胚心室内皮細胞の単離
Summary
初代細胞培養物は、特に、特定の発達段階におけるトランスジェニックマウス胚からの細胞の特定の集団を分析するのに有用な技術である。ここでは、胚の心室を切開し、解離、および抗体結合ビーズを認識し、さらなる分析のために内皮細胞を分離しています。
Abstract
細胞培養が大幅無数培養条件下で細胞の個々の集団を評価するために我々の能力を強化しています。不死化細胞株の使用の容易さのために重要な利点を提供するが、これらの細胞株は、すべての潜在的な細胞タイプでは使用できない。特にトランスジェニックマウスからの関心の特定の領域から一次細胞を単離することにより、より微妙な研究を行うことができる。基本的なテクニックは、臓器や、興味のある部分的器官（心臓や心臓の特定の領域など ）を解剖し、単一細胞に臓器を解離が含まれます。これらの細胞は、その後、その他の細胞型を認識する抗体に結合した磁気ビーズと共にインキュベートする。関心のある細胞を、次いで、ビーズから細胞をトリプシン解離短いインキュベーションでは、磁石を用いて単離することができる。これらの単離された細胞は、次いで培養し、必要に応じて分析することができる。この手法はもともと成体マウスオルガンのために設計されましたsがなく、簡単にここに実証されるように、胚の器官で使用するために縮小することができます。我々の関心は、途上冠状血管系であるため、我々は特定胚の段階で細胞のこの集団を勉強したかった。従って、オリジナルのプロトコルは、胚心室のサイズが小さく、これらの発達段階における内皮細胞の低電位収率と互換性を持つように変更しなければならなかった。このスケールダウンのアプローチを利用して、我々は、トランスジェニック胚心室内皮細胞における冠状動脈神経叢リモデリングを評価しました。
Introduction
不死化細胞株の出現は、基本的な細胞生物学1に革命をもたらした。現在入手可能な細胞株は広範囲の器官に由来し、すべての主要な細胞型を包含している。しかし、確立された細胞株はいくつかの制限があります。不死化の方法は、具体的に明らかに寿命および増殖に関して、細胞の挙動を変化させるだけでなく、例えば2細胞骨格タンパク質などの予期しないタンパク質の発現に影響を与えることができる。多くの異なる細胞株が利用可能であるが、さらに、全体生物内であっても単一の細胞型間に有意な多様性がある。特定の番組多様な行動の内皮細胞は、動脈や静脈と流れの種類、容器3に存在している、彼らはラインかどうかに基づいて。発達の観点から、さらに押圧しかしながら、（参照、 例えば、t利用できる細胞株の大部分は、成体組織から誘導されるということであるATCCから入手彼がコレクション）。これらの成人の細胞株は、おそらく彼らの胚性前駆体の動的な性質を要約するしないでください。開発中に観測された、急速に変化する時空間的遺伝子発現パターンはまた、与えられた発達段階で1つの器官からの内皮細胞は、異なる発達段階で、同じ臓器の内皮細胞と同じように動作しない可能性を示唆している。
市販の不死化細胞株を使用する代わりに、一次細胞は、関心のある特定の組織から単離することができる。この手法の利点の中に、これらの一次電池であっても、特定の器官または任意の特定の発生段階における臓器の一部から分離することができる。さらに、これらの一次細胞は、遺伝子ノックアウトのインビトロ試験で 、そのようなトランスフェクション効率のような他の問題を回避しながら、ノックインできるよう、利用可能なトランスジェニック動物の様々から単離することができる。驚くことではないが、多くの技術は、特定の細胞型は4,5単離する方法を詳細に公開されている。一般に、これらの技術は、タグ付け、細胞を解離、関心領域を収集する関心のある特定の細胞型を含む、そして更なる分析のために、これらの細胞を単離する。
冠状動脈の内皮細胞の初期胚人口を研究するために、我々は小さい臓器で使用するために以前に発行された技法4を縮小。このスケールダウン手順により、我々は特定胚の段階で胚心臓から冠動脈内皮細胞を分離することができます。これらの細胞は、その後、マイグレーション分析などの伝統的な内皮細胞アッセイで使用することができる。初期胚細胞株は、より一般的になるまで、一次細胞での作業は非常に重要な技術である。
Protocol
Representative Results
Discussion
プライマリー胚細胞での作業小説実験は、開発のin vitro重要なステップに対処することができます。しかし、単離手順は簡単ではありません。細胞はどのような種類の単離するための重要なステップは、細胞が十分にコラゲナーゼ消化により分離されていること、およびそれらがよく洗浄工程中に懸濁されることを確実に挙げられる。ピペッティングによる機械的切開が大幅コ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我々は、重要な原稿の読み取り、タイムラプスイメージングの支援のためのUNCの顕微鏡サービス研究所、および資金調達をサポートするためのNIH（助成金＃R01HL061656）がアンドレアPortburyのに感謝したいと思います。
Materials
| REAGENTS | |||
| Timed-pregnant mice | To be dissected at the embryonic stage of interest | ||
| Anti-mouse CD31 | BD Bioscience | 553370 | |
| Rat IgG Dynabeads | Invitrogen | 110-35 | |
| Collagen | BD Bioscience | 354236 | |
| PBS (1x) | |||
| Collagenase, type I | Worthington Biochemical | LS004196 | |
| DMEM | Cellgro | ||
| FBS | Sigma-Aldrich | F2442 | |
| Endothelial cell growth medium | (made in lab as described in notes) | DMEM containing 20% FBS, 5 μM β-mercaptoethanol, 50 μg/ml ECG, and 1x penicillin/streptomycin | |
| β-mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M6250 | |
| ECGS | Biomedical Technologies, Inc. | BT-203 | |
| Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140 | |
