SCI 干细胞国际 1687 - 9678 1687 - 966 x Hindawi 10.1155 / 2018/1625464 1625464 研究文章 保存的比较小鼠脂肪Tissue-Derived间充质干细胞使用威斯康辛大学的解决方案和汉克的平衡盐溶液 Nahar Saifun 1 http://orcid.org/0000 - 0003 - 1827 - 7609 中岛美嘉 Yoshiki 2 Miyagi-Shiohira 糙斑 2 Kinjo 高雄 3 小林 4 http://orcid.org/0000 - 0002 - 7451 - 0666 Saitoh 第一 5 渡边 对此 6 http://orcid.org/0000 - 0002 - 0880 - 6805 野口勇 Hirofumi 2 藤田 汪东城 1 卢武铉 Sangho 1 部门的传染性 呼吸 和消化药 医学研究生院 琉球大学的 冲绳903 - 0215 日本 u-ryukyu.ac.jp 2 再生医学部门 医学研究生院 琉球大学的 冲绳903 - 0215 日本 u-ryukyu.ac.jp 3 基础实验室科学 健康科学学院医学院 琉球大学的 冲绳903 - 0215 日本 u-ryukyu.ac.jp 4 日本冈山医院作为西大寺 日本冈山704 - 8192 日本 saidaiji-hp.or.jp 5 小儿牙科分工 医疗和牙科科学的研究生院 新泻大学 951 - 8514年新泻 日本 niigata-u.ac.jp 6 部门的泌尿学 日本冈山大学医学院毕业 牙科和制药科学 日本冈山700 - 8558 日本 okayama-u.ac.jp 2018年 6 9 2018年 2018年 20. 04 2018年 17 07年 2018年 30. 07年 2018年 6 9 2018年 2018年 版权©2018 Saifun Nahar et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

保护隔离前脂肪组织细胞是最重要的步骤之一,在维持细胞的可行性脂肪tissue-derived间充质干细胞(ADSCs)供临床使用。汉克的平衡盐溶液(哈佛商学院)的一个主要临床使用ADSC保护解决方案。然而,这一步是已知的导致细胞生存能力下降。威斯康辛大学(UW)的解决方案是被移植医生作为一个优秀的器官保护的解决方案。我们旨在调查的有效性UW保存ADSCs可行性的解决方案。我们收集了腹股沟的脂肪组织脂肪垫的老鼠相比,保存在华盛顿大学的解决方案和哈佛商学院在一夜之间隔离后通过测量细胞生存能力。我们发现可行的细胞收获的数量每克脂肪组织在华盛顿大学的解决方案——质量高于HBSS-preserved组织。

冲绳科技促进中心 Naito基金会 日本医学研究和发展机构 日本促进社会科学 16 h07094 琉球大学的
1。介绍

间充质干细胞(msc) [ 1)在再生医学细胞疗法的来源。msc有能力进行自我更新和分化形成细胞,包括脂肪细胞、软骨细胞、神经细胞和骨细胞( 2]。msc还调节生长因子释放等生物功能( 3),有免疫抑制作用。在几个来源的msc、脂肪tissue-derived间充质干细胞(ADSCs) [ 4, 5)已成为一个著名的治疗工具在临床使用 6- - - - - - 8]。

大多数临床研究人员使用隔离ADSCs ADSCs遵循他们自己的特定的协议,也没有最优存储介质保存收集后脂肪组织。有几个原因设施执行细胞疗法ADSCs使用维护的解决方案。首先,它可以从几个小时每天只要运输组织从手术室细胞处理中心。第二,一些临床研究人员相信一夜之间保存使用存储介质的混合物和青霉素和链霉素是必要的,以防止细菌感染。因此存储方案的选择是至关重要的维持ADSCs供临床使用的功能。然而,细胞存活率下降当ADSCs存储在12 - 24小时保护解决方案( 9]。

汉克的平衡盐溶液(哈佛商学院) 10, 11)和磷酸盐(PBS)解决方案是最常见的解决方案用于保护特定类型的细胞。哈佛商学院的基本功能是保持pH值和渗透平衡以及为细胞提供水和无机离子。哈佛商学院还含有葡萄糖,为细胞提供能量。与此同时,一些研究报道,威斯康辛大学(UW)的解决方案 12- - - - - - 14)有更好的组织保护能力比其他类型的保护解决方案对于某些类型的细胞( 15]。

在这里,我们比较了细胞的可行性ADSCs解决方案保存在华盛顿大学和哈佛商学院。

2。材料和方法 2.1。试剂

威斯康辛大学的解决方案(Viaspan)从阿斯特拉制药有限公司(日本东京)。哈佛商学院和IV型胶原酶解得到从热费希尔科学(日本东京)。其他材料都是最高的商业等级。

