Summary

הרומן כיתה קלינית שיטת בידוד תאי סטרומה Perivascular כליה אנושית

Published: August 07, 2017
doi:

Summary

כאן אנו מציגים כיתה קליניים הרומן בידוד ותרבות שיטה כליות Perivascular סטרומה תאים (kPSCs) המבוסס על כל האיבר זלוף עם אנזימי עיכול והעשרה תא NG2. בשיטה זו, אפשרי לרכוש מספרי הטלפון הנייד מספיק לתרפיה תאית.

Abstract

תאי סטרומה mesenchymal (MSCs) הם homeostatic ואת המערכת החיסונית modulatory בתאי רקמת הראו השפעות מועילות על מחלות כליה והשתלות. Perivascular תאי סטרומה (מגירסה) חולקות מאפיינים עם מח עצם MSCs (bmMSCs). עם זאת, גם ברשותם, קרוב לוודאי עקב החתמה מקומיים, רקמות ספציפיות מאפיינים ולשחק תפקיד רקמות מקומיות הומאוסטזיס. סגוליות רקמות זה עלול לגרום רקמות תיקון ספציפי, גם בתוך הכליה אנושי. בעבר הראינו כי כליה אנושית מגירסה (kPSCs) לשיפור משמעותי ריפוי ואילו bmMSCs לא היה פוטנציאל זה הפצע אפיתל של הכליה. יתר על כן, kPSCs ניתן להפחיתם פגיעה בכליות בתוך vivo. לכן, kPSCs מהוות מקור מעניין עבור טיפול בתאי, במיוחד עבור השתלת כליות ומחלות כליה. הנה אנחנו מראים שיטת בידוד ותרבות מפורט עבור kPSCs מכיתה-השתלת כליות אנושי המבוסס על איברים שלמים זלוף של אנזימי עיכול דרך עורק הכליות העשרה עבור דה מרקר perivascular NG2. בדרך זו, תאים גדולים כמויות ניתן להשיג המתאימים לטיפול הסלולר.

Introduction

תאי סטרומה mesenchymal (MSCs) הם תאים חיסוניים modulatory, שהיו במקור מבודד ממח העצם. הם מאופיינים שלהם פלך בצורת מורפולוגיה, היכולת להתמיין שומן, עצמות, סחוס הדבקות מפלסטיק. MSCs מבטאים את הסמנים סטרומה CD73, CD90, CD105 בעת היותו שלילי כדי להפוך את סמנים CD31 CD451,2,3. MSCs הם מועמד מבטיח טיפול בתאי בשל רקמת homeostatic ויכולות immunomodulatory שלהם. bmMSCs הם נחקר כעת בניסויים קליניים עבור מספר מחלות, כולל מחלות כליה השתלת כליה כפי שנבדקו במקום אחר4.

בעבר זה היה הראו כי perivascular תאים של מספר איברים מוצקים שונים, כולל רקמת שומן, השליה ואת שרירי השלד מאפיינים משותפים עם MSCs9. עם זאת, תאים אלה גם ייתקלו פונקציות רקמות ספציפיות אשר עלולה לגרום לתיקון organotypic10. התאים perivascular שריר הלב האנושי, לדוגמה, מגורה האנגיוגנזה תגובות לאחר היפוקסיה, הבדיל לתוך cardiomyocytes, בעוד perivascular תאים מבודד לרקמות אחרות לא הראה פוטנציאל אלה11.

