Isolierung, Expansion und Differenzierung von fibro-adipogenen Vorläuferzellen aus dem Modell der stacheligen Maus
15. November 2024
Dieses Protokoll beschreibt die Isolierung von fibro-adipogenen Vorläuferzellen (FAPs) des Skelett- und Herzmuskels aus stacheligen Mäusen (Acomys) durch enzymatische Dissoziation und fluoreszenzaktivierte Zellsortierung. Die aus diesem Protokoll gewonnenen FAPs können effektiv zu Myofibroblasten und Adipozyten erweitert und differenziert werden.
Unsere übergeordnete Vision ist es, die Zellkommunikation und das Zellverhalten, die zu Gewebemetastasen führen, besser zu verstehen und zu verstehen, und wie die zellulären Prozesse bei der Fütterreparatur fehlreguliert werden. Zu diesem Zweck verwenden wir verschiedene Modelle, von denen eines die Spiny-Maus ist. Eines der Hauptprobleme bei diesem neuen Mausmodell ist der Mangel an Werkzeugen, um es zu untersuchen.
Hier stellen wir ein neues Protokoll zur Verfügung, das einen zuverlässigen Enzymaufschluss und eine Antikörperfärbung enthält. Dies ermöglicht es uns, fibro-adipogene Vorläuferzellen erfolgreich zu sortieren und in vitro zu kultivieren, um ihr Schicksal weiter zu analysieren. Wir haben verschiedene Enzymkombinationen und -konzentrationen sowie mehrere Antikörper getestet, und unsere Methode liefert Referenzen für das zuverlässigste und robusteste Protokoll.
Da wir nun über einen zuverlässigen enzymatischen Verdau verfügen, werden wir weiterhin auf andere Marker und Antikörper testen, um Endothelzellen, Perizyten, Immunzellen und myogene Zellen erfolgreich zu analysieren.
Übersicht
Dieses Protokoll beschreibt die Isolierung von fett- und fibroblastischen Vorläuferzellen (FAPs) aus Skelett- und Herzmuskelgewebe von Stachelmäusen (Acomys) mittels enzymatischer Dissoziation und fluoreszenzaktivierter Zellsortierung. Die Methode bietet eine zuverlässige enzymatische Verdauung sowie Antikörpermarkierung zur effektiven Sortierung und Kultivierung von FAPs in vitro.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Zellbiologie
- Regenerative Medizin
- Stammzellforschung
Hintergrund
- Das Verständnis der Zellkommunikation und des Zellverhaltens ist entscheidend für die Gewebehomöostase.
- Fibroadipogene Vorläuferzellen spielen eine bedeutende Rolle bei der Gewebereparatur.
- Das Stachelmaus-Modell stellt aufgrund begrenzter Forschungswerkzeuge besondere Herausforderungen dar.
- Zur Untersuchung der FAPs in diesem Modell werden zuverlässige Protokolle benötigt.
Zweck der Studie
- Entwicklung eines robusten Protokolls zur Isolierung von FAPs aus Stachelmäusen.
- Ermöglichung weiterer Analysen der Differenzierung von FAPs in Myofibroblasten und Adipozyten.
- Schaffung einer Grundlage zur Untersuchung anderer Zelltypen im Stachelmaus-Modell.
Verwendete Methoden
- Enzymatische Dissoziation von Muskelgewebe.
- Fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) zur Isolierung von FAPs.
- Prüfung verschiedener Enzymkombinationen und -konzentrationen.
- Verwendung mehrerer Antikörper für eine effektive Sortierung.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Isolierung und Expansion von FAPs aus Stachelmäusen.
- FAPs können in Myofibroblasten und Adipozyten differenziert werden.
- Einrichtung eines zuverlässigen enzymatischen Verdauungsprotokolls.
- Referenzen für robuste Antikörper-Färbemethoden werden bereitgestellt.
Schlussfolgerungen
- Das entwickelte Protokoll verbessert die Untersuchung von FAPs bei stacheltierartigen Mäusen.
- Zukünftige Studien können zusätzliche Marker und Zelltypen erforschen.
