Muizen Dermaal Fibroblast Isolation door FACS

Fibroblasten zijn dikwijls morfologisch gedefinieerd als spoelvormige cellen die hechten aan plastic substraten. Fibroblasten het principe soort cel verantwoordelijk voor het synthetiseren en remodeling de extracellulaire matrix in embryonale en volwassen organen ^1. Fibroblasten zijn derhalve cruciaal voor de ontwikkeling van zoogdieren en substantieel bijdragen aan het extracellulaire milieu die het gedrag van naburige celtypen in elk weefsel en orgaan beïnvloedt.

Fibroblasten zijn ook de belangrijkste celtype achter een gevarieerde set van medische aandoeningen die enorme ziektelast veroorzaken. Pathologische fibroblast activiteit belemmert normaal weefsel functie en omvat weefsels en organen fibrose (zoals de longen en lever), littekenvorming na cutane wondgenezing, atherosclerose, systemische sclerose, en de vorming van atheroomplaques na bloedvat letsel ^2-5. Wondgenezing in het bijzonder, zowel acuut als chronisch, gaat deposition van littekenweefsel dat noch lijkt op noch functies zoals het normale weefsel eromheen, en leidt tot aanzienlijke morbiditeit in diverse pathologische toestanden. Na verwonding, er een overgang van fibroblasten naar myofibroblasten, die vervolgens afscheiden structurele ECM componenten uitoefenen paracriene effecten op naburige celtypen en mechanische stabiliteit te herstellen door het afzetten van littekenweefsel ^6.

In cutane weefsel bestaat er aanzienlijke variatie in de kwaliteit van wondherstel over ontwikkelingstijd en tussen anatomische plaatsen. In de eerste twee trimesters van het leven geneest de foetus zonder littekens; echter, het derde trimester aan en op volwassen leeftijd, mensen genezen een litteken. Site-specifieke, naast leeftijdsspecifieke verschillen in wondgenezing bestaan. Wonden in de mondholte verbouwen met minimale littekenvorming ^7,8, terwijl littekenweefsel afzetting binnen cutane wonden significant is ^9. Controverse blijft concerning de relatieve invloed van de omgeving ten opzichte van de intrinsieke eigenschappen van lokale fibroblasten van de uitkomst van wondgenezing met betrekking tot zowel leeftijd als locatie ^10,11. Gezien de aanzienlijke verschillen in de genezing van muis orale vs. cutane dermis en minder embryonale (E15) vs. latere embryonale (E18) dermis, is het waarschijnlijk dat de intrinsieke verschillen in de populaties van fibroblasten op bepaalde ontwikkelingsleeftijd en over verschillende anatomische plaatsen bestaan .

In 1986 Harold F. Dvorak geponeerd tumoren zijn wonden die niet genezen ^12. Dvorak geconcludeerd dat tumoren gedragen als wonden in het lichaam induceren hun stroma door activering van de wondheling respons van de gastheer. Talrijke studies hebben sindsdien onderzocht de bijdrage van fibroblasten om de progressie van carcinomen ^13-15, maar zoals bij wondgenezing, de identiteit en embryonale oorsprong van de fibroblasten die bijdragen aan het stromale compartiment van cutane carcinomas is niet voldoende gedefinieerd. Het antwoord op deze vraag draagt ​​medisch belang aangezien recente studies blootstellen van de tumor-geassocieerde fibroblasten als een potentieel effectieve doelwit voor anti-kankertherapie ^16.

Identificeren en prospectief het isoleren van de fibroblast geslachten begiftigd met fibrogene potentieel in vivo is een essentiële stap op weg naar effectief manipuleren hun reactie op letsel in een breed scala van acute en chronische ziekten. In 1987, Cormack aangetoond twee subpopulaties van fibroblasten, één die binnen de papillaire en één in de reticulaire dermis ^17,18. Een derde subpopulatie bleek geassocieerd met haarfollikels in de huidpapilla regio van de follikel ^19,20. Wanneer gekweekt, deze fibroblast subtypen vertonen verschillen in groeipotentieel, morfologie en groeifactor / cytokinen profielen ^21-24.

Tot op heden, studies naar fibroblast hijterogeneity zijn grotendeels gefaald om adequaat te typeren ontwikkelings- en functionele diversiteit onder fibroblasten in vivo. Dit is deels het gevolg van een afhankelijkheid van gekweekte fibroblasten populaties en homogeniseren effect van celkweek of positieve selectie op basis van een zelf oppervlaktereceptor niet alle fibroblasten ²⁵ uitgedrukt. Een recente studie van ons laboratorium aangetoond een diepe oppervlak marker en transcriptie verschuiving in gekweekte versus onbeschaafde fibroblasten geïsoleerd door de FACS gebaseerde isolatie methodiek die in dit manuscript ^26.

Vervolgens identificeerden we een specifiek fibroblast geslacht binnen de muriene dorsale dermis en vastgesteld dat deze lijn, gedefinieerd door embryonale expressie van Engrailed-1, primair verantwoordelijk bindweefsel vormen in de dorsale huid. De lineage functies tijdens zowel acute als chronische vormen van fibrose waaronder wondheling, kanker stroma vorming enstraling veroorzaakte fibrose ^27. De karakterisering van verschillende fibroblast geslachten heeft kritieke implicaties voor therapieën die gericht zijn op het moduleren fibrogene gedrag.

In plaats van bestaande protocollen die berusten op in vitro manipulatie celisolatie ^28,29 verwezenlijken, zal de oogst protocol (figuur 1) hier beschreven opbrengst informatieve analyses van fibroblasten die nauwkeuriger fenotype en gedrag in vivo te vangen.