Summary

Um método eficiente para obter células de gordura desdiferenciado

Published: July 15, 2016
doi:

Summary

We have modified the conditions for DFAT cell generation and provide herein information regarding the use of an improved growth medium for the production of these cells.

Abstract

engenharia de tecidos e terapia celular são uma grande promessa clinicamente. A este respeito, as células multipotentes, tais como células estaminais mesenquimais (MSCs), pode ser utilizado terapeuticamente, no futuro próximo, para restaurar a função de órgãos danificados. No entanto, várias questões técnicas, incluindo o procedimento altamente invasivo de isolar MSCs e da ineficiência que cerca sua amplificação, atualmente dificultam o potencial uso clínico dessas modalidades terapêuticas. Aqui, nós apresentamos um método altamente eficiente para a geração de células indiferenciadas de gordura (DFAT), células MSC-like. Curiosamente, as células DFAT podem ser diferenciados em vários tipos de células, incluindo adipogênica, osteogênico, e células condrogênicas. Embora outros grupos apresentaram anteriormente vários métodos para gerar células DFAT a partir de tecido adiposo maduro, nosso método nos permite produzir células DFAT de forma mais eficiente. A este respeito, foi demonstrado que o meio de cultura DFAT (DCM), suplementado com FBS a 20%,é mais eficaz na geração de células DFAT que DMEM, suplementado com 20% FBS. Além disso, as células DFAT produzidos pelo nosso método de cultura de células pode ser redifferentiated em vários tipos de tecidos. Como tal, é apresentado um modelo muito interessante e útil para o estudo de desdiferenciação tecido.

Introduction

A terapia celular e engenharia de tecidos são tópicos quentes no campo da medicina regenerativa 1-5. Embora essas modalidades terapêuticas são uma grande promessa, várias questões técnicas actualmente dificultam a sua utilização clínica. A este respeito, como na geração de células iPS, todas as terapias de engenharia de tecidos devem produzir células livres de transduções de genes externos, a fim de manter a segurança do paciente. Dessa forma, foram o primeiro grupo a produzir com sucesso células DFAT humanos 6. Vários outros grupos de pesquisa têm uma vez adoptada nosso método para gerar células de origem em mamíferos DFAT 7-9, destacando ainda mais a utilidade do nosso modelo.

Ao longo de vários estudos, verificou-se que a qualidade do ambiente de cultura de células podem ser modificadas por ajustamento do teor do meio celular. Esta descoberta conduziu a um aumento na taxa de sucesso da produção de células DFAT e melhoria da qualidade de células; ambos os fatores críticos paraeficiente geração de células para futuros ensaios clínicos. A este respeito, um melhor meio de cultura DFAT (DCM, um produto semelhante a CTM a forma de células, que contém a insulina recombinante humana, albumina de soro, ácido L-glutâmico, vários ácidos gordos, e colesterol) e um método para a geração de células DFAT e proliferação foi desenvolvido (mais informações sobre o conteúdo do DCM está disponível mediante solicitação). Usando este método de elevada qualidade DFAT células foram gerados com a capacidade de se diferenciar em vários tipos de células, incluindo adipogênica, osteogénica, e as células condrogénicas. Ao todo, este protocolo de cultura celular validado melhora a qualidade das células DFAT e pode ser bastante útil para melhorar aplicações clínicas de terapia celular e engenharia de tecidos.

Protocol

As amostras de gordura subcutânea humana foram obtidos de pacientes submetidos à cirurgia nos Departamentos de Cirurgia Plástica, Urologia, Cirurgia Pediátrica e Cirurgia Ortopédica da Universidade Nihon Itabashi Hospital (Tóquio, Japão). Os pacientes deram consentimento informado por escrito, e do Comité de Nihon University School of Medicine de Ética aprovou o estudo. 1. Preparação do Tecido Traga a amostra de tecido da sala de operações para o laboratório. <l…

Representative Results

Neste estudo, o método e o kit de ferramentas para a geração de célula DFAT foi melhorada (Figura 1). O nosso método permite gerar células DFAT usando tanto DCM e meio DMEM contendo 20% de FBS (Figura 2A). Como tal, comparou-se a eficiência de DCM e DMEM na geração de células DFAT. A este respeito, o DCM promoveu a proliferação de células DFAT por três vezes quando comparado com DMEM, independentemente do número de adipócitos <stron…

