이 프로토콜은 배식물 방법을 사용하여 복부 성형술 및 지방 흡입구 샘플로부터 중간엽 줄기 세포를 분리하는 효소 없는 방법을 제공한다. 가혹한 효소 또는 원심 분리 단계의 부재는 시험관 내 연구에 사용되거나 클리닉으로 다시 전송될 수 있는 임상적으로 관련된 줄기 세포를 제공합니다.
중간 엽 줄기 세포 (중간 엽 줄기 세포)는 지방 조직을 포함하여 다양한 성인 및 태아 조직으로부터 분리 될 수있는 다능성 세포의 집단입니다. 임상적으로 관련있는 세포 모형으로, 시험관에서 이 세포를 격리하고 확장하기 위하여 최적 방법이 필요합니다. 지방에서 파생된 MSP(ADSCs)를 분리하는 대부분의 방법은 지방 조직을 소화하기 위해 콜라게나아제와 같은 가혹한 효소에 의존합니다. 그러나, 지방 조직을 분해 하 고 높은 ADSC 복구를 산출에 효과적, 이러한 효소는 비싼 고 ADSC에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다-임상 응용 프로그램에서 xenogeneic 구성 요소를 사용 하 여 위험을 포함 하 여. 이 프로토콜은 효소없이 신선한 리포아흡기 및 복부 성형술 샘플에서 ADSCs를 분리하는 방법을 자세히 설명합니다. 간략하게, 이 방법은 배양 형 배양 시스템에 선행된 어떤 벌크 조직의 기계적인 분리에 의존합니다. ADSC는 조직 밖으로 그리고 조직 배양 판으로 이동하는 것이 허용되며, 그 후 ADSCs는 여러 연구 및/또는 임상 적용을 위해 시험관 내에서 배양 및 확장될 수 있습니다.
중간 엽 줄기 세포 (중간 엽 줄기 세포)는 지방 조직을 포함하여 다양한 성인 및 태아 조직에서 분리 될 수있는 다능성 성인 줄기 세포의 클래스입니다. 이들 세포는 시험관 내 모든 생식층의 세포로 분화하고, 동종 장벽을 교차시키고, 염증 부위를 교차시키고, 염증을 억제하는 그들의 가소성 으로 인한 기본적인 연구 및 임상 적용 모두에 대한 매력적인 세포 유형이다(Sherman, et al.1). 지방 유래 MCS (ASCs)는 지방 조직이 일반적으로 일상적인 지방 흡입 및 복부 성형술 절차에 따라 조직을 폐기하는 것으로 간주되기 때문에, 수득의 용이성으로 인해 특히 매력적입니다. 그러나, 일단 수득되면, 견본은 일반적으로 가혹한 조건을 복종됩니다 – 효소 조건 또는 원심 분리 –ASCs를격리하기 위하여2,3. 이 방법은 가혹한 효소 또는 원심 분리 단계가 없는 경우 이식 방법을 사용하여 ASC를 분리하는 간단한 절차를 보여 줍니다.
ASC를 분리하는 가장 일반적인 방법은 지방 샘플을 세척하고, 콜라게나아제로 샘플을 효소적으로 소화하고, 샘플을 원심분리하고, ASC4를배양하기 전에 마지막으로 적혈구를 분해하는 것으로 구성됩니다. ASC의 높은 수율을 격리하는 데 효율적이지만, xenogeneic 성분 (예를 들어, 콜라게나제와 효소 소화)의 사용은 미국 식품 의약국에 의해 “최소 조작”이상으로 간주되며, 클리닉5,6에서세포의 사용을 금지하는 면역 반응과 같은 위험을 초래할 수 있습니다. xenogeneic 분대의 리스크를 최소화하기 위하여는, 많은 단은 지방 조직을 소화하기 위하여 비 동물 유래, 제조된 효소를 건의했습니다. 그러나, 이들 효소는 여전히 가혹하고, 세포 표현형을 변경할 수 있다7.
ASC를 격리하는 다른 방법은 고속 원심분리, 1,200 x g의높은 힘을 사용하여 ASC8을격리하는 소용돌이를 포함합니다. 400 x g의 낮은 힘조차도 가능한 ASC9을격리하기에 충분했습니다. 이 세포는 실행 가능한 세포의 다량을 생성하는 동안, 많은 프로토콜은 14 일8를 넘어 증식하는 데 실패했습니다. 또한, 기계적 절연은 효소 소화보다 회수된 세포를 적게 수율산출하지만, 계대 010에서지방 조직에 내인성 다른 세포에 비해 단리된 세포의 높은 비율은 ASC였다.
xenogeneic 분대의 비용 및 리스크와 더불어 더 적은 시간에 ASC의 더 순수하고 실행 가능한 인구의 격리는, 진료소에 번역을 위한 효소 소화를 점점 더 적게 호소합니다. 기계적 절연은 처음에는 유리한 접근법이지만, 사용되는 방법에 상당한 차이가 있고, 처리된 조직의 부피는 특수원심 단위의 크기로 제한되고, 작업자 의 일관성2에의존할 수 있다.
효소 소화와 원심분리 모두 ASC의 높은 부피를 빠르게 산출하는 동안, 이 고립된 세포는 표현형 변화를 보여주고, 환자에게 돌아올 때 그들의 행동에 관하여 질문을산출합니다 2. 이 프로토콜에 설명된 바와 같이, ASC 격리의 이식 기반 방법은, 따라서 일부 집단에 의해 채택되고, ASC는 고체 지방 조직3,11,12의작은 조각에서 이동한다. 이러한 이동은 세포가 영양이 풍부한 매체에 그려지는 효과가 있는 것으로 보인다. 중간 식 세포의 다른 인구와 마찬가지로, ASCs는 플라스틱에 부착하고, 생존과 지방 조직에서 다른 세포 유형에서 자신의 격리를 허용, 사용되는 조직 배양 매체 (아래 구성 요소)에서 증식. 더 적은 세포가 처음에 복구되는 동안 – 수시로 취하는 > 1 주 세포가 조직 배양 격판덮개에 보일 때까지 – 이 조작되지 않은 ASC는 시험관에서 증식할 것이고, 임상적으로 관련있는 양에 세포의 확장을 허용하는11,12,13.