תאי סטרומה Perivascular ניתן גם מבודד מן העכבר12,13,14 ו15,כליה אנושית16. אנו בהרחבה המאופיינת kPSCs, לעומת אלה bmMSCs. מצאנו כי kPSCs, הדומה bmMSCs, יש קיבולות לדיכוי המערכת החיסונית, יכול לתמוך היווצרות כלי דם פלקסוס. עם זאת, ישנם רקמות הבדלים מסוימים בין סוגי תאים, כמו kPSCs הראה חתימה ביטוי גנים ברמת השעתוק organotypic, לרבות גורמי שעתוק nephrogenic HoxD10 ו- HoxD11. kPSCs, בניגוד bmMSCs, לא עברה טרנספורמציה myofibroblast לאחר גירוי עם TGF-β, לא היו מסוגלים להתמיין adipocytes. יתר על כן, kPSCs מואצת יושרה האפיתל בכליה הפצע אפיתל צינורי assay מאפס, תופעה שבה לא נצפתה עם bmMSCs. את הפצע משופרת תיקון הייתה מתווכת באמצעות שחרור פקטורי גדילה hepatocyte. יתר על כן, kPSCs יושבחו אי-ספיקת כליות במודל של עכברים של כליות חריפה פגיעה15. לכן, kPSCs נראה שיש לך יכולות תיקון כליות מעולה, הם מקור חדש מעניין עבור תא טיפול במחלות כליה.

כדי להיות מסוגל להשתמש kPSCs למטרות טיפול תא, kPSCs צריך להיות מבודד בצורה קלינית כיתה עם אנזימים כיתה קליניים ופרוטוקולים. יתר על כן, כדי שתוכל לטפל כמה חולים עם kPSCs של התורם 1, מספרי הטלפון הנייד מספיקים צריכה להתקבל. הנה אנחנו מראים בפירוט, ההליך בידוד כיתה קליני של kPSCs מן הכליות להשתלה כל כיתה, מניב מספר מספיק של תאים כדי לשמש לטיפול קליני הסלולר.

