Het doel van dit protocol is te isoleren van endotheliale voorlopercellen van bloed van de navelstreng. Enkele van de toepassingen zijn het gebruik van deze cellen als een biomarker voor het identificeren van patiënten met cardiovasculaire risico, behandeling van ischemische ziekten, en creëren weefsel-engineered vasculaire en hart ventiel construeert.
Het bestaan van endotheliale voorlopercellen (Spoon) in perifeer bloed en haar betrokkenheid in vasculogenese werd eerst gemeld door Ashara en collega’s1. Later, gedocumenteerd anderen het bestaan van gelijkaardige types van Spoon afkomstig uit beenmerg2,3. Meer recentelijk, Yoder en Ingram bleek dat Spoon afgeleid van navelstrengbloed had een hogere proliferatieve potentieel in vergelijking met degenen geïsoleerd van volwassene perifere bloed4,5,6. Afgezien van betrokkenheid bij postnatale vasculogenese, Spoon ook is gebleken belofte als een bron van de cel voor het maken van weefsel-engineered vasculaire en hart ventiel constructies7,8. Er zijn diverse protocollen van de isolatie, waarvan sommige betrekking hebben op de cel sorteren van mononucleaire cellen (MDL) afkomstig van de bronnen die eerder vermeld met behulp van endotheliale en hematopoietische markers of kweken van deze multinationals met gespecialiseerde endothelial groei medium, of een combinatie van deze technieken-9. Hier presenteren we een protocol voor de isolatie en cultuur van Spoon met behulp van gespecialiseerde endothelial medium aangevuld met factoren die de groei, zonder het gebruik van immunosorting, gevolgd door de karakterisatie van de geïsoleerde cellen gebruikend het westelijke bevlekken en immunokleuring.
Enkele onderzoekers hebben onderzocht de kenmerken en mogelijkheden van menselijke Spoon5,10,11,12,13. Spoon kunnen worden omschreven als het circulerende cellen die de mogelijkheid om te voldoen aan endothelial weefsel in sites van hypoxie, ischemie, letsel of tumor vorming en bijdragen tot de vorming van nieuwe vasculaire structuren4,14. Hun waargenomen betrokkenheid in neovascularization, in de vorm van postnatale vasculogenese, heeft geleid tot een goed begrip van de pathofysiologie van deze cellen en hun gebruik in therapeutische toepassingen4,15, 16. het aantal Spoon in een individu is aangetoond te worden gecorreleerd met cardiovasculaire pathologie9,15,16,17,18,19 ,20. Andere studies hebben ook onderscheid gemaakt tussen Spoon een ventiel fibroblast-achtige fenotype en voorgesteld dat deze cellen kunnen worden gebruikt voor weefselengineering hart kleppen7,21.
De bepaalde cel oppervlakte moleculen die nodig zijn voor het isoleren van Spoon zijn niet duidelijk geïdentificeerd als gevolg van de verschillen tussen de onderzoeken4. De hechting van MDL naar een bepaalde matrix, met de blootstelling aan een verscheidenheid van kweekomstandigheden, is uitgevoerd door verschillende groepen1,17,22,23, suggereren dat vermeende Spoon kan verschillende fenotypische eigenschappen weergeven Deze eigenschappen omvatten een gebrek aan phagocytotic vermogen, buis vorming in Matrigel, en de opname van low-density lipoproteins Dil-geacetyleerd. De hoge clonogenic en proliferatieve potentieel zijn twee eigenschappen met welke Spoon hierarchized5 kunnen. Spoon kunnen ook in vitro tubuli wanneer cocultured met menselijke foetale Long fibroblasten4vormen. Deze cellen zijn bekend uitspreken endothelial cel oppervlakte markeringen en sommige van de hematopoietische markeringen13,24,25te delen. De positief geformuleerde markeringen die zijn geaccepteerd voor fenotypering Spoon zijn CD31, CD34, vasculaire endotheliale groeifactor receptor 2 (VEGFR2), von Willebrand Factor (vWF), CD133, c-Kit, en vasculaire endothelial cadherine (VE-cadherine)4 , 18. cellen die mede express CD90, CD45, CD14, CD115 of alpha-gladde spier actine (α-SMA) worden niet beschouwd als Spoon omwille van hun beperkte proliferatieve potentiële, vermogen om de phagocytose van bacteriën, en het onvermogen om te vormen van DOVO menselijke schepen in vivo4,7. Dit artikel schetst een gewijzigd protocol voor de isolatie van endotheliale voorlopercellen van menselijke navelstrengbloed zonder de behoefte aan een willekeurige cel sorteren van protocollen. Voor dit artikel, hebben we een aantal CD31, CD34 en VEGFR2 als de positieve markers, met α-SMA als negatieve indicator gebruikt.
