Elektrik Stimülasyonu murin myoblast Progenitör Hücreler ve Uygulama Mühendislik İskelet Kası Dokular
Summary
Üretimli kas dokusu hastalığı modeli olarak hem de eti için alternatif bir kaynak olarak, rejeneratif tıpta büyük bir potansiyele sahiptir. Burada fare miyoblast projenitör hücreleri ve elektrik sinyalleri tarafından uyarılması, bu durumda, bir kas yapısının mühendislik açıklanmaktadır.
Abstract
Engineered kas dokularının ve rejeneratif ilaç için bir alternatif et 1. basınç ülserleri çalışmak için in vitro olarak örneğin, bir hastalığın örnek olarak kullanım için dokuların üretimi, dahil çeşitli farklı amaçlar için kullanılabilir. İlk rapor 3D kas yapıları yıllar önce yapılan ve alanında öncü Vandenburgh ve arkadaşları 2,3 olan oylandı. Kas doku mühendisliği alanındaki ilerlemeler biyokimyasal faktörler, kök hücre ve progenitör hücrelerin bilgisi engin kazanç gelen sonuç değil sadece, ama fiziksel faktörlerin hücre davranış kontrolünde önemli rol oynadığı araştırmacılar tarafından kazanılan öngörüleri özellikle tabanlı olan ve doku gelişimi. State-of-the-art mühendislik kas anda hücre nüfuslu hidrojel yapıları oluşur oluşturur. Bizim laboratuvarımızda bu genellikle C2C12, mil murin arka bacak kasları izole sıçan miyoblast progenitör hücreleri, ya da bir fare miyoblast hücre hattı oluşurkollajen / Matrigel oluşan bir karışım ile Duran ve iki ankraj noktası arasındaki kaplama, kas bağları taklit. Diğer hücrelerin yanı gibi L6 sıçan miyoblastları 4, yenidoğan kas kaynaklı progenitör hücreleri 5, insan 6 hatta indüklenen pluripotent kök hücreler (iPS hücreleri) 7 gibi diğer türlerden erişkin kas dokularının türetilen hücreler olarak örneğin alternatif hücre hatları kabul edilebilir . Hücre kontraktilite yapı 8,9 ve kültür yaklaşık bir hafta sonra kas progenitör hücrelerin farklılaşma uzun ekseni boyunca hücre hizalama yapar. Dahası, elektrikli uyarım uygulama ölçüde 8 farklılaşma sürecini geliştirmek olabilir. Çünkü sınırlı boyutu (8 x 2 x 0,5 mm) tam doku örneğin canlılığı, farklılaşma ve hücre hizalama izlemek için konfokal mikroskopi kullanılarak analiz edilebilir. Söz konusu uygulamaya enginee için gereksinimleri bağlı olarakkırmızı kas dokusu değişecektir; diğer türler için bir et alternatif çeviri gerekli olarak hizmet ederken rejeneratif tıp örneğin kullanımı, doku boyutu ve vaskülarizasyon yukarı ölçeklendirme gerektirir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kas dokularının mühendislik rejeneratif tıpta ilaç tarama için bir hastalık modeli olarak ve et üretimi için kullanılmak üzere büyük bir potansiyele sahiptir. Bununla birlikte, bu tür uygulamalar için gereksinimleri değişir. Kollajen hücre hizalama sağlar çünkü önceki 2B çalışmaları 12 yılında belirlenen miyoblast progenitör hücreler bazal membran kaynaklı proteinlerin varlığını gerektirir çünkü, kollajen ve Matrigel kombinasyonu ile çalışmayı seçti. Ayrıca, fibrin…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar kültürleme Şekil 2'de sunulmuştur dokular için Yabin Wu teşekkür etmek istiyorum, resmi Bart van Overbeeke tarafından çekildi. Iş mali SenterNovem, hibe ISO 42022 tarafından desteklenmiştir.
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 |
Referências
- Langelaan, M. L. P., Boonen, K. J. M., Polak, R. B., et al. Meet the new meat: tissue engineered skeletal muscle. Trends Food Sci. Tech. 21 (2), 59-66 (2010).