Protocol

The local medical ethical committee and ethical advisory board of the European consortium (STELLAR) approved the research and collection of human transplant grade kidneys discarded mainly for surgical reasons. Research consent was given for all kidneys. 1. Preparations for Cell Culture Prepare a pool of platelet lysates. Store the platelets that have expired for less than 2 d in -80 °C until use (for a maximum of 1 year). NOTE: The platelets were originally sourced from a commercial vendor. Hospital surplus material distributed by the local blood bank were obtained. Thaw the platelets of at least 5 donors (preferably 10) O/N at 4 °C. Pool the platelets in a large sterile bottle, transfer to conical centrifuge tubes and spin down for 10 min at 1,960 x g at 4 °C. NOTE: The volume of platelets depends on the number of donors and the amount of hospital surplus material per donor. Pipette the supernatant to blood bags (50 mL/bag) through the barrel of a 50 mL syringe. Store at -80 °C. Preparation of cell culture medium. Defrost one bag of platelet lysates in a water bath at 37 °C. Add 1 L (i.e. 2 bottles) of Minimum Essential Medium – alpha modification (alphaMEM), 5 mL 200 mM glutamine, and 20 mL of penicillin (5,000 U/mL)/streptomycin (5,000 µg/mL) (pen/strep) to the bag. Incubate for 3 h at 37 °C. Shake the bag for degelling by gently tapping on the bag when the bag is resting on a flat surface. Filter the 5% platelet lysates medium by pulling the lysates through the filter of the transfusion system with a sterile 50 mL syringe. Aliquot the medium in 50 mL tubes and store in -80 °C until use. NOTE: Every new batch of platelet lysates is tested in cell culture and compared to the previous batch by growing cells of interest (bmMSCs or kPSCs) to confluency in both batches. In cell numbers and viability, the kPSCs or bmMCs grown in the new batch should not differ more than 10%, and the marker expression of CD73, CD90, CD105 and CD31, CD34 and CD45 as analyzed by flow cytometry should not differ. The methods of cell culture are described in section 6 of the protocol (Culture of kPSC). 2. Preparations for Cell Harvest Preparation of solutions. Prepare the plain medium by adding 10 mL of pen/strep to 500 mL (1 bottle) of Dulbecco's Minimum Essential Medium (DMEM)-F12. Prepare the washing medium by adding 50 mL of Normal Human Serum (NHS) and 10 mL of pen/strep to 1 bottle of DMEM-F12. Prepare the enzyme-stock buffer by adding 2.9 mL 1 M 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), 1.2 mL NaHCO3 2.5% [w/v] and 160 µL CaCl2 (1 M) to 160 mL University of Wisconsin solution. Prepare the collagenase solution by slowly adding 20 mL of enzyme stock buffer to the bottle of GMP-grade collagenase containing >2,000 U/bottle collagenase. Dissolve at 4 °C for approximately 40 min. Gently shake several times during the dissolving period. Prepare the freeze medium by adding 5 mL dimethyl sulfoxide (DMSO) to 45 mL NHS. Preparation of perfusion tray (Figure 1A). Clean the flow cabin and cover with surgical drapes. Heat a water bath to approximately 40 – 45 °C to heat the perfusion tray to 37 °C. Put on surgical gowns and surgical gloves. Connect a sterilized perfusion tray to the water bath to preheat the perfusion tray with warm water. Make sure that there is no air in the perfusion tray by starting with the perfusion tray in the vertical position. If necessary add more water to the water bath to prevent air infusion into the perfusion tray. Place the LS25 tube in the pump. Leave both sterile ends of the tube in the flow cabinet. Place a Kocher's forceps on one end of the tube and allow to rest on the bottom of the perfusion tray. Place a sterile gauze on top of the tube to prevent obstruction. Attach a Luer connector on the other tube end. Add approximately 100 mL of plain medium into the perfusion tray and start flushing the tube on a pump speed of 100 mL/min. 3. Kidney Cell Isolation Preparation of the kidney. Remove the kidney from the double sterile bags and place on the sterile perfusion tray (Figure 1B). Remove the perirenal adipose tissue and kidney capsule with scissors and gentle tearing (Figure 1C) and identify the renal artery on the aortic patch as shown in Figure 1D. Cannulate the renal artery with the accessory spike, fix with a sterilized tie-rip, and attach to the pump tube end with the Luer connector while the pump is on. If the tubes are not completely filled, first add more medium to the tray and flush tubes by starting the pump (Figure 1E – F). Flush the kidney with plain medium via the pump with a flow of 100 mL/min. Collagenase treatment and kidney cell isolation. Add collagenase (20 mL, >2,000 U) and DNase (2.5 mL, 1 mg/mL) to the perfusion tray (Figure 1G). Turn the kidney from time to time gently by hand. Wait until the kidney becomes soft and the perfusion liquid becomes less transparent (approximately 30 – 40 min). Gently massage the kidney (Figure 1H) until a cell suspension is obtained (Figure 1I). Remove non-digested material and the spike in the renal artery. Washing and collection of kidney cells. Add 50 mL of the NHS to the cell suspension. Drain the cell suspension from the perfusion tray by putting the pump at low flow and placing the tube first connected to the kidney above the 50 mL tubes (Figure 1J). Centrifuge at 300 x g for 7 min at 4 ˚C and remove the supernatant. Wash the pellets with washing medium containing 10% NHS and again centrifuge at 300 x g for 7 min. Repeat washing once more. Measure the volume of the cell pellets and add an equal volume of cell culture medium. Either cryopreserve the cells from here by adding freezing medium 1:1 to the cell suspension and store in cryogenic vials according to standard protocols, or continue to culture the cells (section 4). NOTE: The cell suspension contains cell clumps and requires extra steps to obtain single cells, which results in an increase in cell death. Therefore, the cells are kept in suspension and are not counted at this stage. 