في هذه المقالة، يتم توفيرها من أسلوب لعزل الخلايا اللحمية الوسيطة القلب من عينات مرضى اعتلال عضلة القلب أرهيثموجينيك بيوبتيك اندوميوكارديال. ويرد على توصيف والبروتوكول تعزيز التمايز أديبوجينيك بهم.
قلب الكبار عادي يتكون من عدة أنواع من الخلايا المختلفة، التي تمثل القلب الخلايا اللحمية الوسيطة سكان وفيرة. عزل هذه الخلايا يوفر إمكانية دراسة مشاركتها في أمراض القلب، وعلاوة على ذلك، يوفر نموذجا مفيداً الابتدائية خلية للتحقيق في الآليات البيولوجية.
هنا، يتم وصف طريقة لعزل ج-ماجستير من عينات المرضى اعتلال عضلة القلب أرهيثموجينيك بيوبتيك. ويسترشد عينات خزعة اندوميوكارديال في المناطق المتاخمة لندبة تصور برسم الخرائط الكهربائية التشريحية البطين الأيمن. ويرد وصف هضم الخزعات في كولاجيناز و الطلاء على طبق بلاستيك في مستنبت للسماح بنمو ج-ماجستير. ويمكن توسيع الخلايا المعزولة في الثقافة لعدة مقاطع. لتأكيد على النمط الظاهري الوسيطة، يرد وصف لتوصيف المناعية الشكلية. ج-ماجستير قادرون على التفريق في العديد من أنواع الخلايا مثل adipocytes و chondrocytes وخلايا الاوستيوبلاستس: في سياق ACM، تتسم برواسب adipocyte في قلوب المرضى، والبروتوكولات من أجل التفريق بين أديبوجينيك ج-ماجستير ويرد وصف تراكم قطرات الدهن.
خلايا mesenchymal Stromal (MSC) خلايا البالغين مع وظيفة داعمة هامة في العديد من الأنسجة1. نخاع العظام يمثل المصدر التاريخي للجنة السلامة البحرية، ولكن يمكن أن تكون معزولة من أنسجة مختلفة بما في ذلك المشيمة والأنسجة الدهنية ودم الحبل السري، والكبد والقلب1،2.
وفي عام 2006، المحدد “الجمعية الدولية” للعلاج الخلوي (إيست)، للمرة الأولى، معايير الحد الأدنى لتعريف البشرية ماجستير3. على وجه الخصوص، لجنة السلامة البحرية يجب أن يكون لديك القدرة على التمسك بالبلاستيك. يعربون عن المستضدات السطحية محددة: الإيجابية تميز علامات CD31 المكونة للدم وبطانية لعلامات mesenchymal CD44، CD105، CD29، و CD90، والسلبية ل CD14، CD45، CD34، ماجستير. بسبب الافتقار إلى التعبير عن الدكتور هلا، ماجستير غير قادر على تشغيل اللوريكتيفيتي. وعلاوة على ذلك، فخلايا مولتيبوتينت مع القدرة على تمييز تجاه أديبوجينيك وتشوندروسيتي وأوستيوبلاست الأنساب1،3.
التركيز على تكوين الخلوية القلب، القلب الخلايا اللحمية الوسيطة (ج-ماجستير) وفيرة في قلب الكبار عادي4،5. أنها تلعب دوراً حاسما في وظيفة القلب العادي والحالات المرضية على حد سواء. حين، الفيزيولوجية، ج-ماجستير توفر المكروية التي تؤيد السلامة الهيكلية والوظيفية لعضلة القلب، يتم تنشيطها في أمراض القلب في استجابة لإصابات القلب المشاركة في التئام الجروح ويعيد البناء fibrotic6 ،7.