In dit artikel, stellen wij voor een methode van isoleren en kweken van endotheliale voorlopercellen van navelstrengbloed zonder cel sorteren via gespecialiseerd endothelial groeimedium aangevuld met groeifactoren (BAVA). Deze BAVA bevat vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) en fibroblast groeifactor (FGF), die de overleving, proliferatie, en migratie van endotheliale cellen26te vergroten. Het omvat ook ascorbinezuur, die verantwoordelijk is voor het behoud van de geplaveide morfologie van cellen; insuline-achtige groeifactor-1 (IGF-1), waarin angiogenic en trekkende functie; en heparine, waardoor verbeterde stabiliteit op lange termijn van de factoren die de groei in de middelgrote26. Andere factoren die de groei toegevoegd aan het kweekmedium endothelial cel bevat suppletie met epidermale groeifactor (EGF), die helpt bij het stimulerende celproliferatie en differentiatie en hydrocortison, die de cellen met EFG26 sensibiliseert . We laten zien dat het gebruik van deze specifieke groeisnelheid medium hogere aantallen Spoon t.o.v. endothelial Basaal medium (EBM) of Dulbecco van bewerkt Eagle Medium (DMEM levert).
Zoals eerder vermeld, aanhanger Spoon bezitten een geplaveide morfologie. Onze geïsoleerde MDL gevorderd van een spindel-vormig cel kolonie (Figuur 2A-2D) in een vroeg stadium naar een geplaveide kolonie (Figuur 2E-2F) over een periode van tien dagen in cultuur. Spoon hebben het label verschillend door verschillende onderzoeksgroepen, namelijk als laat endothelial progenitor cellen10, endotheel kolonievo…
The authors have nothing to disclose.
Dit materiaal is gebaseerd op werk gesteund door de National Science Foundation onder Grant nr. CMMI-1452943 en door de Universiteit van Arkansas Honors College. Wij willen ook te erkennen van de Arkansas navelstrengbloed Bank voor het verstrekken van ons met koord bloed eenheden.
A) For isolation and culturing | |||
EGM-2 BulletKit | Lonza | CC-3162 | This product comes with all the growth factors needed to make the Endothelial Growth Medium |
Fetal Bovine Serum | Thermofisher Scientific | 26140079 | |
Pencillin-Streptomycin-Glutamine (100X) | Thermofisher Scientific | 10378016 | |
Ficoll-Paque | GE Heatlhcare | 17-1440-02 | |
Hank's Balanced Salt Solution | Thermofisher Scientific | 14170-112 | |
Ammonium Chloride | Stem Cell Technologies | 7850 | |
1X Phosphate Buffer Saline | Thermofisher Scientific | 14190250 | |
Rat Tail I Collagen | Corning | 354236 | |
Glacial Acetic Acid | Amresco | 0714-500ML | |
0.05% Trypsin-EDTA | Thermofisher Scientific | 25300054 | |
HEPES buffer | Thermofisher Scientific | 15630080 | |
Dulbecco's Modified Eagle's Medium | Thermofisher Scientific | 10566-016 | |
B) Antibodies and cell lysates | |||
CD31 | Abcam | ab28364 | 1:250 dilution for Western blotting |
CD34 | Santa Cruz Biotechnology | sc-7045 | 1:100 dilution for Western blotting |
α-SMA | abcam | ab5694 | 1:100 dilution for Western blotting |
α-tubulin | abcam | ab7291 | 1:2500 dilution for Western blotting |
VEGFR2 | abcam | sc504 | 1:100 dilution for Western blotting |
Human umbilical vein endothelial cell lysate | Santa Cruz Biotechnology | sc24709 | |
Valve interstitial cell lysate | Primary cell line cultured from own lab and lysed with RIPA buffer | ||
C) Western blotting and immunostaining | |||
10X Tris/Glycine/SDS buffer | Biorad | 161-0772 | Used as running buffer |
10X Tris/Glycine buffer | Biorad | 161-0771 | Used as transfer buffer |
Immobilon-FL transfer membrane | Merck Millipore | IPFL0010 | This is a PVDF transfer membrane that has 45 µm pore size and is mentioned in the protocol as western blot membrane |
4X Laemmli sample buffer | Biorad | 161-0747 | |
2-mercaptoethanol | Biorad | 161-0710 | |
10% Criterion TGX precast gel | Biorad | 5671033 | |
Prolong Gold antifade | Thermofisher Scientific | P36930 | Used for mounting immunostained coverslips for long term storage |
Methanol | VWR Analytical | BDH1135-4LP |