Этот протокол обеспечивает без ферментов метод для изоляции мезенхимальных стволовых клеток от абдоминопластики и липоаспиробразцовых образцов с помощью метода explant. Отсутствие суровых ферментов или этапов центрифугации обеспечивает клинически значимые стволовые клетки, которые могут быть использованы для исследований в пробирке или переданы обратно в клинику.
Мезенхимальные стволовые клетки (MSC) являются популяцией мультипотентных клеток, которые могут быть изолированы от различных тканей взрослых и плодов, включая жировую ткань. Как клинически значимый тип клеток, необходимы оптимальные методы для изоляции и расширения этих клеток in vitro. Большинство методов изолировать жировые msC (ADSCs) полагаются на суровые ферменты, такие как коллагеназ, чтобы переварить жировую ткань. Однако, в то время как эффективным при разрушении жировой ткани и принося высокое восстановление ADSC, эти ферменты являются дорогостоящими и могут иметь пагубное влияние на ADSCs – в том числе риски использования ксеногенных компонентов в клинических приложениях. Этот протокол детализирует метод изолировать ADSCs от свежих образцов липоаспирии и абдоминопластики без ферментов. Короче говоря, этот метод опирается на механическую дисассоциацию любой объемной ткани, за которой следует система культуры типа экспланта. ADSCs позволены мигрировать из ткани и на плиту культуры ткани, after which ADSCs можно культивировать и расширить in vitro для любого количества исследований and/or клинических применений.
Мезенхимальные стволовые клетки (MSC) представляют собой класс многопотентных взрослых стволовых клеток, которые могут быть выделены из различных взрослых и тканей плода, в том числе из жировой ткани. Эти клетки являются привлекательным типом клеток для фундаментальных исследований и клинических приложений из-за их пластичности дифференцировать сяопроецить в клетки всех слоев микроба в пробирке, пересекать аллогенные барьеры, дом к зонам воспаления, и подавить воспаление (рассмотрено в Sherman, et al.1). Adipose-derived MSCs (ASCs) определенно апеллируют из-за их легкости получать, по мере того как жировая ткань вообще рассмотрена отбрасывают ткань следуя за обычными процедурами липосакции и абдоминопластики. Однако, как только получено, образцы, как правило, подвергаются суровым условиям – либо ферментативное состояние или центрифугации – для того, чтобы изолировать ASCs2,3. Этот метод иллюстрирует простую процедуру изоляции АСК с помощью эксплантирующего метода, при отсутствии резких ферментативных или центрифугивационных шагов.
Наиболее распространенным методом изоляции ASCs состоит из мытья жировой образец, ферментативно переваривания образца с коллагеназой, центрифугирования образца, и, наконец, лизания красных кровяных телец до культивирования ASCs4. Хотя эффективно изолировать высокую урожайность ASCs, использование ксеногенных компонентов (например, ферментативное пищеварение с коллагеназой) считается более чем “минимально манипулировать” в США пищевых продуктов и медикаментов, и может представлять риски, такие как иммунная реакция, запрещая использование клеток в клинике5,6. Чтобы свести к минимуму риск ксеногенных компонентов, многие группы предложили неживотных полученных, изготовленных ферментов для переваривания жировой ткани. Тем не менее, эти ферменты по-прежнему суровы, и может изменить фенотип клеток7.
Другие методы изоляции ASCs включают высокоскоростной центрифугирования, используя силы выше, чем 1200 х г, и вихрь, чтобы изолировать ASCs8. Даже сил, как низко как 400 х г было достаточно в изоляции жизнеспособных ASCs9. Хотя эти клетки производят большое количество жизнеспособных клеток, многие протоколы не смогли размножаться за 14 дней8. Кроме того, механическая изоляция дает меньше восстановленных клеток, чем ферментативное пищеварение, но более высокая доля изолированных клеток были ASCs по сравнению с другими клетками эндогенных жировой ткани при прохождении 010.
Изоляция более чистой, более жизнеспособной популяции АСК за меньшее время, в сочетании с затратами и рисками ксеногенных компонентов, делает ферментативное пищеварение все менее и менее привлекательным для перевода в клинику. В то время как механическая изоляция изначально является благоприятным подходом, существует значительное неравенство в используемых методах, а объем обрабатываемых тканей ограничен размером специализированных центробежных блоков и может зависеть от консистенции оператора2.
В то время как ферментативное пищеварение и центрифугация быстро дают большой объем ASCs, эти изолированные клетки показывают фенотипические изменения, что дает вопросы об их поведении при возвращении к пациенту2. Explant основе метод изоляции ASC, как описано в этом протоколе, таким образом, используется некоторыми группами, в результате чего ASCs мигрируют из небольших кусочков твердой жировой ткани3,11,12. Эта миграция, вероятно, эффект клеток обращается к питательным богатым средствами массовой информации. Как и другие популяции MSCs, ASCs придерживаться пластика, и выжить и размножаться в используемых тканей культуры средств (компоненты ниже), что позволяет их изоляции от других типов клеток от жировой ткани. В то время как меньше клеток первоначально выздоравливают – часто принимая 1 неделю, пока клетки видны на пластине культуры ткани – эти неманипулируемые ASCs будет размножаться в пробирке, что позволяет расширение клеток до клинически релевантных объемов11,12,13.
