Summary

成体ラット心臓からの高品質心筋細胞、内皮細胞および線維芽細胞の同時単離

Published: May 19, 2017
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Summary

ラット心臓から様々な心臓細胞型を単離するためのいくつかのプロトコールが開発され、記載されている。ここでは、単一の調製物から高品質の主要な心臓細胞型(心筋細胞、内皮細胞および線維芽細胞)の単離を可能にし、実験コストを削減する最適化プロトコルが記載されている。

Abstract

ラットは、心臓血管研究で使用される重要な動物モデルであり、心臓肥大、線維症、およびアテローム性動脈硬化症のような心臓血管疾患進行の分子メカニズムのインビトロ分析のためラットの心臓細胞が日常的に使用される。これらの細胞機構を理解するために、循環系から不死化細胞株を開発するために様々な試みがなされてきたが、初代細胞は、そのような研究のためにより自然かつ近似したin vivo環境を提供する。したがって、特定の細胞型に取り組んでいる異なる研究室では、目的のラット心臓細胞の個々の型を単離するためのプロトコールが開発されている。しかし、複数の細胞タイプの分離を可能にするプロトコルは欠けている。ここでは、単一の調製物から高品質の主要な心臓細胞型(心筋細胞、内皮細胞および線維芽細胞)の単離を可能にする最適化されたプロトコールが記載されており、細胞分析に使用する。これにより、利用可能なリソースを最も効率的に使用することができ、時間を節約し、研究費を削減することができます。

Introduction

げっ歯類のモデルは、健康や病気の心血管生理学の理解を広げるためのツールとして長い間使われてきました。これらの動物モデルは、臓器レベルで疾患の病態生理を理解し、心血管疾患の治療に使用される様々な薬理学的薬剤の薬物動態および薬力学を分析することを可能にするが、心血管疾患発症の分子メカニズムの理解および細胞型は、 インビトロ細胞培養モデルの使用を必要とする。この目的のために、心臓血管系からの異なる不死化細胞株が開発された。しかしながら、新たに単離された初代細胞は、生理学的および機能的に生きた組織および生物に関連している。

心臓は、心臓血管のあらゆる主要なタイプの細胞を含む汎用性のある臓器であるラット心臓は依然として心臓血管生理学の理解のために一般的に使用されているモデルである。ここ数十年の間に、個々の細胞型を心臓組織から単離するための異なる方法が記載されている。しかし、これらの方法は、ある特定の細胞型の単離にのみ焦点を当て、細胞分析のためにもはや使用することができない他の型の細胞を喪失させる。ここでは、主要な細胞タイプの心臓組織、すなわち心筋細胞、内皮細胞および線維芽細胞の同時かつ高品質の単離を可能にする最適化されたプロトコールが記載されている。これらの細胞型はすべて、異なる実験設定8,9,10および同じ動物の細胞 – 細胞相互作用の分析に使用することができる。

Protocol

この調査は、米国国立衛生研究所(NIH Publication No. 85-23 1985)に掲載された実験動物の管理と使用のガイドラインに準拠し、Giessen大学の地域倫理委員会によって承認された。この研究では体重200〜250gの成体雄Wistar系ラットを用いた。 1.オートクレーブ処置を行う前の少なくとも1日は、すべての手術器具、ピペットチップ、パスツールピペットを121℃で30分間、オ?…

Representative Results

単離手順は、計画された実験のために使用することができる70〜80%の生存可能な棒状の線条体心筋細胞( 図2Aおよび2C )の収率をもたらす。私たちの研究室では、心筋細胞はCa 2+シグナル伝達の解析に日常的に使用されています。 図5Aは、Fura-AM(5μM)を負荷した心筋細胞における虚血/再灌流に応答する細胞内カル?…

Discussion

この記事では、心筋細胞、内皮細胞、および線維芽細胞の単離および培養のための再現可能なプロトコールが記載されている。このプロトコルは、ただ1つの細胞型ではなく、心臓組織、 すなわち心筋細胞、内皮細胞および線維芽細胞の主要な細胞型の同時かつ高品質の単離を記載する。単離手順の重要なステップは、心臓組織の適切な消化である。消化が不完全であれば、多数の筋?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

L. Rinaldi、S.Schäffer、D. Reitz、H. Thomas、A. Weberの技術サポートは感謝しています。著者はまた、広範囲にわたる校正と原稿の言語編集に感謝したいと思います。この研究はGiessen Anschubsfinanzierungの助成によりM. AslamとD.Gündüzに付与されました。

Materials

anti-vWF Santa Cruz Biotech. SC-14014
Calcium chloride Merck 102378
Carnitin Sigma-Aldrich C0283
Collagenase type II Worthington LS004176
Creatin Sigma-Aldrich C0780
D-Glucose Merck 108342
Dil-Ac-LDL Thermo Scientific L3484
EDTA Solution (0.2 M) Biochrome AG L2113
Embeding solution Citiflour AF1-25
Endothelial cell medium MV2 PromoCell C-22022
Foetal calf serum (FCS) Biochrome AG S0615
Gentamicin Serva Chemicals 47991
HEPES Sigma-Aldrich H0887
Isoflurane Abbott TU 061219
Laminin  Roche/Sigma 11243217001
M199 medium Thermo Scientific 11150059
M199 medium (Powder) Biochrome AG T061
Magnesium sulphate Sigma-Aldrich 63138
Mouse anti-rat CD31 antibody (TLD-3A12) Thermo Scientific MA1-81051
NaCl solution (0.9%), Sterile B. Braun 30820080
Pan mouse IgG beads (Dynabeads) Thermo Scientific 11041
Paraformaldehyde (PFA) 4% Solution Santa Cruz Biotech. sc-281692
Penicillin-Streptomycin Thermo Scientific 15070-063
Phosphate buffer saline (PBS) 1x  PAN-Biotech P04-36500
Plastic consumables Greiner Bio-One
Potassium Chloride Merck 4933
Potassium dihydrogen phosphate Merck 7873
Sodium Chloride Merck 6404
Sodium Hydroxide Solution (2 N) Merck 109136
Sterile filtration system Thermo Scientific 5660020
Taurine Sigma-Aldrich T8691
TO-PRO Thermo Scientific T3605
Trypsin-EDTA Solution (10X) Sigma-Aldrich T4174
Water, Sterile B. Braun

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Cite This Article
Gündüz, D., Hamm, C. W., Aslam, M. Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart. J. Vis. Exp. (123), e55601, doi:10.3791/55601 (2017).

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