Isolierung und Charakterisierung von Quantitative Immunzytochemische Primäre myogenen Zellen und Fibroblasten aus menschlichen Skelettmuskel

Die Reparatur und Regeneration von Skelettmuskel erfordert die Wirkung von Satellitenzellen ^1, die myogene Stammzellen ^2,3. In vivo diese Zellen existieren in einem Ruhezustand reversibel zwischen Sarkolemma und Basallamina jedes myofibre befindet sich aber aktiviert zu werden, um zu proliferieren, Sicherung und zu differenzieren, wie Muskelgewebe beschädigt, repariert und regeneriert ^3. Satelliten-Zellen können aus jungen und älteren menschlichen Muskel-Biopsie-Proben mit enzymatische Verdauung ⁴ und deren myogene Eigenschaften isoliert werden anschließend in Primärkultur ⁵ untersucht werden. Die Effizienz dieses Isolierungsverfahren in Bezug auf sowohl Ausbeute und Reinheit der Zellpopulation abhängig von den verwendeten Verfahren und kann von Probe zu Probe variieren. Die aus enzymatische Verdauung erhalten zwei Haupt adhärenten Zelltypen sind die Satellitenzellen (jetzt genannt myogenen Zellen oder Muskel-Vorläuferzellen), zunächst als CD56 ⁺ / Desmin Zellen und mu identifiziertscle abgeleiteten Fibroblasten, wie CD56 identifiziert ^– und TE7 ⁺ Zellen ^5. Fibroblasten haben eine schnelle Proliferationsrate und keine irreversiblen Wachstumsstillstand und terminale Differenzierung bei der Zell-Zell-Kontakt wie myogenen Zellen zu unterziehen; damit in Mischpopulationen kann Fibroblasten myogenen Zellen überlaufen, um die Kultur zu dominieren.

Fibroblasten wurden oft als eine Irritation für Muskel Biologen angesehen, aber es ist jetzt ein wachsendes Interesse an Fibroblasten-Zellen eine Untersuchung wert in ihrem eigenen Recht, vor allem, da sie gezeigt haben, um eine kooperative Rolle mit myogenen Zellen im Muskel-Reparatur ⁶ haben . Die Isolierung und Reinigung von verschiedenen Zelltypen aus menschlichem Muskel ist damit ein wichtiger methodischen Betrachtung beim Versuch, den angeborenen Verhalten beider Zellarten in Kultur zu untersuchen. Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (FACS) ist ein Verfahren, durch das Zellen für eine weitere Untersuchung nach und / oder gezählt undanalysiert. FACS wurde gezeigt, zuverlässig zu bereichern menschlichen myogenen Zellen, aber die Ausbeute an Zellen für die anschließende Kultur bisher nicht hoch ^7. Angesichts der begrenzten Replikationspotenzial der Körperzellen wie Satelliten-Zellen abgeleiteten myogenen Zellen und die ganz Armen Proliferation und Differenzierung mit Seneszenz ⁴ verbunden sind, werden sanfter Ansätze erforderlich. Einzelne Muskelfaserkulturen bieten eine andere, weniger aggressiv, bedeutet der Erhalt murine Satellitenzellen noch in den sublaminalen Nische und nach ihrer Aktivierung in der Kultur ^8,9 ansässig. Dies ist jedoch häufig nicht möglich, aus der menschlichen Muskelbiopsie Material (weil Fasern können selten von Sehne zu Sehne erhalten werden), was bedeutet, dass diese Technik möglicherweise nicht für viele Forschungslabors Interesse an einem Studium menschlichen Muskel-abgeleitete Zellen sein. Darüber hinaus liefert die Einzelfaser-Technik nur sehr begrenzt Zellzahlen.

Hier beschreiben wir ein System zur Sortierung auf der Basis des Generatortle enzymatische Verdauung von Zellen unter Verwendung von Collagenase und Dispase durch zwei aufeinanderfolgende Runden der magnetischen Zellsortierung (MACS), das sowohl eine hohe Reinheit (> 95% myogenen Zellen) und Ausbeute (~ gibt anschließend 2,8 x 10 ⁶ ± 8,87 x 10 ⁵ Zellen / g Gewebe) für Experimente in der Kultur. CD56 wird als Goldstandard Oberflächenmarker zur Identifizierung von menschlichen Satellitenzellen in situ ¹⁰ und in vitro ¹¹ und stellt die ideale Oberflächenmarker Kandidat Wulst Befestigung. Bei diesem Ansatz CD56 Antikörpern zu Eisenoxid und polysaccharidhaltigen superparamagnetische Perlen werden zu den Zellen durch eine Hochgradienten-Magnetzellseparationssäule in einem starken Magnetfeld ^12,13 angeordnet gebunden geleitet konjugiert. Die Trennsäulen sind mit einer Matrix aus ferromagnetischen Stahlwolle oder Eisenkugeln, die magnetischen Feldlinien in Richtung ihrer Fläche, die starke Magnetfeldgradienten (~ 4tesla) konzentrieren dienen gefüllte ¹⁴. In diesen Spalten auch leicht magnetisch Zellen werden angezogen und auf ihrer Oberfläche ¹⁴ adsorbiert. Unbound (CD56 ^-) Zellen durch die Säule, während CD56 ⁺ Zellen mit magnetischen Mikrokügelchen gekennzeichnet sind, bis zur Entfernung aus dem Magnetfeld ^12,15 beibehalten.

Zellsuspensionen aus jeder Stufe des Sortierprozesses kann bei der gewünschten Dichte für weitere Experimente plattiert werden. Nach einer bestimmten Intervention die zellulären Bestandteile mittels Immunzytochemie ermittelt werden, aufgenommen mit Weitfeld oder konfokaler Fluoreszenzmikroskopie und unter Verwendung eines Bildanalyseansatz, die einen schnellen objektive Messung aller markierten Zellen in einem gegebenen Bild ermöglicht quantitativ analysiert. In unserem Labor haben wir diese doppelte immun Sortierung Ansatz gefolgt von Bildanalyse ¹⁶ verwendet haben, dass CD56 zeigen ^– menschlichen Fibroblasten leicht in Fettzellen transdifferen, während myogenen Zells von satelliten Ursprungs sind sehr widerstandsfähig gegen diese adipogenen Umwandlungs ^5.