مشاركة ج-ماجستير في أررهيثموجينيك اعتلال عضلة القلب (ACM) استبدال الدهنية في الآونة الأخيرة أظهرت8. على وجه الخصوص، ACM هو اضطراب وراثي نتج أساسا عن الطفرات في الجينات ديسموسومال التي تؤدي إلى استبدال الدهنية الليفي–احتشاء عضلة القلب، أساسا في البطين الأيمن9. ينشئ هذا الاستبدال، تمتد من ابيكارديوم إلى شغاف، ركيزة غير موصل يتسبب فشل القلب تدريجيا وتزداد سوءا عدم انتظام ضربات البطين، الذي يمكن أن يؤدي، في الحالات الشديدة، إلى الموت المفاجئ. سوماريفا et al. أثبت أصل adipocytes المسبق الوسيطة الموجودة في المقاطع ACM مرضى القلب اكسبلانتيد. وعلاوة على ذلك، ج-ماجستير المعزولة من خزعات endomyocardial ACM قلوب ديسموسومال التعبير عن الجينات ولذلك يمكن أن تتأثر بهذه الطفرات. على وجه الخصوص، في ظل الظروف أديبوجينيك، ACM ج-ماجستير تتراكم الدهون أكثر من تلك التي من قلوب التحكم. هذا الدليل يقود إلى الاستنتاج بأن ج-ماجستير سواء بدور نشط في أمراض المرض، وتمثل نموذجا خلية صالحاً لدراسة مواد تحتوي على الأسبستوس.
لتسهيل البحث في المستقبل في هذا السياق أو أمراض القلب الأخرى التي تتم الإشارة إلى عينة من القلب، ويرد بروتوكول مفصل لعزله ج-ماجستير من أجزاء صغيرة من أنسجة اندوميوكارديال، وتوسعها، وبهم phenotypical المناعية وصف، والتمايز أديبوجينيك.
ماجستير وماجستير ج: ماجستير خلايا multipotent المقيم في الكسر stromal لمختلف الأنسجة الكبار، مثل نخاع العظام والأنسجة الدهنية، الغضروف، الدماغ، والجلد، والمرفقات الجنين وقلب12. تم إجراء دراسات مختلفة لعزل وتوصيفها للتطبيقات الممكنة في مجال البحوث الأساسية ومتعدية12،13.
في ظروف صحية، لجنة السلامة البحرية هادئة، وتجديد ذاتي في انخفاض أسعار14. نظراً لأنها تتعرض لتغيرات باثولوجية البيئية، رد فعلهم تعزيز النسيج يعيد البناء عن طريق ترانسديفيرينتييشن المباشر، وترسب مصفوفة، أو تأثير paracrine14.
ماجستير أمراض القلب (ج-ماجستير) تمثل عدد سكان خلية كبيرة غير ميوسيتي القلب4. وهي تنبع من ابيكارديوم وتهاجر إلى عضلة القلب التي تمر بعملية انتقال الظهارية للوسيطة15. أنها تسهم في سلامة بنية القلب، في الفسيولوجية والحالات المرضية، عن طريق التفاعل مع كارديوميوسيتيس والمصفوفة خارج الخلية التوازن7،16الميكانيكية والكهربائية. ومع ذلك، لا يزال لا تماما المفهوم مهام واسعة النطاق من ج. ماجستير. معرفة أعمق لدورها في الظروف الفسيولوجية والمرضية على حد سواء يمكن أن تيسره في المختبر الدراسات المنجزة بعد عزلتها.
ج-ماجستير قد تم الحصول عليها من مناطق مختلفة من قلب الإنسان، مثل أطرافهم أذينية2،17 و18من البطين الأيمن.
في الآونة الأخيرة، ج-ماجستير من العينات البشرية endomyocardial البطين الأيمن بيوبتيك تم الحصول على8، مما يدل على أن مصدر الأنسجة يمكن أن يكون أقل من 3-5 ملغ.
التطبيقات الممكنة: يسمح الأسلوب المبين في هذه المخطوطات الحصول على الخلايا التي تحتوي على مقاطع بسيطة قليلة، مثل الهضم، والتحديد للتقيد بالبلاستيك من عينات صغيرة جداً من القلب.
ج-لجنة السلامة البحرية يمكن اعتبار نموذج خلية، نظراً لأنها سهلة لتضخيم والحفاظ عليها في المختبر، وهي قادرة على التمييز في خلايا نسب الوسيطة (البطانة وأوستيوسيتيس و adipocytes). وعلاوة على ذلك، إمكانية الحصول على الخلايا مباشرة من المرضى يشكل أداة عظيمة في المختبر للدراسات الميكانيكية في سياق الطب شخصية الدقة. والواقع أن هذه الخلايا تحمل الخلفية الجينية والطفرات في نهاية المطاف محددة من الجهات المانحة، وتتأثر بصفات المرضى محددة، مثل الشروط السريرية، والعمر والجنس، ونمط الحياة، والأدوية. وعلاوة على ذلك، قد تسمح إمكانية فرزها لعلامات مختلفة دراسة محددة ج-ماجستير مجموعات فرعية19.