ASCs являются привлекательным источником MSCs из-за легкого доступа ткани. Для клинических и научно-исследовательских приложений, ученые должны иметь в виду изменчивость донора при изоляции и культивирования этих клеток. По причинам, которые еще предстоит выяснить, МСК от различных доноров показывают различные возможности для распространения в пробирке, что впоследствии повлияет на миграцию АСК из жирового explant и распространения потенциала. Хотя изменчивость может наблюдаться в то время, что требуется для ASCs изолированы от этих ферментов свободных экстенсов для достижения выпуклости, это было редко для образца не размножаться в пробирке.
Помимо донорской изменчивости, наиболее вероятным источником отказа клеток мигрировать из ткани и/или размножаться в пробирке является продолжительность времени, в течение которого ткань хранилась до обработки. Когда образцам разрешалось сидеть за 12 ч до обработки или не держали влажным между уборкой и обработкой, наблюдались более низкие показатели миграции и распространения. Единственными образцами, которые часто не размножались, были образцы абдоминопластики, которые не были влажными с сольным раствором: в этих случаях ткани в центре тканевого блока часто были достаточно влажными для обработки, но иногда их нужно было отбросить. Поэтому очень важно сохранить ткань влажной от времени сбора урожая через обработку.
В тех случаях, когда ASCs не наблюдается на пластине на 1 неделе знак, жировые explants должны по-прежнему должны быть удалены из тканевой культуры пластин, чтобы не некроз ткани происходят. Иногда существует слишком мало ячеек, чтобы легко идентифицировать, но эти немногие клетки будут способны расширяться в рамках системы культуры. Если клетки все еще не наблюдаются в течение 3 недель, изоляция должна считаться неудачной.
В некоторых случаях, особенно абдоминопластики, невозможно получить действительно асептический образец из-за ограничений в хирургической арене. Если нет возможности использовать стерильный сосуд для транспортировки ткани из операционной в ламинарный капот потока, удаление внешнего 1 см ткани, как правило, достаточно для предотвращения загрязнения микроорганизмов. Если образец абдоминопластики прикреплен к коже, кожу можно протереть 70% этанолом для стерилизации этой поверхности до сжигания жировой ткани.
В процессе измельчения очень важно, чтобы ткань измельчалась на мелкие мелкие кусочки. Если экспланты слишком большие, будет недостаточно площади поверхности для ASCs мигрировать из ткани и на пластину. Кроме того, очень важно, чтобы ткань не оставалась в пластине дольше, чем это необходимо, чтобы ткань не стала некротической.
Ограничением этого метода является использование фермента (в описанном протоколе, трипсин) для отсоединения АСК в процессе культуры тканей. Другие неживотные производные ферменты, такие как Accutase, могут быть заменены, чтобы удалить потребность в животных производных продуктов, однако, это увеличит стоимость культуры тканей. По этой причине, среди прочего, многочисленные группы изучают не-двухмерных методов культуры тканей, таких как биореакторы и эшафот на основе систем для увеличения потенциала роста MSC при минимизации необходимости отсоединить клетки от их субстрата22.
При перемещении АСК в клинику основным ограничением метода изоляции эксплантатора является опора на хорошую производственную практику (GMP) уровень ткани культуры объекта, который многие медицинские центры не хватает. В этих случаях необходимо использовать любой из самозакрытых коммерчески доступных методов на основе ферментов или центрифугации. Однако по мере того, как объекты GMP становятся все более распространенными, ожидается, что этот эффект будет ограниченным. В то же время, даже такие объекты, не имеющие GMP ткани культуры объектов можно рассмотреть вопрос об использовании explant метод для изучения ASCs in vitro: чем меньше манипуляций, тем больше сродни эти клетки их in vivo коллегам11.
Этот метод обеспечивает простой способ изоляции ASCs от жировой ткани – как липоаспираты и абдоминопластики – в отсутствие суровых ферментов или центрифугации шаги. В то время как начальная доходность АСК ниже, чем у других методов, АСК будут размножаться в пробирке, снижая эффект более низкой начальной урожайности. Отсутствие чрезмерных или силовых манипуляций делает AsCs изолированы таким образом, особенно актуальным, так как Есть меньше вопросов (т.е. является ли наблюдаемые эффекты из-за самих клеток или манипуляции клеток во время процесса изоляции ).
The authors have nothing to disclose.
Авторы не имеют подтверждений
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 |