4. Cell Culture of Crude Kidney Cells Add approximately 1 mL of the cell suspension to 24 mL of alphaMEM 5% platelet lysates (cell culture medium) in a T175 cell culture flask (Figure 1K) and culture at 37 °C, 5% CO2. Remove the medium and cell debris after 2 d from the adherent cells and refresh the medium with 25 mL of cell culture medium. Refresh the culture medium twice a week by removing half of the medium (12.5 mL) and adding fresh medium (12.5 mL) using aseptic techniques. Culture until confluent (usually 5 – 7 d) (Figure 1L). Remove the medium, wash twice with PBS and trypsinize the cells by adding 5 mL trypsin to each T175 flask for 5 min at 37 °C. Wash in culture medium and centrifuge at 490 x g for 5 min and remove the supernatant. 5. Cell Enrichment for NG2 by Magnetic Cell Separation (Figure 1M) Prepare the cell separation buffer according to manufacturer's protocol. Resuspend the trypsinized kPSCs in 10 mL cell separation buffer. Centrifuge at 490 x g for 5 min, discard the supernatant and resuspend the cells in 300 µL cell separation buffer. Add 100 µL FcR blocking reagen/5 x 107 cells, add 100 µL anti-melanoma (NG2) beads per 5 x 107 cells, and incubate for 30 min at 4 °C. Separate the NG2-positive fraction according to manufacturer's protocol. Add 10 mL of medium and centrifuge cells for 5 min at 490 x g. Count the cells using a Bürker counting chamber according to manufacturer's protocol. Seed the cells in a culture flask (approximately 4 x 103 cells/cm2) and incubate. NOTE: Seed the cells in the following concentrations: <250,000 in a T25 flask, 250,000 – 500,000 in a T75 flask, and 700,000 – 800,000 in a T175 flask. After magnetic cell enrichment, a positive fraction of approximately 1 – 2% is isolated. However, as this step is cell enrichment and not cell sorting, other cell types will be present in the culture (Figure 1N). After several passages (usually around 4 – 5), only a homogenous kPSC-population is present (Figure 1P). 6. Culture of kPSCs Refresh the medium twice a week by removing half of the medium and replace it with freshly thawed culture medium (Figure 1N). NOTE: The kPSCs tend to be more viable and proliferative when only half of the medium is refreshed. Passaging of kPSCs. NOTE: Passage the kPSCs at either 90 – 100% confluency, or when 3D structures appear (see Figure 1O), or when there hasn't been cell growth for more than a week. The latter two particularly might occur at early passages after cell enrichment. In this case, after passaging, the cells will usually start to grow again in monolayer culture (Figure 1P). Remove the medium from the 90 – 100% confluent cells (keep the medium for later use). Wash the flask twice with PBS (1 mL in T25, 5 mL in T75, 10 mL in T175). Add trypsin (0.5 mL in T25, 2 mL in T75, 5 mL in T175) and incubate for 5 min at 37 °C. Add the old medium to the flask and resuspend gently. Transfer to a 15 or 50 mL tube (depending on the volume) and centrifuge at 490 x g for 5 min. Count the viable cells and plate <250,000 in a T25, 250,000 – 500,000 in a T75, or 700,000 – 800,000 in a T175 (approximately 4 x 103 cells/cm2). Test the kPSCs at passage 5 or 6 (e.g., scratch assay, section 7). NOTE: Characterize the propagated cells by flow cytometry using standard protocols. Marker expression of NG2, PDGFR-β, CD146, CD73, CD90, CD105, HLA-ABC should all be positive and CD31, CD34, CD45 and HLA-DR should be negative. Test for mycoplasma, bacteria and fungi in the culture medium according to standard protocols of the clinical microbiology lab. Test the kPSCs functionally in a kidney epithelial wound scratch assay. Experiments are usually performed with sterile, flow cytometry-confirmed homogeneous kPSC populations with wound healing capacity between passage 6-8. Cryopreserve the kPSCs by adding 0.5 mL cryopreservation medium to 0.5 mL cell suspension (2 million cells per mL of culture medium) using standard protocols. NOTE: After thawing, seed the kPSCs at a higher density (106 cells in a T175). 7. Functional Test of kPSCs: Kidney Epithelial Wound Scratch Assay Culture the kPSCs in a 6-well plate at a density of 200,000 cells/well in 2 mL culture medium. After 48 h of culture at 37 °C, 5% CO2, collect the supernatant. This is the conditioned medium. Seed the HK-2 (proximal tubular epithelial cells)17 in 2 mL of Proximal Tubular Epithelial Cell (PTEC) medium consisting of a 1:1 ratio of DMEM-F12 supplemented with insulin (5 mg/mL), transferrin (5 mg/mL), selenium (5 ng/mL), hydrocortisone (36 ng/mL), triiodothyrinine (40 pg/mL), epidermal growth factor (10 ng/mL) and pen/strep, in a density of 500,000 cells per well in a 6-well cell culture plate. Culture for 48 h at 37 °C, 5% CO2. Remove the cell culture medium of the HK-2s and create a scratch wound in the monolayer of HK-2s by making a scratch with the tip of a yellow pipette point from the top to the bottom of the well. Wash the HK-2s with PBS and add the conditioned medium of the kPSCs or control medium. Mark on the bottom of the plate the area to be imaged. NOTE: The HK-2s should be confluent. Image two areas per well. Image the scratch at 4, 8, 12 and 24 h at the same marked position with an inverted bright-field microscope. Measure the scratch area in Image J using the polygon selection tool to determine the percentage of closure.