ج-ماجستير معروفة لتكون فاعلة نشطة في أمراض القلب والأوعية الدموية المختلفة، معظمها يتميز بإعادة عرض الضارة للقلب. ولذلك، فإنها تمثل أهدافا مرشحة لرواية استراتيجيات علاجية لمكافحة أمراض القلب8،20.
ج-ماجستير الخصائص الشبيهة الجذعية وعدم الاستمناع كبير يوحي بإمكانية تطبيقها في الخلية-العلاج لأمراض القلب الطب التجديدي. وفي الواقع، مثل لجنة السلامة البحرية من نخاع العظام أو من مصادر أخرى، ج-ماجستير يحتمل أن يمكن في ذاتي وفي إعدادات allogenic، دون الحاجة إلى مطابقة بين البلدان المانحة و المتلقية21.
وعلاوة على ذلك، تتميز ج-ماجستير، يجري عزل مباشرة من أنسجة القلب، ويجري إخضاع القلب الصغير-البيئة والشخصية جينية. في سياق القلب الطب التجديدي، وهذا يمكن أن يكون من أهمية خاصة للحصول على نتائج ناجحة.
وحتى الآن، حددت الدراسات السريرية للطب التجديدي إمكانات علاجية مفيدة في ج-لجنة السلامة البحرية وعلى باراكريني النشاط18،،من2223. الأهم من ذلك، أن التجارب السريرية التي هي مصدر خلية القلب جارية مع الخلايا المشتقة من كارديوسفيري أو الفئات السكانية الفرعية ج-ماجستير13،،من2425. ومع ذلك، أما بالنسبة لماجستير المشتقة من نخاع العظام، قد تكون بروتوكولات مختلفة اللازمة للحصول على الدرجة الإكلينيكية ماجستير ج26.
ج. ماجستير ACM: البروتوكول المقدم في الغالب مناسبة لدراسة الأمراض التي يشار خزعة للوفلر. ACM المرضى الخضوع لإجراءات بيوبتيك لأغراض التشخيص27. عضلة القلب التدريج محله ندبا، أنسجة خاملة كهربائياً تتألف من adipocytes والتليف. من أجل توجيه العينات بيوبتيك إلى منطقة الندبة، حيث يكون العائد التشخيصي القصوى، هو رسم الخرائط اندوميوكارديال تستخدم10،،من2829. وتؤخذ العينات المستخدمة في هذا البروتوكول في منطقة الحدود في عضلة القلب المريضة.
وعرف سوماريفا et al. مؤخرا دوراً محوريا من ج-ماجستير في أمراض ال ACM8، مما يدل على أن ج-ماجستير هي الفاعلة في ACM القلب أديبوجينيسيس، منذ برياديبوسيتيس في تلك القلوب من أصل الوسيطة. وعلاوة على ذلك، عزلت ج-ماجستير مع هذا البروتوكول من خزعات ACM المرضى أظهرت الميل أكثر إلى تراكم الدهن وأديبوجينيسيس من عناصر التحكم. ولهذا السبب، يمكن استخدام هذه الخلايا لتأكيد بعض الآليات الجزيئية الأسبستوس، تثبت صلاحيتهم كنموذج خلية للدراسات الميكانيكية9.
القيود والخطوات الحاسمة: وعلى الرغم من مزايا الحصول على ماجستير ج مباشرة من المرضى (انظر الفقرة “التطبيقات الممكنة”)، يخضع هذا البروتوكول لقيود مختلفة.