ASC는 조직의 쉬운 접근 때문에 MSC의 매력적인 근원입니다. 임상 및 연구 응용 프로그램 모두에 대 한, 과학자 는 이러한 세포를 격리 하 고 배양 할 때 마음 기증자 가변성에 부담 해야 합니다. 아직 해명되지 않은 이유로, 다른 기증자의 MSC는 체외에서 증식하는 다른 능력을 보여, 이는 이후에 지방 이식 및 증식 용량에서 ASC의 마이그레이션에 영향을 미칠 것입니다. 이러한 효소가 없는 이식체로부터 분리된 ASC가 합류에 도달하는 데 걸리는 시간에 가변성을 관찰할 수 있지만, 시험관 내에서 증식하지 않는 시료는 드물었다.
기증자 가변성 을 넘어, 세포가 조직 밖으로 이동하거나 시험관 내에서 증식하는 실패의 가장 가능성이 높은 원인은 조직이 처리하기 전에 저장된 시간의 길이입니다. 시료가 처리 전에 >12 h에 대해 앉도록 허용되거나 수확과 가공 사이에 촉촉하게 유지되지 않았을 때, 가난한 이동 및 증식률이 관찰되었다. 자주 증식에 실패 한 유일한 샘플은 식염수 용액으로 촉촉하게 유지되지 않은 복부 성형술 샘플이었다 : 이러한 경우, 조직 블록의 중심에있는 조직은 종종 처리하기에 충분히 촉촉했지만, 때때로 폐기 할 필요가 있었다. 따라서 처리를 통해 수확의 시간에서 조직을 촉촉하게 유지하는 것이 중요합니다.
ASC가 1 주 마크에서 플레이트에서 관찰되지 않는 경우, 지방 이식은 조직 괴사가 발생하지 않도록 조직 배양 판에서 여전히 제거해야합니다. 때로는 쉽게 식별 할 수있는 세포가 너무 적지만, 그 소수의 세포는 배양 시스템 내에서 확장 할 수 있을 것입니다. 세포가 3 주에서 여전히 관찰되지 않으면 격리가 실패한 것으로 간주되어야합니다.
어떤 경우에는, 특히 복부 성형술의, 수술 분야 내의 한계로 인해 진정한 무균 샘플을 얻을 수 없습니다. 멸균 용기를 사용하여 조직을 수술실에서 층류 후드로 이송할 수 없는 경우, 조직의 외부 1cm를 제거하는 것은 일반적으로 미생물 오염을 방지하기에 충분하다. 복부 성형술 샘플이 피부에 부착된 경우, 피부는 지방 조직을 다듬기 전에 그 표면을 살균하기 위해 70 % 에탄올로 닦아 수 있습니다.
다진 과정에서 조직이 작고 미세한 조각으로 다듬어지는 것이 중요합니다. 이식이 너무 크면 ASC가 조직 밖으로 이동하고 플레이트위로 이동하는 표면적이 부족합니다. 또한, 조직이 괴사되지 않도록 조직이 필요 이상으로 플레이트에 더 이상 남아 있지 않는 것이 중요합니다.
이 방법의 한계는 조직 배양 과정 동안 ASC를 분리하는 효소(기재된 프로토콜, 트립신)의 사용이다. Accutase와 같은 다른 비동물 유래 효소는 동물 유래 제품에 대한 필요성을 제거하기 위해 대체 될 수 있지만, 이것은 조직 배양 비용을 증가시킬 것이다. 이러한 이유로, 많은 그룹이 그들의기질(22)으로부터세포를 분리할 필요성을 최소화하면서 MSC 성장 잠재력을 증가시키기 위해 생물반응기 및 스캐폴드 계 시스템과 같은 비2차원 조직 배양 방법을 조사하고 있다.
ASC를 클리닉으로 옮길 때, 이식 격리 방법의 주요 제한은 많은 의료 센터가 부족한 좋은 제조 관행 (GMP) 수준의 조직 배양 시설에 의존하는 것입니다. 이러한 경우에, 임의의 자가 동봉된 상업적으로 이용 가능한 효소-또는 원심분리 기반 방법이 채택될 필요가 있을 것이다. 그러나 GMP 시설이 더 널리 보급됨에 따라 이러한 효과는 제한적일 것으로 예상됩니다. 한편, GMP 조직 배양 시설이 부족한 이러한 시설조차도 시험관내에서 ASC를 연구하기 위한 이식 방법을 사용할 수 있다: 조작이 적을수록 이들 세포는 생체내대응물(11)에더 가깝다.
이 방법은 가혹한 효소 또는 원심 분리 단계가 없는 경우 지방 조직(리포아흡기 및 복부 성형술)에서 ASC를 분리하는 간단한 방법을 제공합니다. ASC의 초기 수율은 다른 방법보다 낮지만, ASC는 시험관 내에서 증식되어 낮은 초기 수율의 효과를 최소화합니다. 과도하거나 강제적인 조작의 부족은 ASC가 특히 관련성이 있는 방식으로 고립하게 만드는데, 이는 관찰된 효과가 세포 자체 또는 격리 과정 중 세포의 조작때문인지 여부)가 적기 때문에 특히 관련성이 높습니다. ).
The authors have nothing to disclose.
저자는 아무런 인정이 없다
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 |