Representative Results

שיטת בידוד kPSCs כיתה קליניים מסוכם באיור1. תאי הכליה גולמי מבודדים מן הכליות להשתלה אנושי כיתה מאת collagenase זלוף. התליה תא וכתוצאה מכך הוא תרבותי עד confluent ב 5% טסיות lysates. אז השבר תאי סטרומה perivascular הוא מבודד המבוסס על הביטוי NG2. kPSCs פלסטיק דמוי פלך תאים חסיד (איור 2א) והם חיובי עבור הסמנים סמני סטרומה CD73, CD90, CD105, perivascular NG2, PDGFR-B ו- CD146, בעוד שלילי CD31, CD34, CD45, ד ר הלע (איור 2B). בדרך כלל, ניתן להגיע אוכלוסיה הומוגנית של kPSCs-מעבר 4, kPSCs להגיע הזדקנות ביולוגית סביב המעבר 9-10 (איור 2C). אנו ממליצים לבצע ניסויים בין המעבר 5-8. כדי להעריך את יכולת תפקודית של kPSCs מבודדים, אנחנו מבצע של במבחנה כליות אפיתל פצע שריטה assay אצוה החדש של kPSCs, כפי שהראנו בעבר המדיום ממוזגים של kPSCs יכולים להאיץ את ריפוי הפצע אפיתל זו שריטה assay15. המדיום ממוזגים kPSC נעשית על ידי culturing kPSCs במשך 48 שעות, alphaMEM 5% lysates טסיות דם ואיסוף את תגובת שיקוע. בשלב הבא, מונצחים כליה אנושית המקורבת בתאי אפיתל (HK-2)17 מתורבתים עד confluent, ואז נוצר פצע שריטה. לאחר מכן או המדיום ממוזגים של מדיום kPSCs או בקרה נוספת הבארות, למדוד את המהירות של ריפוי הפצע. כשנוספת המדיום ממוזגים של kPSCs, הפצע נסגר מהר יותר באופן משמעותי (איור 2D). איור 1 : קליני כיתה בידוד בשיטה של זכויות kPSCs. השתלת כליות כיתה לצינוריות, perfused עם collagenase דרך עורק הכליה (A – G), התליה תא וכתוצאה מכך נשטף, גם cryopreserved או להכניס תרבות (H – K). לאחר התאים להגיע confluency (L), NG2 תא העשרה הוא ביצע (M). התאים הם trypsinized כאשר גם הם confluent, פסקו מתרבים או כאשר מבנים תלת-ממד מופיעים (N – P). הקריטריונים לשחרור kPSCs הן עקרות, סמן ביטוי את היכולת לשפר ריפוי הפצע אפיתל צינורי (Q). חץ: עורק הכליה. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. איור 2: kPSCs אפיון של האדם. ) KPSCs הם תאים חסיד בצורת כישור, פלסטיק. KPSCs B) הן חיוביות לסמני mesenchymal CD73, CD90, CD105, סמנים perivascular NG2, PDGFR-β, CD146, בעוד שלילי עבור CD31, CD34 ו- CD45. kPSCs אקספרס מחלקה MHC אני (הלע-ABC) אבל לא class II (הלע ד ר). C) צמיחה מאפייני שלושה תורמים kPSC שונים של cytometry זרימה אישר הומוגנית NG2 אוכלוסיות חיובי (ב פסקה 4). kPSCs להגיע הזדקנות ביולוגית סביב המעבר 9-10. KPSCs D) מסוגלים לשפר תיקון האפיתל בכליה assay טיוטה הפצע. להחליפן בתמונות של שליטה בינוני, בינוני kPSC ממוזגים-t = 0, 4, 8 ו- 12 שעות מוצגים. בר בקנה מידה א’) = מיקרומטר 200, ברה) = 100 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Discussion

