פרוטוקול זה מספק שיטה נטולת אנזימים לבידוד תאי גזע mesenchymal מ מתיחת בטן ודגימות ליפוף באמצעות שיטת החקור. העדר אנזימים קשים או צעדים צנטריפוגה מספק תאי גזע רלוונטיים קלינית שניתן להשתמש בהם למחקרים בתוך מבחנה או להעביר חזרה למרפאה.
תאי גזע של mesenchymal (MSCs) הם אוכלוסיה של תאים רב-עוצמה שניתן לבודד מרקמות מבוגרים ועוברי שונות, כולל רקמת אדיפוז. כסוג תא רלוונטי קלינית, יש צורך בשיטות אופטימליות כדי לבודד ולהרחיב תאים אלה בתוך מבחנה. רוב השיטות לבידוד MSCs נגזרות (ADSCs) מסתמכות על אנזימים קשים, כגון קולגן, כדי לעכל את הרקמה האדיפוז. עם זאת, בעוד יעיל בפירוק רקמת האדיפוז ומניב שחזור ADSC גבוה, אנזימים אלה הם יקרים יכול להיות השפעה מזיקה על ADSCs-כולל את הסיכונים של שימוש ברכיבים xenoic ביישומים קליניים. פרוטוקול זה מפרט שיטה לבידוד ADSCs מדגימות מחדש ומתיחת בטן ללא אנזימים. בקצרה, שיטה זו נשענת על פירוק מכני של כל רקמת בתפזורת ואחריו מערכת תרבות סוג הסבר. ADSCs מותר לנדוד מתוך הרקמה אל צלחת תרבות הרקמה, לאחר מכן ADSCs יכול להיות תרבותי והתרחב בתחום החוץ עבור כל מספר של מחקר ו/או יישומים קליניים.
תאי גזע של mesenchymal (MSCs) הם מחלקה של תאי גזע בוגרים רב-עוצמה, הניתנים לבידוד מרקמות מבוגרות ועוברי שונות, לרבות מרקמת אדיפוז. תאים אלה הם סוג תא אטרקטיבי הן מחקר בסיסי יישומים קליניים בשל הפלסטיות שלהם כדי להבדיל לתאים של כל שכבות הנבט בתחום החוץ, מחסומים האלוגנאית הצלב, הבית לאזורים של דלקת, ולדכא דלקת (נבדקו בשרמן, ואח ‘1). אדיפוז-נגזר MSCs (ASCs) הם מושכים במיוחד בשל קלות הבידור שלהם, כמו רקמת האדיפוז נחשב בדרך כלל רקמת המחיקה בעקבות שאיבת שומן שגרתית וניתוח מתיחת בטן. עם זאת, לאחר שהושג, הדגימות הן בדרך כלל בתנאים קשים – או במצב אנזימטי או צנטריפוגה-כדי לבודד את ה-ascs2,3. שיטה זו ממחישה הליך פשוט לבידוד של ASCs באמצעות שיטת הבדיקה, בהיעדר שלבים אנזימטיים או צנטריפוגה קשים.
השיטה השכיחה ביותר לבידוד ASCs כוללת שטיפת מדגם אדיפוז, לעכל את המדגם עם הקולגן, לתפרידו את המדגם, ולבסוף לשיר את תאי הדם האדומים לפני הקריאה של ASCs4. בעוד שהוא יעיל בבידוד תשואה גבוהה של ascs, השימוש ברכיבים xenog (למשל, העיכול האנזימטי עם הקולגן) נחשב ליותר מאשר “מניפולציות מינימלית” על ידי מינהל המזון והתרופות האמריקני, ועלול להוות סיכונים כגון תגובה חיסונית, האוסר על שימוש בתאים במרפאה5,6. כדי למזער את הסיכונים של הרכיבים הקסנוגנניים, קבוצות רבות הציעו שאינן בעלי חיים נגזרות, ומייצרים אנזימים כדי לעכל את הרקמה האדיגית. עם זאת, אנזימים אלה עדיין קשים, והוא יכול לשנות את התא פנוטיפ7.
