Los tejidos de ingeniería músculo esquelético de células mioblastos murinos progenitoras y aplicación de estimulación eléctrica
Summary
Tejido muscular Engineered tiene un gran potencial en medicina regenerativa, como modelo de la enfermedad y también como una fuente alternativa para la carne. Aquí se describe la ingeniería de una construcción de músculo, en este caso a partir de células progenitoras de mioblastos de ratón y la estimulación por impulsos eléctricos.
Abstract
Engineered tejidos musculares se pueden utilizar para diferentes propósitos, que incluyen la producción de tejidos para su uso como un modelo de enfermedad in vitro, por ejemplo, para estudiar las úlceras por presión, para la medicina regenerativa y como una alternativa de la carne 1. Las primeras construcciones del músculo informaron 3D se han hecho desde hace muchos años y pioneros en el campo son Vandenburgh y sus colegas 2,3. Los avances en la ingeniería de los tejidos musculares no son sólo el resultado de la ganancia enorme en el conocimiento de los factores bioquímicos, células madre y células progenitoras, pero en especial basada en los conocimientos adquiridos por los investigadores que los factores físicos juegan un papel esencial en el control del comportamiento de las células y tejido de desarrollo. State-of-the-art músculo ingeniería construye actualmente consisten en construcciones de hidrogel de células pobladas. En nuestro laboratorio éstas generalmente constan de células mioblastos murinos progenitoras, aislado de músculos de las extremidades traseras murinos o una línea celular de mioblastos de ratón C2C12, millasjado con una mezcla de colágeno / Matrigel y se sembraron entre dos puntos de anclaje, imitando los ligamentos musculares. Otras células pueden ser considerados también, por ejemplo, líneas celulares alternativas tales como mioblastos de rata L6 4, 5 neonatales musculares derivadas de células progenitoras, células derivadas de tejidos musculares adultos de otras especies, tales como humano 6 o incluso células madre pluripotentes inducidas (células iPS) 7 . Contractilidad celular provoca la alineación de las células a lo largo del eje largo de la construcción de 8,9 y la diferenciación de las células progenitoras de músculo después de aproximadamente una semana de cultivo. Además, la aplicación de la estimulación eléctrica puede mejorar el proceso de diferenciación, hasta cierto punto 8. Debido a su tamaño limitado (8 x 2 x 0,5 mm) del tejido completa se pueden analizar utilizando microscopía confocal para controlar la viabilidad por ejemplo, la diferenciación celular y la alineación. Dependiendo de la aplicación específica de los requisitos para la ingetejido muscular rojo variarán, por ejemplo, uso para la medicina regenerativa requiere la ampliación de tamaño del tejido y la vascularización, mientras que para servir como una traducción alternativa de la carne de otras especies es necesario.
Protocol
Representative Results
Discussion
La ingeniería de tejidos musculares tiene un gran potencial para el uso como un modelo de enfermedad, para la selección de fármacos, en medicina regenerativa y la producción de carne. Sin embargo, los requisitos para estas aplicaciones varían. Elegimos trabajar con una combinación de colágeno y Matrigel, colágeno porque permite la alineación celular y porque las células progenitoras de mioblastos requieren la presencia de proteínas de la membrana basal derivados como se determinó en estudios previos de 2D <s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer a Yabin Wu para el cultivo de tejidos que se presentan en la Figura 2, la foto fue tomada por Bart van Overbeeke. El trabajo fue apoyado financieramente por SenterNovem, ISO 42022 donación.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Matrigel-growth factor reduced | Beckton and Dickinson | ||
| DMEM (high glucose)* | Gibco | 42430 | |
| Advanced DMEM | Gibco | 12491 | |
| Horse serum | Gibco | 65050-122 | |
| Fetal bovine serum | Greiner | 758075 | |
| 0.45 and 0.22 μm syringe filter* | Whatmann (Schleicher and Scheull) | 10462100 | |
| L-glutamine | Gibco | 25030024 | |
| Penicillin/streptomycin | Gibco | 10378016 | |
| Amphotericin | Gibco | 15290-018 | |
| Culture plastic | Greiner | Includes culture flasks and pipettes | |
| Chick embryo extract | United States Biological | C3999 | |
| Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 0,9 – 1,1 mm | |
| Pasteur pipette* | Hilgenberg | Pasteur pipettes, with constriction, with cotton, open tip L: 230 mm with tip diameter of 1,4 – 1,6 mm | |
| Pasteur pipette | VWR | 612-1702 | |
| Collagenase type I* | Sigma | C0130-16 | |
| 40 μm cell strainer* | BD Falcon | 352340 | |
| 19G needle | |||
| Elastomer | Dow Corning corporation | 3097358-1004 | Silastic MDX 4-4210# |
| Curing agent | Dow Corning corporation | Silastic MDX 4-4210# | |
| Velcro | Regular store | You can buy this at a regular store, only use the soft side | |
| Collagen type I, rat tail | BD Biosciences | 3544236 | |
| C-Pace EP Culture Pacer | Ionoptix | ||
| 6-well culture dishes for electrical stimulation | Beckton Dickinson-Falcon | BD Falcon #353846 | |
| C-Dish culture dish electrodes | Ionoptix | ||
| * Needed for the isolation of cells (point 1.1) # Together in one kit |
References
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