תאים Perivascular היה מבודד רבים האנושי מוצק איברים שונים, לרבות הלבלב, שומן, סחוס, ה9,15,של הכליה16. עם זאת, רוב השיטות, מבוססים על דוגמאות קטנות של רקמות, אשר גזור ו שטופלו לאחר מכן אנזימי עיכול. יתר על כן, זה בדרך כלל לא מבוצע עם מוצרים קליניים בכיתה. זה הופך אסטרטגיות אלו פחות מתאים ישירה תרגום קליני שבו כמויות גדולות של תאים קליני-כיתה נחוצים.

הנה אנחנו מראים שיטת בידוד הרומן kPSCs אנושי עבור כל האיברים בהתבסס על זלוף עם אנזימים כיתה קליניים וחומרים. הפרוטוקול הוא ממאמרו של פרוטוקול בידוד לנגרהנס קליניים נמצא כעת בשימוש עבור היישום הקליני שלנו מרכז18.

זוהי שיטת כיתה הקליני הראשון היכן ניתן להשיג כמויות גדולות של kPSCs. ההשתנות תא כממוצע הוא במידה רבה התורם התלויים. עם זאת, כאשר התשואה תא שאנחנו כרגע להשיג של שבריר של התליה תא גולמי של שלושה תורמים שונים הוא אומדן, בתיאוריה, התשואה הממוצעת של 2.7 x 1012 kPSCs לכל תורם יכול להיות מושגת. כפי MSC טיפול מורכב בדרך כלל 2 חליטות תא עם 1-2 x 106 תאים/ק”ג משקל גוף4, המספרים תא מספיקים לטיפול allogenic של מספר חולים.

שלב קריטי אחד בהליך בידוד הוא משך העיכול collagenase. כאשר תקופת העיכול קצרה מדי, יישארו גושים גדולים של רקמות, אשר יהיה קשה יותר לתרבות. כאשר תקופת זלוף הוא ארוך מדי, עלולים להיות שנצפו מות תאים מוגברת. לכן, ברגע הכליה מתחילה להיות רכה ונוזלים פחות שקוף, הכליה מומלץ לעסות בעדינות, יש להפסיק את הטיפול collagenase.

עוד צעד קריטי הוא התרבות של התאים לאחר NG2 תא העשרה. לפעמים אחרי העשרת תא NG2, התאים perivascular אינן מתחילות להתרבות או להתחיל לגדול ב- 3D מבנים. במקרה זה, כאשר התאים הם trypsinized, reseeded, התאים בדרך כלל יתחיל לצמוח בתרבות חד שכבתי.

כמתחילה חומר, שימשו אנושי להשתלה כיתה הכליות שנמחקו בעיקר מסיבות כירורגי. אלה הם איברים פונקציונליים ללא פיברוזיס הגדולות. אנו להכיר שזו עלולה להיות מגבלה כמו זה יחסית נדיר וקשה להשיג מקור איברים. הכליות explanted יכול להיות מקור נוסף; עם זאת, בהתאם לסיבת explantation הכליה, הכליות אלה עשוי להכיל פיברוזיס יותר ובכך myofibroblasts, ולכן צריך לקחת כיוון myofibroblasts עלול להיות מבודדת ותרבותית במקום perivascular תאים.