- Shansky, J., Chromiak, J., Tatto, M., Vandenburgh, H. A simplified method for tissue engineering skeletal muscle organoids in vitro. In Vitro Cell Dev. Biol. Animal. 33 (9), 659-661 (1997).
- Vandenburgh, H., Del Tatto, M., Shansky, J., et al. Tissue-engineered skeletal muscle organoids for reversible gene therapy. Hum. Gene Ther. 7 (17), 2195-2200 (1996).
- Yaffe, D. Retention of differentiation potentialities during prolonged cultivation of myogenic cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 61 (2), 477-483 (1968).
- Rando, T. A., Blau, H. M. Primary mouse myoblast purification, characterization, and transplantation for cell-mediated gene therapy. J. Cell Biol. 125 (6), 1275-1287 (1994).
- Koning, M., Werker, P. M. N., vander Schaft, D. W. J., Bank, R. A., Harmsen, M. C. MicroRNA-1 and MicroRNA-206 Improve Differentiation Potential of Human Satellite Cells: A Novel Approach for Tissue Engineering of Skeletal Muscle. Tissue Eng. Part A. , (2011).
- Darabi, R., Pan, W., Bosnakovski, D., et al. Functional myogenic engraftment from mouse iPS cells. Stem Cell Rev. 7 (4), 948-957 (2011).
- Langelaan, M. L. P., Boonen, K. J. M., Rosaria-Chak, K. Y., et al. Advanced maturation by electrical stimulation: Differences in response between C2C12 and primary muscle progenitor cells. J. Tissue Eng. Regen. Med. 5 (7), 529-539 (2011).
- van der Schaft, D., van Spreeuwel, A. C., van Assen, H. C., Baaijens, F. Mechanoregulation of vascularization in aligned tissue engineered muscle; a role for VEGF. Tissue Eng. Part A. , (2011).
- Shefer, G., Wleklinski-Lee, M., Yablonka-Reuveni, Z. Skeletal muscle satellite cells can spontaneously enter an alternative mesenchymal pathway. J. Cell. Sci. 117 (Pt. 22), 5393-5404 (2004).
- Collins, C. A., Olsen, I., Zammit, P. S., et al. Stem cell function, self-renewal, and behavioral heterogeneity of cells from the adult muscle satellite cell niche. Cell. 122 (2), 289-301 (2005).
- Boonen, K. J. M., Rosaria-Chak, K. Y., Baaijens, F. P. T., van der Schaft, D. W. J., Post, M. J. Essential environmental cues from the satellite cell niche: optimizing proliferation and differentiation. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296 (6), C1338-C1345 (2009).
- Li, Y., Pan, H., Huard, J. Isolating Stem Cells from Soft Musculoskeletal Tissues. J. Vis. Exp. (41), e2011 (2010).
- Boonen, K. J. M., Langelaan, M. L. P., Polak, R. B., et al. Effects of a combined mechanical stimulation protocol: Value for skeletal muscle tissue engineering. J. Biomech. 43 (8), 1514-1521 (2010).
- Gawlitta, D., Boonen, K. J. M., Oomens, C. W. J., Baaijens, F. P. T., Bouten, C. V. C. The influence of serum-free culture conditions on skeletal muscle differentiation in a tissue-engineered model. Tissue Eng. Part A. 14 (1), 161-171 (2008).
- Koning, M., van Luijn, M., van der Schaft, D. W. J., et al. Human skeletal muscle formation and engraftment In vivo is independent of preconditioning In vitro with HUVEC. , (2013).
- Levenberg, S., Rouwkema, J., Macdonald, M., et al. Engineering vascularized skeletal muscle tissue. Nat. Biotechnol. 23 (7), 879-884 (2005).
- Koffler, J., Kaufman-Francis, K., Yulia, S., et al. Improved vascular organization enhances functional integration of engineered skeletal muscle grafts. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (36), 14789-14794 (2011).
