Summary

Naive Adult Stem Cells Isolasjon fra primære humane fibroblastkulturer

Published: May 03, 2013
doi:

Summary

Vi rapporterer en metode for å isolere naive multipotent hud-derived forløper (SKP) celler fra primære humane fibroblastkulturer. Vi viser at disse sKPs avledet fra fibroblastkulturer dele lignende stamcelleegenskaper til de som stammer direkte fra menneskelig hud biopsier. Disse cellene uttrykke neural crest markør, nestin, i tillegg til de multipotent markører som OCT4 og Nanog.

Abstract

I løpet av det siste tiåret har flere voksne stamceller populasjoner blitt identifisert i menneskelig hud 1-4. Isolering av multipotent voksne dermal forløpere ble først rapportert av Miller F. D 5 laboratorium, 6. Disse tidlige studiene beskrev en multipotent forløper celle befolkningen fra voksen pattedyr dermis fem. Disse cellene – kalt sKPs, for hud-deriverte forløpere – ble isolert og utvidet fra gnagere og menneskelig hud og differensiert i både nevrale og mesodermal avkom, inkludert celletyper aldri funnet i huden, slik som nevroner fem. Immuncytokjemisk studier på kultiverte sKPs avdekket at cellene uttrykte vimentin og nestin, en mellomliggende filament protein uttrykt i nevrale og skjelettmuskulatur forløpere, i tillegg til fibronectin og multipotent stamcelle markører seks. Inntil nå har de voksne stamceller befolkningen sKPs vært isolert fra ferske innsamlede pattedyr hud biopsier.

ve_content "> Nylig har vi etablert og rapporterte at en befolkning på hud avledet forløper celler kunne være tilstede i grunnskolen fibroblastkulturer etablert fra hud biopsier 7. Antakelsen om at noen somatiske stamceller kan ligge i grunnskolen fibroblastkulturer på tidlige befolkningen doublings var basert på følgende observasjoner: (1) sKPs og primære fibroblastkulturer er utledet fra dermis, og derfor et lite antall SKP celler kan være tilstede i dermale primære fibroblastkulturer og (2) primære fibroblastkulturer dyrket fra frosne alikvoter som har vært utsettes for ugunstig temperatur under lagring eller overføring inneholdt et lite antall celler som forble levedyktige 7.. disse sjeldne cellene var i stand til å utvide seg og kan passeres flere ganger. Denne observasjon antydet at et lite antall celler med høy spredning potens og resistens mot stress var til stede i menneskelige fibroblastkulturer 7.

Vi benyttet av disse funnene for å etablere en protokoll for hurtig isolering av voksne stamceller fra primære fibroblastkulturer som er lett tilgjengelig fra vev bredden over hele verden (se figur 1). Denne metoden har viktig betydning som det lar isolering av forløper celler når huden prøver er ikke tilgjengelig mens fibroblastkulturer kan være tilgjengelig fra vev banker, og dermed åpner nye muligheter til å dissekere de molekylære mekanismene bak sjeldne genetiske sykdommer samt modellering sykdommer i en parabolen.

Protocol

En. SKP Isolasjon fra Primær fibroblastkulturer Fibroblastkulturer enten fra celle banker eller direkte oppnådd fra hud biopsier blir opprettholdt i kultur i fibroblastvekstfaktor medium DMEM inneholdende 15% føtalt kalveserum, 2 mM glutamin, 10 mg / ml penicillin og 10 mg / ml streptomycin. Menneskelige fibroblaster GMO3349C og GMO8398A ble innhentet fra Coriell Institute for Medical Research (Camden, New Jersey), og ble brukt i denne studien. Kult…

Representative Results

Vi viser at en populasjon av celler som selektivt utvider å generere SKP sfærer under kontrollerte vekst tilstand bestående av EGF og FGF2 er til stede i grunn-dermale fibroblastkulturer (figur 1) som vi nylig rapportert 7.. Fibroblastkulturer fra PPD-er 15 til 25 som vanligvis svarer til de primære fibroblaster stammer er tilgjengelige fra celle banker ble brukt i denne studien. Fibroblastkulturer innsendt til dobbel behandling bestående av kald temperatur b…

Discussion

Ved å anvende fremgangsmåten beskrevet heri, kan naive dermale stamceller bli isolert fra primære fibroblastkulturer dermale. Ved hjelp av denne tilnærmingen, vi nylig rapporterte isolering og karakterisering av voksne stamceller fra fibroblastkulturer stammer fra pasienter med en sjelden genetisk syndrom, Hutchinson-Gilford progeria syndrom 7. Som viser her de forløper celler uttrykker stamcelle markører er i stand til selvfornyelse og kan rettes til å differensiere i ulike cellulære linjene inkluder…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av Alexander von Humboldt Foundation (5090371), den Christine Kühne Center for Allergy forskning og utdanning (CK-CARE), og Bayerischen Staatsministerium (til KD).