- Diese Arbeit trägt zum Verständnis der Mechanismen der Gewebereparatur bei.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die optimierte Isolierung und Expansion von fibroadipogenen Vorläuferzellen (FAPs) aus dem Stachelmaus-Modell schließt eine entscheidende Lücke in der regenerativen Medizinforschung, indem sie eine umfassende Untersuchung der Gewebeheilungsmechanismen ermöglicht. Diese Methode unterstützt frühe Entdeckungsansätze, die auf zelluläre Kommunikation, Remodelling der extrazellulären Matrix und vergleichende regenerative Biologie ausgerichtet sind. Das Protokoll erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Zielvalidierung und der mechanistischen Ent-Risikobewertung für die Entwicklung präklinischer Modelle.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die Untersuchung regenerativer Signalwege und zellulärer Wechselwirkungen in einem hochgradig regenerativen Säugetiermodell.
- Ermöglicht die funktionelle Target-Validierung durch Isolierung und Expansion von FAPs für nachgeschaltete mechanistische Studien.
- Unterstützt die biologische Entschärfung von Risiken, indem eine Plattform bereitgestellt wird, um regenerative Reaktionen der stacheligen Maus und von Mus musculus zu vergleichen.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bietet validierte Zellpopulationen für standardisierte In-vitro-Assays zur Differenzierung und Matrixumgestaltung.
- Verbessert die Reproduzierbarkeit von Assays durch robuste enzymatische Verdauungs- und antikörperbasierte Zellsortierprotokolle.
- Ermöglicht die quantitative Beurteilung von FAP-Zellschicksalsentscheidungen unter definierten Bedingungen.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die Modellierung der Gewebeheilung und Fibrose in einem Säugetiermodell und ist somit für krankheitsrelevante Systeme aussagekräftig.
- Unterstützt die translationale Biomarker-Entdeckung, indem vergleichende Untersuchungen regenerativer Mechanismen ermöglicht werden.
- Stärkt die risikoadjustierten Entscheidungen zum Voranbringen von Portfolios im Bereich der regenerativen Medizin.
Pipeline- und Workflow-Integration
Dieses Protokoll integriert sich in den Entdeckungs- bis präklinischen Prozess, indem es eine zuverlässige Methode zur Isolierung und Expansion von FAPs für mechanistische, Screening- und translationsmedizinische Studien bereitstellt.
- Entdeckungsbiochemie: Verbessert die Hypothesenprüfung bezüglich Zellschicksal und Matrixremodellierung in regenerativen Kontexten.
- Screening: Stellt reproduzierbare, gut charakterisierte Zellpopulationen für die Assay-Entwicklung und die Bewertung von Verbindungen bereit.
- Analytik: Ermöglicht die quantitative Messung von Differenzierungsresultaten und der Reinheit von Zellpopulationen.
- Translationale Forschung: Erleichtert den vergleichenden Ansatz zwischen Arten hinsichtlich regenerativer Prozesse und der Abstimmung von Biomarkern.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft ein wiederverwendbares Protokoll zur Isolierung weiterer Zelltypen aus dem Stachelmaus-Modell.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Validierung regenerativer Zielstrukturen und mechanistischen Studien.
- Operationaler Wert: Standardisiert die Workflow-Schritte zur Zellisolierung und -vermehrung, um Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit zu gewährleisten.
- Strategischer Wert: Verbessert Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch von Projekten, indem biologische Unsicherheiten in der frühen Forschung reduziert werden.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht eine risikoadjustierte Priorisierung von Programmen in der regenerativen Medizin.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in der Durchflusszytometrie, der enzymatischen Gewebedissoziation und der Zellkultur.
- Setzt Zugang zu FACS-Geräten und validierten Antikörpanelen voraus.
- Erfordert eine standardisierte Vorgehensweise zwischen Teams bei Verdauungs- und Färbeprotokollen, um Reproduzierbarkeit zu gewährleisten.
- Kann eine Anpassung für andere Gewebetypen oder Spezies erfordern, wenn die Forschung erweitert wird.
- Hängt von laufenden Optimierungen für zusätzliche Zellmarker und Zellpopulationen ab.
Biopharma-Häufig gestellte Fragen
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:13
Collection of Skeletal and Cardiac Muscles from Spiny Mouse for Isolating Fibro‐Adipogenic Progenitors (FAPs)
2:46
Digestion of Mouse Skeletal and Cardiac Muscles for Fluorescence‐Activated Cell Sorting and Culture of Fibro‐Adipogenic Progenitors (FAPs)
5:01
Fluorescence‐Activated Cell Sorting and Culture of Fibro‐Adipogenic Progenitors (FAPs)