| Trypsin-EDTA | Gibco | 25300 | |
| 384-well culture plate | Greiner | T-3037-6 | Plate was prepared with a thin collagen gel, as described in 6; working surface area 10 mm2 |
| Collagen type I | BD | 354236 | Use at a final concentration of 1.5 mg/ml |
| M199, 10x | Invitrogen | 11825-015 | |
| Syto-16 | Invitrogen | S7578 | Used as directed in 13 |
| EQUIPMENT | |||
| Stereoscopic microscope | Nikon | SMZ645 | |
| Cell culture incubator | Thermo | 3110 | |
| DynaMag | Invitrogen | 123-21D | |
| Table-top centrifuge | Thermo | 75002430 |
References
- Landecker, H. . Culturing Life: How Cells Became Technologies. , (2007).
- Kan, C. Y., Wen, V. W., et al. Endothelial cell dysfunction and cytoskeletal changes associated with repression of p16(INK4a) during immortalization. Oncogene. , (2012).
- Dyer, L. A., Patterson, C. Development of the endothelium: an emphasis on heterogeneity. Semin. Thromb. Hemost. 36, 227-235 (2010).
- Dong, Q. G., Bernasconi, S., et al. A general strategy for isolation of endothelial cells from murine tissues. Characterization of two endothelial cell lines from the murine lung and subcutaneous sponge implants. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 17, 1599-1604 (1997).
- van Beijnum, J. R., Rousch, M., Castermans, K., vander Linden, E., Griffioen, A. W. Isolation of endothelial cells from fresh tissues. Nat. Protoc. 3, 1085-1091 (2008).
- Runyan, R. B., Markwald, R. R. Invasion of mesenchyme into three-dimensional collagen gels: a regional and temporal analysis of interaction in embryonic heart tissue. Dev. Biol. 95, 108-114 (1983).
- Arnaoutova, I., Kleinman, H. K. In vitro angiogenesis: endothelial cell tube formation on gelled basement membrane extract. Nat. Protoc. 5, 628-635 (2010).
- Zeisberg, E. M., Potenta, S. E., Sugimoto, H., Zeisberg, M., Kalluri, R. Fibroblasts in kidney fibrosis emerge via endothelial-to-mesenchymal transition. Journal of the American Society of Nephrology : JASN. 19, 2282-2287 (2008).
- Chang, L., Noseda, M. Differentiation of vascular smooth muscle cells from local precursors during embryonic and adult arteriogenesis requires Notch signaling. PNAS. 109, 5993-6998 (2012).
- Fehrenbach, M. L., Cao, G., Williams, J. T., Finklestein, J. M., DeLisser, H. M. Isolation of murine lung endothelial cells. American Journal of Physiology: Lung Cellular and Molecular Physiology. 296, L1095-L1103 (2009).
- Frauli, M., Ludwig, H. Inhibition of fibroblast proliferation in a culture of human endometrial stromal cells using a medium containing D-valine. Archives of Gynecology and Obstetrics. , 241-96 (1987).
- Lazzaro, V. A., Walker, R. J., et al. Inhibition of fibroblast proliferation in L-valine reduced selective media. Research communications in chemical pathology and pharmacology. 75, 39-48 (1992).
- Arima, S., Nishiyama, K., et al. Angiogenic morphogenesis driven by dynamic and heterogeneous collective endothelial cell movement. Development. 138, 4763-4776 (2011).