KPSCs מבודדים עם הפרוטוקול הזה מאפיינים אורגניות-typic עם כליה אפיתל פצע ריפוי קיבולות15, טיפול בתאי עם kPSCs במחלות כליה, השתלת יהיה יישום מעניין בעתיד. למטרה זו, ישנן מספר אסטרטגיות של משלוח המוצר תא התא. האסטרטגיה הראשונה היא העירוי הרביעי של kPSCs, משמש כיום בכל המחקרים הקליניים bmMSC. יישום מעניין נוסף הוא שימוש kPSCs או גורמים מופרש kPSC מכונת זלוף לפני השתלת. בדרך זו, האיכות של הכליה explanted עשוי לשפר את אשר יכול להוביל בתפקוד הכליות משופר לאחר ההשתלה. עבור שתי אסטרטגיות, kPSCs הם מקור תא חדש מעניין לחקור לעומק למטרות קליניות.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה קיבל מימון מתוך תוכנית המסגרת השביעית של הקהילה האירופית (האיחוד FP7/2007-2013) תחת גרנט מספר הסכם 305436 סטלר.

Materials

Baxter bags Fenwal R4R-7004
Human platelets Sanquin hospital surplus material expired for less than 2 days is used
platelet lysate custom made
Disposable sterile bottles Corning 09-761-11
500ml PP centrifuge tubes Corning 431123
a-MEM medium Lonza BE12-169F
glutamax thermo fisher 35050038
pen/strep  Invitrogen 15070063
transfusion system Codan 455609
DMEM-F12 life technologies 11320-074
normal human serum Sanquin
Hepes 1M Lonza BE-17-737E
NaHCO3 7.5% Lonza BE17-613E
CaCl2 1M Sigma-Aldrich 10043-52-4
UW Bridge to life 32911
Heparin Leo Pharma
collagenase NB1 GMP grade SERVA 17455.03
DMSO Sigma Aldrich D2650-100ml
surgical drapes 3M Nederland DH999969404
perfusion pump metrohm x007528300
pump head metrohm x077202600
perfusion tray custom made
LS25 masterflex tubes Masterflex HV-96410-25
accessory spike Gambro DASCO 6038020
pulmozyme Roche
culture flasks 25 cm2 greiner 690175
culture flask 75 cm2 greiner 658170
culture flask 175 cm2 greiner 661160
Trypsin sigma t4174
BSA Sigma A2153
EDTA Sigma-Aldrich E5134-500g
FcR blocking reagent miltenyi 130-059-901
anti melanoma beads (NG2) miltenyi 130-090-452
cellstrainer 70 µm Corning 352350
LS columns Miltenyi 130-042-401
MACS magnet miltenyi 130-090-976
CD34 FITC BD  555821
CD45 APC BD  555485
CD146 PE BD  550315
NG2 APC R&D FAB2585A
CD90 PE BD  555596
HLA ABC APC BD  555555
CD105 FITC Ancell 326-040
HLA DR APC BD  559866
CD56 PE BD  555516
CD73 PE BD  550257
CD31 FITC BD  555445
CD133 PE miltenyi 130-090-853
PDGF-r  R&D mab 1263
mouse IgG1 FITC BD  345815
mouse IgG1 PE BD  345816
mouse IgG1 APC BD  345818
IgG2b PE BD  555743
goat anti mouse PE Dako R0480
sodium azide Merck 822335
DMEM Ham’s F12 Gibco 31331-028
ITS (insul, transferrin, selenium) Sigma I1884
hydrocortisone Sigma H0135
triiodothyrinine Sigma T5516
epidermal growth factor sigma E9644
Immortalized human renal PTEC (HK2) courtesey of M. Ryan, university college Dublin

