Summary

从成年大鼠心脏同时分离高质量心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞

Published: May 19, 2017
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Summary

已经开发并描述了用于从大鼠心脏分离不同心脏细胞类型的几种方案。在这里,描述了优化的方案,其允许从单一制剂分离高质量的主要心脏细胞类型(心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞),降低了实验成本。

Abstract

大鼠是用于心血管研究的重要动物模型,大鼠心脏细胞常规用于体外分析心血管疾病进展的分子机制,如心脏肥大,纤维化和动脉粥样硬化。尽管已经对从心血管系统开发永生化细胞系以了解这些细胞机制进行了多次成功的尝试,但是对于这些研究,原代细胞提供了更加自然和接近于体内环境。因此,在特定细胞类型上工作的不同实验室已经制定了分离感兴趣的大鼠心脏细胞的各种类型的方案。然而,允许隔离多个单元格类型的协议丢失。这里描述了优化的方案,其允许从单一制剂中分离高质量的主要心脏细胞类型(心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞),并使得该r用于细胞分析。这样可以最有效地利用可用资源,这可以节省时间并降低研究成本。

Introduction

长期以来,啮齿动物模型被用作扩大对健康和疾病心血管生理学理解的工具。 1虽然这些动物模型可以让我们了解器官水平的疾病的病理生理学,并且分析用于治疗心血管疾病的各种药理学药物的药代动力学和药效学,了解心血管疾病发展的分子机制以及特定的细胞类型需要使用体外细胞培养模型。为此,已经开发了来自心血管系统的不同永生细胞系;然而,新鲜分离的原代细胞在生理和功能上与活组织和生物体更相关。

心脏是含有所有主要类型的心血管细胞的通用器官ystem,大鼠心脏仍然是一种常用的心血管生理学理解模型。在过去几十年中,已经描述了将各种细胞类型与心脏组织隔离的不同方法。然而,这些方法仅关注一种特定细胞类型的分离,导致不能再用于细胞分析的其他类型细胞的丧失。这里描述了优化的方案,其能够同时且高质量地分离主要细胞类型的心脏组织,即心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞。所有这些细胞类型可用于不同的实验装置8,9,10以及来自相同动物的细胞 – 细胞相互作用的分析。

Protocol

调查符合美国国家卫生研究院出版的“实验动物护理和使用指南”(NIH出版号85-23 1985),并得到了吉森大学当地伦理委员会的批准。在本研究中使用体重200-250g的成年雄性Wistar大鼠。 高压灭菌在进行手术至少一天之前,将所有手术器械,移液管吸头和巴斯德吸管进行高压灭菌,以在121℃的隔离程序中使用30分钟。 2.媒体和解决方案的准备<p c…

Representative Results

分离程序导致可用于计划实验的70-80%可行的棒状条纹心肌细胞( 图2A和2C )的产量。在我们的实验室中,心肌细胞通常用于分析Ca 2+信号。 图5A显示了在加载Fura-AM(5μM)的心肌细胞中对缺血/再灌注反应的细胞内钙[Ca 2+ ] i振荡。 图5B显示加入ATP(100μM)后内皮细胞和成纤维细胞中[Ca <s…

Discussion

在本文中,描述了用于分离和培养心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞的可重复方案。该方案描述了与仅仅一种细胞类型相反的心脏组织, 心肌细胞,内皮细胞和成纤维细胞的主要细胞类型的同时和高质量分离。分离过程中的关键步骤是适当消化心脏组织。如果消化不完全,仍然可以获得大量的肌细胞,但其质量非常差,并且它们大多是超收缩和圆形的( 图2B ),并且在实验…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

感谢L. Rinaldi,S.Schäffer,D. Reitz,H. Thomas和A. Weber的技术支持。作者还希望感谢Dr. E. Martinson博士对手稿进行广泛的阅读和语言编辑。该研究由Giessen Anschubsfinanzierung大学授予M. Aslam和D.Gündüz授予的支持。

Materials

anti-vWF Santa Cruz Biotech. SC-14014
Calcium chloride Merck 102378
Carnitin Sigma-Aldrich C0283
Collagenase type II Worthington LS004176
Creatin Sigma-Aldrich C0780
D-Glucose Merck 108342
Dil-Ac-LDL Thermo Scientific L3484
EDTA Solution (0.2 M) Biochrome AG L2113
Embeding solution Citiflour AF1-25
Endothelial cell medium MV2 PromoCell C-22022
Foetal calf serum (FCS) Biochrome AG S0615
Gentamicin Serva Chemicals 47991
HEPES Sigma-Aldrich H0887
Isoflurane Abbott TU 061219
Laminin  Roche/Sigma 11243217001
M199 medium Thermo Scientific 11150059
M199 medium (Powder) Biochrome AG T061
Magnesium sulphate Sigma-Aldrich 63138
Mouse anti-rat CD31 antibody (TLD-3A12) Thermo Scientific MA1-81051
NaCl solution (0.9%), Sterile B. Braun 30820080
Pan mouse IgG beads (Dynabeads) Thermo Scientific 11041
Paraformaldehyde (PFA) 4% Solution Santa Cruz Biotech. sc-281692
Penicillin-Streptomycin Thermo Scientific 15070-063
Phosphate buffer saline (PBS) 1x  PAN-Biotech P04-36500
Plastic consumables Greiner Bio-One
Potassium Chloride Merck 4933
Potassium dihydrogen phosphate Merck 7873
Sodium Chloride Merck 6404
Sodium Hydroxide Solution (2 N) Merck 109136
Sterile filtration system Thermo Scientific 5660020
Taurine Sigma-Aldrich T8691
TO-PRO Thermo Scientific T3605
Trypsin-EDTA Solution (10X) Sigma-Aldrich T4174
Water, Sterile B. Braun

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Cite This Article
Gündüz, D., Hamm, C. W., Aslam, M. Simultaneous Isolation of High Quality Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Fibroblasts from an Adult Rat Heart. J. Vis. Exp. (123), e55601, doi:10.3791/55601 (2017).

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