أولاً وقبل كل شيء، الإجراء بيوبتيك القلب الغازية وكثيراً ما تجنبها إذا لم يكن ضروريا. وفي الواقع، أخذ عينات من أنسجة القلب إشكالية أخلاقيا وتقنياً على السواء. قد تكون أسباب إجراء خزعة القلب تحقيق تشخيص محدد في سياق القلب في تشخيص تفاضلية، رصد حالة زرع القلب، أو التحقق من وجود ورم القلب30. ولذلك، يمكن المسجلين فقط من المرضى التي يشار إلى خزعة اندوميوكارديال بتوافق الآراء بيان31 للبحث عن ج-ماجستير. وعلاوة على ذلك، القلب بيوبتيك يمكن أن يكون الإجراء المضاعفات السريرية، وقبل كل شيء في قلوب كارديوميوباثيك. ولذلك دائماً حذرون العينات اليكتروفيسيولوجيست وعينات بيوبتيك يمكن أن تكون صغيرة جداً، المساس بعزل الخلايا. التجارب المقبلة يمكن التغلب على هذه المشكلة بضبط تركيز كولاجيناز أو توقيت عملية الهضم.
ج-لجنة السلامة البحرية، كجميع خلايا الإنسان الأولية، تظهر تقلب عالية بين مواضيع مختلفة في تعمل جميع. وفي الواقع، الخلايا من مواضيع مختلفة مختلفة وراثيا، بل تعرض أيضا إلى تكييف البيئة المتغيرة. على وجه التحديد، ضمن هذه التجربة، لوحظ تقلب عالية في تمايز الخلايا العزلة، والنمو، وأديبوجينيك.
خطوات حاسمة لهذا البروتوكول قد يتعين الاعتراف بها. إذا كانت تشمل العينة بيوبتيك الشعيرات الدموية، يجب إزالة تجنب عزل موازية لخلايا بطانية، التي قد تلوث ثقافة ج-لجنة السلامة البحرية، ويمكن أن يتضح من تحليل نظام مراقبة الأصول الميدانية (الإيجابية ل CD31). للحصول على تمايز أديبوجينيك فعالة، يجب أن تكون الخلايا في مرحلة نمو نشط. وقد تؤثر درجة التقاء أيضا تراكم الدهن.
أهمية الأسلوب: وفيما يتعلق بالأساليب السابقة لعزل الخلايا اللحمية الوسيطة، هذه هي المرة الأولى حيث وصف ج. ماجستير الحصول مباشرة من العينات بيوبتيك البطين البشرية المقترح بالتفصيل. على الرغم من أن هذا الأسلوب المقترح لتجهيز عينات المرضى ACM، أنها يحتمل أن ينطبق على جميع المرضى الذي يتم الإشارة إلى عينة من القلب.
ويمثل هذا البروتوكول تطبيق مفيدة من الأساليب السابقة للحصول على الخلايا التي تتطلب أكبر عينات القلب32، التي غالباً ما تكون صعبة لجمع.
وعلاوة على ذلك، يشكل مصدر العينة بدعة مثيرة لاهتمام. بينما يتم إجراء خزعة البطين عادة على حاجز33، يأخذ هذا البروتوكول في الاعتبار العينات التي تم الحصول عليها من الجدار الحر البطين الأيمن. الخلايا المستمدة من منطقة البطين الأيمن المريضة قد تكون أكثر تمثيلاً لحالة مرضية من الأمراض التي تنطوي على rv.
وبالإضافة إلى ذلك، بعض الكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول مختلفة فيما يتعلق بالأخرى ج-ماجستير العزلة والتمييز بين أساليب32. على سبيل المثال، نوع كولاجيناز المقترحة في هذه المخطوطة مزيج من الفئة الأولى والفئة collagenases الثاني بنسبة متوازنة من أنشطة بروتيوليتيك. وعلاوة على ذلك، والحل الهضم يتألف من مزيج كولاجيناز حله في نفس القاعدية المتوسطة (إيمدم) تستخدم لإعداد ج. ماجستير الثقافة المتوسطة، مما يسمح ج. ماجستير معزولة تتكيف مع ظروف النمو في المستقبل.
وبالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن إجراءات الفرز يمكن توحيد الدفعية خلية، استخدام السكان ج-ماجستير كاملة، معزولة فقط من خلال الخاصية البلاستيكية الانضمام لهذه الخلايا، يشكل تبسيط دون تغيير في إيمونوفينوتيبيك خصائص ج-ماجستير. تكوين “أديبو ت” المقترحة في هذه المخطوطة قادرة على أن تؤدي إلى التفريق بين أديبوجينيك، تجنب التقلبات الأيض الناجم عن العناصر الأخرى مثل الأنسولين.
