2024年11月15日
本方案概述了从刺鼠(Acomys)中分离骨骼肌和心肌纤维脂肪生成祖细胞(FAPs)的方法Acomys) 通过 酶解离与荧光激活细胞分选。通过本方案获得的FAPs可有效扩增,并分化为肌成纤维细胞和脂肪细胞。
我们的总体目标是更深入地理解并掌握细胞间的通讯与细胞行为,从而揭示组织稳态的机制,以及在FAP修复过程中细胞过程如何发生异常调控。为实现这一目标,我们正在使用多种模型,其中之一是刺鼠。这种新型小鼠模型面临的主要问题之一是缺乏可用于研究的工具。
本文提供了一种新方案,包含可靠的酶消化和抗体染色步骤,使我们能够成功分选纤维脂肪生成祖细胞,并在体外进行培养,以进一步分析其命运。我们已测试了多种酶的组合与浓度以及多种抗体,本方法为目前最可靠且稳健的实验方案提供了参考。由于现已建立了可靠的酶消化方法,我们将继续筛选其他标志物和抗体,以成功分析内皮细胞、周细胞、免疫细胞及肌源性细胞。
首先,将已处死的小鼠仰卧位放置于解剖台上。用70%乙醇彻底喷洒小鼠的毛发。在腹侧正中线处做一个2至3厘米长的纵向切口。
暴露肋骨和腹肌。然后使用组织剪在剑突处剪开肌肉,暴露膈肌。接着在两侧剪开膈肌和肋骨。
用止血钳夹住并掀开剪断的肋骨,用组织剪在右心房上剪一小口,然后将连接20 mL注射器的23号针头插入心尖部位。
缓慢向心脏注入 20 mL 的 2 mM PBS EDTA。取出心脏并置于含有冰冷 PBS 的 60 mm 培养皿中,冰上保存。去除心房,并尽可能冲洗掉血液。
接下来,去除小鼠膝关节上方的皮肤。用一对精细镊子去除筋膜。使用剪刀以股骨为引导分离股四头肌。
然后将股四头肌转移至另一个含有冷PBS的培养皿中。首先,向含有小鼠心脏组织的5 mL转运管中加入2 mL消化缓冲液,并向含有小鼠骨骼肌组织的15 mL离心管中加入4 mL消化缓冲液。将从多刺鼠分离的心脏和股四头肌组织放置在培养皿的盖子上。
用组织剪将组织剪切成小于1立方毫米的小块。将剪碎的组织转移至相应的消化管中。以低速涡旋振荡管内内容物两秒钟。
20分钟后,从旋转仪上取下离心管。让组织碎片自然沉降。使用P1000移液器吸除上清液。
将上清液转移至含有20 mL预冷FACS缓冲液的50 mL离心管中。用相应体积的消化缓冲液补充分别的消化管。再次在旋转仪上孵育。
将肌肉组织再次进行消化后,加入冰冻的FACS缓冲液以终止消化反应。将一个孔径为40微米的细胞滤网置于50 mL离心管上方,将消化后的悬液及上清液通过滤网过滤。
将细胞悬液在 4 °C 下以 500 ×g 离心 8 分钟。去除上清液后,向沉淀中加入 3 mL ACK 裂解缓冲液并重悬。将悬液置于冰上孵育 5 分钟。用 FACS 缓冲液定容至 40 mL。
将样品在 4 °C 条件下以 500 ×g 离心五分钟。倾去上清液后,用 0.5 mL FACS 缓冲液重悬沉淀。最后,将悬液通过装在 5 mL 聚苯乙烯圆底管上的 40 µm 细胞滤筛帽过滤。首先,配制 30 L 染色缓冲液,其工作浓度为 2 倍,用于单色和 FMO 对照。
将单色和FMO对照染色缓冲液转移至96孔板的孔中。用20 µL FACS缓冲液补足体积。为染色样本,于1.5 mL离心管中配制0.5 mL的2× FACS染色缓冲液。
吸取10 µL细胞悬液分别加入单色和FMO对照孔中。然后向剩余的细胞悬液中加入2x FACS染色缓冲液并进行孵育。接着,向各孔中加入100 µL FACS缓冲液,向样品管中加入2 mL缓冲液。
在 4 °C 条件下以 500 ×g 离心五分钟。吸除上清液,然后将细胞沉淀重悬于活力缓冲液中。向 1.5 mL 离心管中加入 300 µL 增殖培养基。这些离心管将用作细胞分选的收集管。
使用FACS分选细胞后,在4 °C条件下以800 ×g离心10分钟。用P1000移液器小心吸除上清液,避免扰动沉淀。将沉淀重悬于增殖培养基中,调整终浓度为每微升100个细胞。将细胞悬液接种至48孔组织培养板的各孔中。
最后,将培养板转移至37 °C的培养箱中,在相应的气体条件下培养,直至细胞融合。培养5天内可获得具有典型成纤维细胞形态的融合细胞。
本方案概述了利用酶解消化和荧光激活细胞分选技术从刺鼠(Acomys)中分离骨骼肌和心肌纤维-脂肪生成祖细胞(FAPs)的方法。该方法提供了可靠的酶消化和抗体染色流程,可有效实现FAPs的分选及其体外培养。
从刺鼠模型中优化分离和扩增纤维脂肪生成祖细胞(FAPs)的方法填补了再生医学研究中的一个关键空白,从而能够深入研究组织修复机制。该技术能力支持以细胞间通讯、细胞外基质重塑以及比较再生生物学为重点的早期探索性研究。本方案提高了在临床前模型开发中进行靶点验证和机制性风险评估的预测可靠性。
本方案通过提供一种可靠的方法来分离和扩增FAPs,从而融入从发现到临床前研究的连续过程,适用于机制研究、筛选及转化研究。