Summary

Étiquetage des cellules souches avec des colorants fluorescents pour les non-invasive de détection avec l'imagerie optique

Published: April 02, 2008
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Summary

Cette vidéo montre des techniques pour l'étiquetage des cellules souches embryonnaires humaines et des cellules souches mésenchymateuses avec des colorants fluorescents. Cette technique peut être utilisée pour un suivi in ​​vivo des cellules souches transplantées avec l'imagerie optique et des corrélations histopathologiques avec la microscopie à fluorescence.

Abstract

Imagerie optique (IO) est un outil facile, rapide et peu coûteuse pour la surveillance in vivo de nouvelles thérapies basées sur les cellules souches. La technique est basée sur l'étiquetage ex vivo de cellules souches avec un colorant fluorescent, après injection intraveineuse de cellules marquées et la visualisation de leur accumulation dans les organes cibles spécifiques ou des pathologies. La technique présentée montre comment nous appelons cellules souches mésenchymateuses humaines (hMSC) par simple incubation avec le colorant lipophile fluorescent DID (C67H103CIN2O3S) et comment nous l'étiquette des cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) avec la FDA a approuvé un colorant fluorescent vert d'indocyanine (ICG). Le mécanisme d'absorption se fait par l'adhésion et la diffusion du colorant lipophile travers la bicouche membranaire phospholipidique cellulaire. L'efficacité du marquage est généralement améliorée si les cellules sont incubées avec du colorant dans un milieu sans sérum, par opposition à l'incubation dans le sérum contenant des médias. Par ailleurs, l'ajout de l'agent de transfection sulfate de protamine améliore significativement l'absorption de produit de contraste.

Protocol

Étiquetage des cellules souches mésenchymateuses avec le colorant fluorescent DiD Pour commencer la procédure de marquage des cellules souches mésenchymateuses, trypsiniser et compter les cellules pour obtenir une suspension avec un nombre défini de cellules. Prenez les cellules de l'incubateur et aspirer à de vieux médias des flacons contenant les cellules à être étiquetés Laver les cellules avec 10 ml de Mg / Ca sans PBS. Aspirer le PBS. Le Mg et Ca serait inhiber la trypsi…

Discussion

OI est une technique relativement nouvelle imagerie, basée sur la détection de la fluorescence. OI est aussi sensible que les techniques d'imagerie basée sur radiotraceur, mais pas associée à une exposition à l'irradiation. OI fournit un moyen efficace de cellules de suivi de façon non invasive et répétitive, offrant ainsi un aperçu de la migration des cellules vers le site cible. Une limitation majeure de la technique est la pénétration tissulaire limité de sondes fluorescentes in vivo. Ainsi, une accumulation de trace…

Acknowledgements

Ce projet a été soutenu par une subvention Leon J. Thal SEED du California Institute for Regenerative. Tobias Henning a été financée par une allocation de recherche de l'Association allemande de recherche (DFG, SE 4578/1-2). Nous voulons remercier chaleureusement Meneses Juanito pour ses conseils sur la culture de cellules souches embryonnaires humaines.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Indocyanine Green (IR-125) Reagent Fisher Scientific AC41254-1000  
DMSO Reagent Sigma D-2650  
D-MEM High Glucose Reagent Sigma D5648  
Gelatin Reagent Sigma G1890 Dilute to final concentration of 0.1% in PBS
PBS, Mg and Ca free Reagent GIBCO 14190-144  
Trypsin-EDTA 0.05% Reagent Invitrogen 25300-120  
Trypsin-EDTA 0.25% Reagent Invitrogen 25200-114  
FCS, characterized Reagent Hyclone SH30071.03  
Cell Strainer (40 μm Nylon) Reagent BD Falcon 352340  
DiD Reagent Molecular Probes V-22887
Knockout DMEM Reagent GIBCO 10829018  
Knockout Serum Replacer Reagent GIBCO 10828028
b-Mercaptoethanol Reagent Sigma 7522  
Non-essential Amino Acids Reagent GIBCO 11140050  
FGF-2 Reagent R&D Systems 233-FB-025  
Glutamine 200mM Reagent GIBCO 25030081  
Penicillin/Streptomycin Reagent GIBCO 15140-122  
Protamine Sulfate Reagent American Pharmaceutical Partners Inc.    

Referências

  1. Daldrup-Link, H. E., Rudelius, M., Metz, S., Piontek, G., Settles, M., Pichler, B., Heinzmann, U., Weinmann, H. J., Schlegel, J., Link, T. M., Rummeny, E. J., Oostendorp, R. A. J. Stem cell tracking with Gadophrin-2 — a bifunctional contrast agent for MR imaging, optical imaging and fluorescence microscopy. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 31, 1312-1321 (2004).
  2. Simon, G. H., Daldrup-Link, H. E., Kau, J., Metz, S., Schlegel, J., Piontek, G., Saborowski, O., Demos, S., Duyster, J., Pichler, B. J. Optical imaging of experimental arthritis using allogeneic leukocytes labeled with a near-infrared fluorescent probe. Eur J Nucl Med & Mol Imaging. 33, 998-1006 (2006).
  3. Sutton, E., Henning, T., Pichler, B., Bremer, C., Daldrup-Link, H. E. Cell Tracking with Optical imaging. Eur Radiol. 2, 350-357 (2003).
  4. Funovics, M. A., Alencar, H., Su, H. S., Khazaie, K., Weissleder, R., Mahmood, U. Miniaturized multichannel near infrared endoscope for mouse imaging. Mol Imaging. 2, 350-357 (2003).

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Citar este artigo
Boddington, S., Henning, T. D., Sutton, E. J., Daldrup-Link, H. E. Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging. J. Vis. Exp. (14), e686, doi:10.3791/686 (2008).

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