שיטות אחרות של בידוד ASCs כוללות צנטריפוגה במהירות גבוהה, באמצעות כוחות גבוה כמו 1,200 x g, ו vortexing כדי לבודד את ascs8. אפילו כוחות נמוך כמו 400 x g היו מספיקים בבידוד בעלי קיימא9. בעוד תאים אלה מייצרים כמות גדולה של תאים קיימא, פרוטוקולים רבים לא הצליחו להתרבות מעבר 14 ימים8. עוד, בידוד מכני מניב תאים פחות משוחזרים מאשר עיכול אנזימטי, אך חלק גבוה יותר של תאים מבודדים היו ASCs לעומת תאים אחרים אנדוגניים לרקמת האדיפוז במעבר 010.
בידוד של אוכלוסייה טהורה ומעשית יותר של ASCs בפחות זמן, ביחד עם העלות והסיכונים של רכיבים xenoic, הופך את העיכול האנזימטי פחות ופחות מושך לתרגום למרפאה. בעוד בידוד מכני היא בתחילה גישה חיובית, יש פער משמעותי בשיטות המשמשות, ואת נפח הרקמה מעובד מוגבל לגודל של יחידות צנטריפוגלי המקצועית, והוא יכול להיות תלוי עקביות מפעיל2.
בעוד העיכול האנזימטי והצנטריפוגה מפיקות במהירות נפח גבוה של ASCs, התאים הבודדים האלה מציגים שינויים פנוטיתיים, מניבים שאלות על התנהגותם כאשר הם חוזרים למטופל2. השיטה המבוססת על הדרך לבידוד עולה, כפי שמתואר בפרוטוקול זה, מועסק על-ידי חלק מהקבוצות, ולפיה הארגון יוצא מפיסות קטנות של רקמת אדיפוז מוצקה3,11,12. הגירה זו עשויה להיות השפעה של התאים הנמשכים למדיה העשירה התזונתיים. כמו אוכלוסיות אחרות של MSCs, ASCs לדבוק פלסטיק, ולשרוד ולהתרבות בתוך מדיה תרבותית רקמה משומשים (רכיבים להלן), המתיר הבידוד שלהם משאר סוגי התא מן הרקמה האדיפוז. בעוד תאים פחות הם התאושש בתחילה-לעתים קרובות לוקח > 1 שבוע עד התאים גלויים על הלוח התרבות רקמה-מניפולציות אלה ascs יהיה להתרבות בתוך מבחנה, המתיר התרחבות של התאים לכרכים רלוונטיים קלינית11,12,13.
ASCs הם מקור אטרקטיבי של MSCs בשל גישה קלה של הרקמה. עבור יישומים קליניים ומחקר הן, מדענים חייבים לשאת השתנות תורמים המוח כאשר בידוד ו culturing תאים אלה. מטעמים שטרם הובהר, MSCs מתורמים שונים מציגים יכולות שונות להתרבות בתוך מבחנה, אשר ישפיעו לאחר מכן על הגירה של עולה מתוך היכולת לחקור ולהפצה. בעוד השונות יכולה להיות נצפתה בזמן שלוקח את ה-ASCs מבודדים מן האלה האנזים נטול אנזימים כדי להגיע לשטף, זה היה נדיר למדגם לא להתרבות בתוך מבחנה.
מעבר לשונות התורמים, המקור הסביר ביותר של כישלון התאים לנדוד מתוך הרקמה ו/או ההתרבות בתוך מבחנה הוא משך הזמן שבו הרקמה היתה מאוחסנת לפני העיבוד. כאשר הורשו לשבת במשך > 12 שנים לפני העיבוד או לא הוחזקו לחות בין קציר ועיבוד, הגירה עניים ושיעורי התפשטות נצפו. הדגימות היחידות, כי לעתים קרובות נכשל להתרבות היו מתיחת בטן דגימות שלא נשמרו לח עם פתרון מלוחים: במקרים אלה, הרקמה במרכז בלוק הרקמה היה לעתים קרובות לח מספיק כדי לעבד, אבל היה צורך להיפטר מדי פעם. זה קריטי ולכן כדי לשמור על הרקמה לחות מזמן הקציר באמצעות עיבוד.
במקרים שבהם החברה לא נצפתה על הצלחת בסימן השבוע 1, הצמחים האדיפוז עדיין צריכים להיות מוסרים מלוחות התרבית של הרקמה שמא נמק ברקמות. לפעמים יש מעט מדי תאים כדי לזהות בקלות, אבל אלה תאים מעטים יהיה מסוגל להרחיב בתוך מערכת התרבות. אם התאים עדיין אינם מצופים בשלושה שבועות, יש להחשיב את הבידוד ככשל.