وعلاوة على ذلك، الطريقة المقترحة للمادة الدهنية التراكم الكمي، الذي يستند إلى تقييم شدة أورو اللونية، يوفر مزيد من المعلومات حول كمية الدهون المتراكمة، إذا ما قورنت بالأساليب التي تعتمد فقط على النسبة المئوية الخلايا إيجابية لتلطيخ أورو. غالباً ما تراكم الدهون هو كمياً عن طريق استخراج أورو دمج الخلايا مع الايزوبروبانول وقياس امتصاص. ومع ذلك، هذا الأسلوب يتطلب المزيد من الممرات وهي تتعرض لتقلب نتيجة التبخر الايزوبروبانول.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل بوزارة الصحة، ريشيركا كورينتي بمركز كارديولوجيكو مونزينو-إيرككس الإيطالية.
IMDM | Gibco by Life Technologies | 12440053 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Sigma-Aldrich | F2442 | |
PENICILLIN STREPTOMYCIN | Life Technologies Italia | 15140122 | |
Collagenase NB4 | Serva | 17454.02 | |
Basic fibroblast growth factor | Peprotech | 100-18B | |
L-glutammine | Sigma-Aldrich | G7513 | |
PBS | Lonza | 17-516F | |
Tryple select 1X (cell dissociation reagent) | Gibco | 12563029 | |
EDTA | Sigma-Aldrich | EDS | |
Trypsin-EDTA solution | Sigma-Aldrich | T6689 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A2058 | |
3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I5879 | |
Hydrocortisone | Sigma-Aldrich | H4001 | |
Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 | |
Oil Red O | Sigma-Aldrich | O0625 | |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | I9516 | |
Paraformaldehyde (PFA) Solution 4% in PBS | D.b.a. Italia S.r.l. | sc-281692 | |
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | 276855 | |
Antibody CD14-FITC (MφP9) | Becton Dickinson | 345784 | |
Antibody Integrin β1 (CD29)-PE (clone MAR4) | Becton Dickinson | 561795 | |
Antibody PECAM-1 (CD31)- APC (clone 9G11) | R&D Systems | FAB3567A | |
Antibody Hematopoietic progenitor cell antigen (CD34)-APC (clone 581) | Thermo Fisher Scientific | CD34-581-05 | |
Antibody H-CAM (CD44)-PE (clone G44-26) | Becton Dickinson | 561858 | |
Antibody L-CA (CD45)-APC (clone HI30) | Thermo Fisher Scientific | MHCD4505-4 | |
Antibody THY1 (CD90)-FITC (clone 5E10) | Becton Dickinson | 561969 | |
Antibody Endoglin (CD105)-APC (clone 266) | Becton Dickinson | 562408 | |
Antibody HLA-DR-FITC (clone L243) | Becton Dickinson | 347400 |
|
Gima Quick Plus sterilizer | Gima | 35642 | |
Bench centrifuge Sigma 3-16K | Sigma Centrifuges | 10330 | |
Mr. Frosty Freezing Container | Thermo Fisher Scientific | 5100-0001 | |
AxioVert 200M microscope | Zeiss | B 40-080 e 03/01 | |
FACS Gallios | Beckman Coulter | 773231AF | |
ImageJ (image processing program) | NIH | ||
Stericup filter units | Merck S.P.A. | SCGPU05RE | |
Conical Tubes, 50 mL | Eppendorf | 30122178 | |
Conical Tubes, 15 mL | Eppendorf | 30122151 | |
Safe-Lock Tubes, 2 mL | Eppendorf | 30120094 | |
100 mm TC-Treated Cell Culture Dish | Corning | 430167 | |
60 mm TC-Treated Cell Culture Dish | Corning | 430166 | |
6 well TC-Treated Multiple Well Plates | Corning | 3516 | |
Polystyrene Round-Bottom Tubes, 5 mL | BD Falcon | 352058 | |
BRAND counting chamber BLAUBRAND Bürker-Türk | Sigma-Aldrich | BR719520 |