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
DMEM high glucose Invitrogen 31966-047  
DMEM low glucose Invitrogen 21885-108  
fetal bovine serum Invitrogen 10270-106  
L-glutamine Invitrogen 25030-024 Final conc.: 200 mM
Penicillin/ Streptomycin Invitrogen 15140-122 Final conc.: 10 mg/ml /10 mg /ml
trypsin solution (0.25%) Invitrogen 25200-056  
F-12 Nutrient Mixture (Ham) Invitrogen 21765-029  
FGF2 BD Biosciences 4114-TC-01M Final conc.: 40 ng/ml
EGF BD Biosciences 236-EG-200 Final conc.: 20 ng/ml
PDGFBB Invitrogen PHG0043 Final conc.: 5 ng/ml
TGF-b1 Invitrogen PHG9204 Final conc.: 2.5 ng/ml
25 cm2 flask Omnilab FALC353109  
PBS w/o CaMg Invitrogen 14190-169  
B27 Invitrogen 17504-044  
Methanol Roth 8388.2  
Vectashield mounting medium Vector Inc. H-1200  
RNeasy Minikit Qiagen, Valencia, CA 74104  
Omniscript Reverse Transcriptase Qiagen 205113  
SsoFast EvaGreen Supermix BioRad 172-5201  
Fungizone Invitrogen 15290-018 Final conc.:1 mg/ml
      Table 2. Specific reagents and equipment.

Referências

  1. Jahoda, C. A., Whitehouse, J., Reynolds, A. J., Hole, N. Hair follicle dermal cells differentiate into adipogenic and osteogenic lineages. Exp. Dermatol. 12, 849 (2003).
  2. Watt, F. M., Celso, L. o., C, V., Silva-Vargas, Epidermal stem cells: an update. Curr. Opin. Genet. Dev. 16, 518 (2006).
  3. Blanpain, C., Horsley, V., Fuchs, E. Epithelial stem cells: turning over new leaves. Cell. 128, 445 (2007).
  4. Hunt, D. P., Jahoda, C., Chandran, S. Multipotent skin-derived precursors: from biology to clinical translation. Vurr. Opin. Biotechnol. 20, 522 (2009).
  5. Toma, J. G., et al. Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin. Nat. Cell Biol. 3, 778 (2001).
  6. Fernandes, K. J. L., et al. A dermal niche for multipotent adult skin-derived precursor cells. Nat. Cell Biol. 6, 1082 (2004).
  7. Wenzel, V., et al. Naïve adult stem cells from patients with Hutchinson-Gilford progeria syndrome express low levels of progerin in vivo. Bio. Open. 1, (2012).
  8. Livak, K. J., Schmittgen, T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 25, 402 (2001).
  9. Biernaskie, J. A., McKenzie, I. A., Toma, J. T., Miller, F. D. Isolation of skin-derived precursors (SKPs) and differentiation and enrichment of their Schwann cell progeny. Nature Protocol. 1, 2803 (2006).
  10. Toma, J. G., McKenzie, I., Bagli, D., Miller, F. D. Isolation and characterization of multipotent skin-derived precursors from human skin. Stem Cells. 23, 727 (2005).
  11. Fernandes, K. J., et al. Analysis of the neurogenic potential of multipotent skin-derived precursors. Electrophoresis. 201, 32 (2006).
  12. Hill, l. K. L., et al. Human embryonic stem cell-derived vascular progenitor cells capable of endothelial and smooth muscle cell function. Exp. Hematol. 38, 246 (2010).
check_url/pt/50185?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Wenzel, V., Roedl, D., Ring, J., Djabali, K. Naïve Adult Stem Cells Isolation from Primary Human Fibroblast Cultures. J. Vis. Exp. (75), e50185, doi:10.3791/50185 (2013).

View Video