我们描述了一种分离和培养人隐静脉内皮细胞(hSVEC)的方案。我们还提供了产生剪切应力和拉伸的详细方法,以研究hSVEC中的机械应力。
冠状动脉旁路移植术(CABG)是一种对缺血性心肌进行血运重建的手术。尽管与动脉导管相比,长期通畅性降低,但隐静脉仍用作冠状动脉旁路移植术导管。与移植物动脉化相关的血流动力学应激突然增加导致血管损伤,尤其是内皮损伤,这可能会影响隐静脉移植物 (SVG) 的低通畅性。在这里,我们描述了人隐静脉内皮细胞(hSVEC)的分离,表征和扩增。通过胶原酶消化分离的细胞显示出典型的鹅卵石形态,并表达内皮细胞标志物CD31和VE-钙粘蛋白。为了评估机械应力的影响,本研究使用协议来研究动脉化SVG上的两种主要物理刺激,剪切应力和拉伸。 hSVEC在平行板流动室中培养以产生剪切应力,显示流动方向的对齐和KLF2,KLF4和NOS3的表达增加。hSVEC也可以在硅膜中培养,该硅膜允许模拟静脉(低)和动脉(高)拉伸的受控细胞拉伸。内皮细胞的F-肌动蛋白模式和一氧化氮(NO)分泌通过动脉拉伸相应地调节。总之,我们提出了一种分离hSVEC的详细方法,以研究血流动力学机械应激对内皮表型的影响。
内皮细胞 (EC) 功能障碍是隐静脉移植失败的关键因素1,2,3,4。剪切应力和周期性拉伸的持续增加诱导人隐静脉内皮细胞(hSVEC)的促炎表型3,4,5,6。潜在的分子途径仍未完全了解,体外研究的标准化方案可能会利用该领域的新见解。在这里,我们描述了一个简单的方案来分离,表征和扩增hSVEC,以及如何将它们暴露于不同水平的剪切应力和循环拉伸,模拟静脉和动脉血流动力学状况。
hSVEC通过胶原酶孵育分离,可使用至第8代。与其他可用的方案7相比,该协议需要较少的血管操作,从而减少了平滑肌细胞和成纤维细胞的污染。另一方面,它需要至少 2 厘米的较大容器段才能进行有效的 EC 提取。在文献中,已经报道了来自大型容器的EC也可以通过机械去除获得7,8。虽然有效,但物理方法具有EC产量低和成纤维细胞污染较高的缺点。为了提高纯度,需要使用磁珠或细胞分选的额外步骤,由于获取磁珠和抗体7,8,增加了方案的成本。酶法在EC纯度和活力方面具有更快更好的结果7,8。
研究内皮功能障碍最常用的EC是人脐静脉内皮细胞(HUVECs)。众所周知,EC表型在不同的血管床中发生变化,因此必须开发代表所研究血管的方法9,10。在这方面,建立分离hSVEC并在机械应力下培养的方案是了解hSVEC功能障碍在静脉移植疾病中的贡献的宝贵工具。
隐静脉段应至少为 2 cm,以成功分离 hSVEC。小段难以处理并绑住血管末端以维持胶原酶溶液以分离细胞。减小的管腔表面积不能产生足够的细胞来扩增培养物。为了尽量减少非EC污染的风险,在整个过程中,大隐静脉段的操作需要非常轻柔。将移液器吸头引入管腔表面以去除血液和引入胶原酶溶液时要小心。应很好地控制酶溶液的暴露(不超过1小时),以减少非EC对培养物的污染。使用补充生长因…
The authors have nothing to disclose.
JEK得到了圣保罗国家宪法权利保护基金会[FAPESP-INCT-20214/50889-7和2013/17368-0]和全国发展委员会(INCT-465586/2014-7和309179/2013-0)的资助。AAM得到了圣保罗国家宪法权利保护基金会(FAPESP 2015/11139-5)和全国公民和技术发展委员会(环球-407911/2021-9)的资助。
0.25% Trypsin-0.02% EDTA solution | Gibco | 25200072 | |
15 µ slide I 0.4 Luer | Ibidi | 80176 | |
4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dilactate (DAPI) | Thermo Fisher Scientific | D3571 | |
6-wells equibiaxial loading station of 25 mm | Flexcell International Corporation | LS-3000B25.VJW | |
8-well chamber slide with removable well | Thermo Fisher Scientific | 154453 | |
Acetic Acid (Glacial) | Millipore | 100063 | |
Acrylic sheet 1 cm thick | Plexiglass | ||
Anti-CD31 antibody | Abcam | ab24590 | |
Anti-CD31, FITC antibody | Thermo Fisher Scientific | MHCD3101 | |
Anti-VE-cadherin antibody | Cell Signaling | 2500 | |
Bioflex plates collagen I | Flexcell International Corporation | BF3001C | |
Bovine serum albumin solution | Sigma-Aldrich | A8412 | |
Cotton suture EP 3.5 15 x 45 cm | Brasuture | AP524 | |
Cyclophilin forward primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
Cyclophilin reverse primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D4540 | |
EBM-2 basal medium | Lonza | CC3156 | |
EGM-2 SingleQuots supplements | Lonza | CC4176 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Thermo Fisher Scientific | 2657-029 | |
Flexcell FX-5000 tension system | Flexcell International Corporation | FX-5000T | |
Fluoromount aqueous mounting medium | Sigma-Aldrich | F4680 | |
Gelatin from porcine skin | Sigma-Aldrich | G2500 | |
Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | |
Goat anti-Mouse IgG Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A11001 | |
Goat anti-Rabbit IgG Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A11008 | |
Heparin sodium from porcine intestinal mucosa 5000 IU/mL | Blau Farmacêutica | SKU 68027 | |
Ibidi pump system (Pump + Fluidic Unit) | Ibidi | 10902 | |
KLF2 forward primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
KLF2 reverse primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
KLF4 forward primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
KLF4 reverse primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
NOA 280 nitric oxide analyzer | Sievers Instruments | NOA-280i-1 | |
NOS3 forward primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
NOS3 reverse primer | Thermo Fisher Scientific | Custom designed | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma-Aldrich | 158127 | |
Perfusion set 15 cm, ID 1.6 mm, red, 10 mL reservoirs | Ibidi | 10962 | |
Phalloidin – Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A12379 | |
Phalloidin – Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A12380 | |
Phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4 | Thermo Fisher Scientific | 10010031 | |
Potassium Iodide | Sigma-Aldrich | 221945 | |
QuanTitec SYBR green PCR kit | Qiagen | 204143 | |
QuantStudio 12K flex platform | Applied Biosystems | 4471087 | |
RNeasy micro kit | Quiagen | 74004 | |
Slide glass (24 mm x 60 mm) | Knittel Glass | VD12460Y1D.01 | |
Sodium nitrite | Sigma-Aldrich | 31443 | |
SuperScript IV first-strand synthesis system | Thermo Fisher Scientific | 18091200 | |
Triton X-100 | Sigma-Aldrich | T8787 | |
Trypan blue stain 0.4% | Gibco | 15250-061 | |
Type II collagenase from Clostridium histolyticum | Sigma-Aldrich | C6885 |