References

  1. Friedenstein, A. J., et al. Precursors for fibroblasts in different populations of hematopoietic cells as detected by the in vitro colony assay method. Exp Hematol. 2 (2), 83-92 (1974).
  2. Dominici, M., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).
  3. Pittenger, M. F., et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284 (5411), 143-147 (1999).
  4. Leuning, D. G., Reinders, M. E., de Fijter, J. W., Rabelink, T. J. Clinical translation of multipotent mesenchymal stromal cells in transplantation. Semin Nephrol. 34 (4), 351-364 (2014).
  5. Reinders, M. E., et al. Autologous bone marrow-derived mesenchymal stromal cells for the treatment of allograft rejection after renal transplantation: results of a phase I study. Stem Cells Transl Med. 2 (2), 107-111 (2013).
  6. Perico, N., et al. Autologous mesenchymal stromal cells and kidney transplantation: a pilot study of safety and clinical feasibility. Clin J Am Soc Nephrol. 6 (2), 412-422 (2011).
  7. Perico, N., et al. Mesenchymal stromal cells and kidney transplantation: pretransplant infusion protects from graft dysfunction while fostering immunoregulation. Transpl Int. 26 (9), 867-878 (2013).
  8. Tan, J., et al. Induction therapy with autologous mesenchymal stem cells in living-related kidney transplants: a randomized controlled trial. JAMA. 307 (11), 1169-1177 (2012).
  9. Crisan, M., et al. A perivascular origin for mesenchymal stem cells in multiple human organs. Cell Stem Cell. 3 (3), 301-313 (2008).
  10. Sacchetti, B., et al. No Identical “Mesenchymal Stem Cells” at Different Times and Sites: Human Committed Progenitors of Distinct Origin and Differentiation Potential Are Incorporated as Adventitial Cells in Microvessels. Stem Cell Reports. 6 (6), 897-913 (2016).
  11. Chen, W. C., et al. Human myocardial pericytes: multipotent mesodermal precursors exhibiting cardiac specificity. Stem Cells. 33 (2), 557-573 (2015).
  12. Dekel, B., et al. Isolation and characterization of nontubular sca-1+lin- multipotent stem/progenitor cells from adult mouse kidney. J Am Soc Nephrol. 17 (12), 3300-3314 (2006).
  13. Li, J., et al. Collecting duct-derived cells display mesenchymal stem cell properties and retain selective in vitro and in vivo epithelial capacity. J Am Soc Nephrol. 26 (1), 81-94 (2015).
  14. Pelekanos, R. A., et al. Comprehensive transcriptome and immunophenotype analysis of renal and cardiac MSC-like populations supports strong congruence with bone marrow MSC despite maintenance of distinct identities. Stem Cell Res. 8 (1), 58-73 (2012).
  15. Leuning, D. G., et al. Clinical-Grade Isolated Human Kidney Perivascular Stromal Cells as an Organotypic Cell Source for Kidney Regenerative Medicine. Stem Cells Transl Med. , (2016).
  16. Bruno, S., et al. Isolation and characterization of resident mesenchymal stem cells in human glomeruli. Stem Cells Dev. 18 (6), 867-880 (2009).
  17. Ryan, M. J., et al. HK-2: an immortalized proximal tubule epithelial cell line from normal adult human kidney. Kidney Int. 45 (1), 48-57 (1994).
  18. Nijhoff, M. F., et al. Glycemic Stability Through Islet-After-Kidney Transplantation Using an Alemtuzumab-Based Induction Regimen and Long-Term Triple-Maintenance Immunosuppression. Am J Transplant. , (2015).

Play Video

Cite This Article
Leuning, D. G., Lievers, E., Reinders, M. E., van Kooten, C., Engelse, M. A., Rabelink, T. J. A Novel Clinical Grade Isolation Method for Human Kidney Perivascular Stromal Cells. J. Vis. Exp. (126), e55841, doi:10.3791/55841 (2017).

View Video