במקרים מסוימים, במיוחד של ניתוח מתיחת בטן, לא ניתן להשיג דגימת אספטי באמת בשל המגבלות בתוך הזירה הכירורגית. אם לא ניתן להשתמש בכלי סטרילי כדי להעביר את הרקמה מחדר הניתוח למכסה זרם למינארי, הסרת החיצוני 1 ס מ של הרקמה הוא בדרך כלל מספיק כדי למנוע זיהום מיקרואורגניזם. אם דגימת ניתוח מתיחת הבטן מחוברת לעור, ניתן לנגב את העור באמצעות 70% אתנול כדי לעקר את פני השטח לפני שהיא מתחמנת את רקמת השומן.
במהלך תהליך מועט, זה קריטי כי הרקמה היא כתוש לחתיכות קטנות, בסדר. אם האקסוצמחים גדולים מדי, לא יהיה שטח המשטח מספיק עבור ASCs לנדוד מתוך הרקמה על הצלחת. יתר על כן, הוא קריטי כי הרקמה אינה נשארת בצלחת יותר מאשר הכרחי שמא הרקמה הופכת נמק.
הגבלה של שיטה זו היא השימוש באנזים (בפרוטוקול המתואר, טריפסין) כדי לנתק את ה-ASCs במהלך תהליך תרבות הרקמה. לעומת זאת, ניתן להחליף את האנזימים שאינם בעלי החיים הנגזרים, כגון האקומאז, כדי להסיר את הצורך במוצרים שמקורם בבעלי חיים, ואולם, זה יגדיל את העלות של תרבות הרקמה. מסיבה זו, בין היתר, קבוצות רבות בודקים שיטות שאינן ממדיות לתרבות הרקמה הדו, כגון ביוריאקטורים ומערכות מבוססות פיגום להגברת פוטנציאל הצמיחה של MSC תוך מזעור הצורך לנתק את התאים מהמצע שלהם22.
בעת העברת ASCs למרפאה, מגבלה מרכזית של שיטת בידוד ההסבר היא ההסתמכות על מתקן הייצור הטוב של הרקמה ברמה (GMP), אשר מרכזים רפואיים רבים חסרים. במקרים אלה, כל אחת מהשיטות הקיימות בתחום המסחרי הזמין באופן מסחרי או צנטריפוגה, תצטרך להיות מועסק. עם זאת, כאשר מתקני GMP נעשים נפוצים יותר, אפקט זה צפוי להיות מוגבל. בינתיים, אפילו מתקנים כאלה חסר מתקני התרבות של רקמת GMP יכול לשקול שימוש בשיטת ההסבר לחקר ASCs ב מבחנה: המניפולציות פחות, יותר תאים אלה הם להיות שלהם vivo עמיתיהם11.
שיטה זו מספקת דרך פשוטה לבידוד של מחשבי ה-i cs מרקמת אדיפוז-הן ליפוחות ומתיחת בטן-בהעדר אנזימים קשים או צעדים צנטריפוגה. בעוד שהתשואה הראשונית של ASCs נמוכה מזו של שיטות אחרות, ה-ASCs מתרבים בתוך מבחנה, מזעור ההשפעה של התשואה הראשונית הנמוכה. העדר מניפולציה מוגזמת או בעלת עוצמה גורמת לבידוד מבודד באופן הרלוונטי במיוחד, שכן יש פחות שאלות (כלומר, האם ההשפעות המובחנות הן בשל התאים עצמם או לטיפול בתאים במהלך תהליך הבידוד ).
The authors have nothing to disclose.
למחברים אין תודות
Dimethyl Sulfoxide | Fisher Bioreagents | BP231 | |
Dulbecco's Modified Eagle's Medium – high glucose | Sigma-Aldrich | D5671 | |
Falcon 3003 tissue culture plates | Corning | Corning | |
Fetal Bovine Serum | Sigma-Aldrich | F2442 | serum is batch tested to ensure it supports MSC growth |
L-Glutamine solution | Sigma-Aldrich | G7513 | |
Mr. Frosty | Nalgene | 5100-0001 | |
Penicillin-Streptomycin | Sigma-Aldrich | P4333 | |
Trypsin-EDTA solution | Sigma-Aldrich | T4049 |