Discussion

Adipócitos maduros que passam na desdiferenciação vitro, um processo conhecido como cultura de teto, pode reverter para um fenótipo mais primitivo e ganhar habilidades proliferativa. Estas células são referidas como células de gordura (desdiferenciado DFAT). foi avaliado o potencial de diferenciação das células multilinhagens DFAT. A análise de citometria de fluxo e análise da expressão de genes revelaram que as células DFAT eram altamente homogénea em comparação com 6 ASC. …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This research was supported in part by Program for Creating Start-ups from Advanced Research and Technology (START Program) from the Japan Society for the Promotion of Science (ST261006IP, TM) and by Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities (2014-2019) (S1411018, TM) from the Ministry of Education, Sports, Science and Technology.

Materials

CSTI303-MSC medium  CSTI 87-671 This medium is defined as DCM in the text
PBS(-) Wako 166-23555 It does not contain Mg2+ and Ca2+
DMEM medium Gibco 11965-092
Fetal Bovine Serum Sigma 172012
Collagenase type II Sigma C-6885
Scissors Takasago Medical Industry Co., Ltd TKZ-F2194-1
Shaker TAITEC Bioshaker V.BR-36
Falcon Cell Strainer 100um Yellow CORNING LIFE SCIENCES  DL 352360
Falcon 12.5cm² Rectangular Canted Neck Cell Culture Flask with Blue Vented Screw Cap CORNING LIFE SCIENCES  353107
18G needle NIPRO 02-002
20ml Syringe  NIPRO 08-753
Z Series Coulter Counter BECKMAN COULTER 383550

References

  1. Lanzoni, G., et al. Concise review: clinical programs of stem cell therapies for liver and pancreas. Stem Cells. 31 (10), 2047-2060 (2013).
  2. de Girolamo, L., et al. Mesenchymal stem/stromal cells: a new “cells as drugs” paradigm. Efficacy and critical aspects in cell therapy. Curr. Pharm. Des. 19 (13), 2459-2473 (2013).
  3. Lindroos, B., Suuronen, R., Miettinen, S. The potential of adipose stem cells in regenerative medicine. Stem Cell. Rev. 7 (2), 269-291 (2011).
  4. Yan, J., Tie, G., Xu, T. Y., Cecchini, K., Messina, L. M. Mesenchymal stem cells as a treatment for peripheral arterial disease: current status and potential impact of type II diabetes on their therapeutic efficacy. Stem Cell. Rev. 9 (3), 360-372 (2013).
  5. Ringden, O., Keating, A. Mesenchymal stromal cells as treatment for chronic GVHD. Bone Marrow Transplant. 46 (2), 163-164 (2011).
  6. Matsumoto, T., et al. Mature adipocyte-derived dedifferentiated fat cells exhibit multilineage potential. J. Cell. Physiol. 215 (1), 210-222 (2008).
  7. Lessard, J., et al. Generation of human adipose stem cells through dedifferentiation of mature adipocytes in ceiling cultures. J. Vis. Exp. (97), (2015).
  8. Lessard, J., et al. Characterization of dedifferentiating human mature adipocytes from the visceral and subcutaneous fat compartments: fibroblast-activation protein alpha and dipeptidyl peptidase 4 as major components of matrix remodeling. PLoS One. 10 (3), 0122065 (2015).
  9. Peng, X., et al. Phenotypic and Functional Properties of Porcine Dedifferentiated Fat Cells during the Long-Term Culture In Vitro. Biomed. Res. Int. 2015, 673651 (2015).
  10. Kono, S., Kazama, T., Kano, K., Harada, K., Uechi, M., Matsumoto, T. Phenotypic and functional properties of feline dedifferentiated fat cells and adipose-derived stem cells. Vet. J. 199 (1), 88-96 (2014).
  11. Bellin, M., Marchetto, M. C., Gage, F. H., Mummery, C. L. Induced pluripotent stem cells: the new patient. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 13 (11), 713-726 (2012).

Play Video

Cite This Article
Taniguchi, H., Kazama, T., Hagikura, K., Yamamoto, C., Kazama, M., Nagaoka, Y., Matsumoto, T. An Efficient Method to Obtain Dedifferentiated Fat Cells. J. Vis. Exp. (113), e54177, doi:10.3791/54177 (2016).

View Video