 91, 327-387 (2011).
  13. Gimbrone, M. A., Topper, J. N., Nagel, T., Anderson, K. R., Garcia-Cardena, G. Endothelial dysfunction, hemodynamic forces, and atherogenesis. Annals of the New York Academy of Sciences. 902, 239-240 (2000).
  14. Rostgaard, J., Qvortrup, K. Electron microscopic demonstrations of filamentous molecular sieve plugs in capillary fenestrae. Microvascular research. 53, 1-13 (1997).
  15. Brutsaert, D. L. Cardiac endothelial-myocardial signaling: its role in cardiac growth, contractile performance, and rhythmicity. Physiological reviews. 83, 59-115 (2003).

Play Video

Citazione di questo articolo
Wang, J., Chen, A. F., Zhang, K. Isolation and Primary Culture of Mouse Aortic Endothelial Cells. J. Vis. Exp. (118), e52965, doi:10.3791/52965 (2016).

View Video