2.2。动物保健

所有实验协议是按照实验动物保健和使用指南制定的研究实验室中心,医学院,和动物实验研究所,大学医学院琉球群岛(日本冲绳)。实验动物实验委员会批准的协议是大学的琉球群岛(许可证号码:A2017101)。

C57BL / 6雄性小鼠(8周大;日本SLC、静冈市、日本)保持在控制温度(23±2°C)和光照条件(从08:30-20:30灯)。动物喂养标准啮齿动物食物颗粒和随意进入水。所有的努力都是尽量减少动物的痛苦。

2.3。隔离ADSCs从脂肪组织

脂肪组织提取从腹股沟8-week-old老鼠的脂肪垫(男, n = 3 )。组织被分为三组:nonpreserved控制,HBSS-preserved和威斯康辛大学solution-preserved组。在对照组,ADSCs一夜之间是孤立的没有保存脂肪组织。保护组织,脂肪组织是淹没在哈佛商学院或华盛顿解决方案在4°C 16 h直到隔离程序。隔离ADSCs从脂肪组织是如前所述 16]。短暂,脂肪组织是存储在哈佛商学院在4°C的温度和洗大力使用哈佛商学院组织消化之前的三倍。脂肪组织是切成小片段使用手术刀和消化的酶(胶原酶IV型2毫克/毫升;用颤抖的(hbs) 50毫升管旋转速度20速度/分钟37°C 120分钟;BioShaker BR-42FM, TAITEC、埼玉县、日本)。随后离心管(800×g) 5分钟。细胞颗粒包含ADSCs收集和清洗新鲜杜尔贝科的修改鹰介质(DMEM)含10%胎牛血清(的边后卫;美国Gibco-Invitrogen,卡尔斯巴德,CA)去除残余酶消化后,和消化细胞孵化T25瓶(插图过程如图 1)。所有的老鼠研究机构批准的动物保健和使用委员会琉球大学的。

插图的收集和保存脂肪tissue-derived间充质干细胞(ADSCs)。ADSCs后被隔离储存脂肪组织在保护解决方案(哈佛商学院或威斯康辛大学的解决方案)。在对照组,ADSCs一夜之间是孤立的没有保存脂肪组织。

2.4。评估细胞的生存能力

ADSCs隔离后的可行性评估使用0.4% w/ v和光纯化学公司,台盼蓝的解决方案(kouichi大阪,日本)和C-Chip™血细胞计数器(美国马NanoEnTek Inc .)。

2.5。流式细胞术

细胞流式细胞仪进行使用NovoCyte®流式细胞分析仪(究其生物科学公司,圣地亚哥,美国)根据制造商的指示。简单地说,ADSCs (1×105细胞)混合到0.5毫升的灌注方案(康宁,马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)。每个抗体(1/100的体积)添加到细胞混合物和孵化冰上30分钟。与杰出的污点洗细胞后缓冲区(BD生物科学,富兰克林湖,新泽西,美国),fluorescence-activated细胞排序(流式细胞仪)进行了测量。以下主要使用抗体:灿烂的紫421™鼠Anti-Mouse CD44 (BD生物科学),异硫氰酸荧光素(FITC)鼠Anti-Mouse CD90.2 (BD生物科学),PerCP / Cy5.5 Anti-Mouse CD34 (BioLegend、圣地亚哥、钙、美国),和PE / Cy7鼠Anti-Mouse CD45 (BD生物科学)。Isotype-identical抗体被用作控制。

2.6。实时PCR和rt - PCR

RNA是准备使用RNeasy qPCR®迷你工具包和QuantiTect®逆转录装备根据制造商的指示(试剂盒、希尔登,德国)。AmpliTaq黄金®360主混合使用根据制造商的指示(热费希尔科学、东京、日本)。实时PCR分析使用LightCycler 96实时PCR系统(罗氏、巴塞尔、瑞士)。的Taqman®普遍掌握混合二世,没有)(美国应用生物系统公司)是根据制造商的指示使用。一个使用GeneAtlas 482 rt - pcr进行热循环(Astec有限公司、福冈、日本)。图像记录使用Aplegen®ω亮度C(凝胶公司、旧金山、钙、美国)。

用于rt - pcr引物包括以下几点:

鼠标向前,胶质瘤ACTCTTACCAAGGAAGACCCATTAC

鼠标HGF反向,ATACCAGTAGCATCGTTTTCTTGAC

鼠标EGF向前,TATCCATCGGTAATAAGGGTGAAC

鼠标EGF逆转,CCAGCACACACTCATCTATATCAGA

鼠标VEGF, TGTCTTCACTGGATATGTTTGACTG

鼠标VEGF逆转,TTCTCTGTCATCATCTGTCTCTCTG

小鼠脊髓向前,GGTTGTTTTCAGTACCTCTTTCCTG

鼠标脊髓逆转,CATGCTCATTACTAGAAAAGCCAGG

鼠标GAPDH向前,AACTCACTCAAGATTGTCAGCAATG

鼠标GAPDH逆转,GCTGTAGCCGTATTCATTGTCATAC

2.7。细胞增殖

细胞被播种到24-well板密度为1.0×104细胞/。幻灯片拍摄用显微镜(×40)和细胞图像的数量统计。相对细胞增殖率计算转化细胞在细胞数量的播种至100%。

2.8。细胞分化

去检查使用OriCell™间充质干细胞脂肪形成的分化培养基(guxmx - 90031, Cyagen生物科学)和脂质分析工具包(AK09F, Cosmo生物有限公司、东京、日本)根据制造商的指示。成骨分化研究使用OriCell™间充质干细胞成骨分化培养基(guxmx - 90021, Cyagen生物科学)和钙化结节染色工具包(AK21, Cosmo生物有限公司、东京、日本)根据制造商的指示。

2.9。统计分析

提出了数据的平均值±标准错误(SE)。三组之间的差异进行了分析使用双向方差分析。 P < 0.05的值被认为是具有统计学意义。

3所示。结果与讨论 3.1。没有保存ADSCs孤立的特点

ADSCs孤立的没有保存作为对照组。他们培养融合80% DMEM包含10%的边后卫。显微镜进行确认没有异常细胞的大小和形状和文化状态(图 2(一个))。使用的标记流式细胞术进行鼠标msc (CD44和CD90.2),造血干细胞(CD34),白细胞(CD45)。我们观察到的表达CD44和CD90.2但不是CD34、CD45(图 2(一个)),确认孤立的细胞被msc。我们ADSCs诱导分化成脂肪细胞(图 2 (b)(图)和成骨细胞 2 (b))。成熟的脂肪细胞是沾油红O、成熟的成骨细胞被染色茜素红S。

表型和分化的潜力ADSCs孤立没有保存,作为对照组。形态出现ADSCs(通道2)(a,左面板)和细胞表面标记的ADSCs流式细胞术(通道2)(一个,右面板)。代表图像的脂肪细胞(b,左面板)和骨细胞分化(b,右面板)鼠标ADSCs在分化培养基培养(通道2)。

3.2。细胞的可行性ADSCs后保存在哈佛商学院或威斯康辛大学的解决方案

评估每组细胞的生存能力,我们测量总细胞数/组织重量(mg)和活细胞数量/组织重量(毫克)。没有明显的差异之间的总细胞数对照组(1.37±0.43×107/ g)和两个保全组(hbs组,1.43±0.16×107/ g;威斯康辛大学解决方案组,1.52±0.33×107/ g) ( n = 3 )(图 3(一个))。这些数据表明,隔离的ADSCs控制和两个保全组类似的处理效率。我们也计算了活细胞数/总细胞数的比例。之间有显著差异在细胞生存能力控制和HBSS-preserved组而不是UW-preserved组(对照组):0.83±0.03,哈佛商学院组:0.74±0.03,威斯康辛大学解决方案组:0.82±0.01)( n = 3 )(图 3 (b))。这些数据表明,细胞的可行性ADSCs后保存在哈佛商学院相比显著减少控制和威斯康辛大学solution-preserved组。每组ADSCs被播种在1×10的浓度4细胞/ 24好,细胞的数量在3和5数(图 3 (c))。细胞增殖率在3和5的威斯康辛大学组相当于对照组。然而,细胞增殖率在哈佛商学院的天3和5组明显低于对照组。ADSC保存在威斯康辛大学的解决方案保持了细胞增殖能力相当于对照组。

总细胞数和细胞的可行性ADSCs后保存16 h在汉克的平衡盐溶液(hbs)或威斯康辛大学(UW)的解决方案。图示总数的细胞产生了从1克老鼠脂肪组织后一夜之间保存在华盛顿大学和哈佛商学院。ADSCs孤立没有保存作为对照组(a),细胞生存能力是由计数活细胞的数量(不沾0.4% w/ v台盼蓝)在显微镜下的解决方案。哈佛商学院的细胞生存能力下降组与控制和威斯康辛大学组是重要的。数据表示为均值±SE(对照组:0.83±0.03,哈佛商学院组:0.74±0.03; P < 0.05 。威斯康辛大学解决方案组:0.82±0.01; P < 0.05 , n = 3 )(b)。哈佛商学院组细胞增殖率在3和5明显低于对照组。数据意味着±SE。显示了相对价值与细胞的数量在天0 100%。0天(对照组:100.0±0.0,威斯康辛大学组:100.0±0.0,哈佛商学院组:100.0±0.0, n = 5 )。第三天(对照组:208.5±18.9,威斯康辛大学组:162.5±21.2,哈佛商学院组:137.5±7.1; P < 0.01 , n = 5 )。第五天(对照组:358.0±13.7,威斯康辛大学组:287.0±45.4,哈佛商学院组:242.3±12.9; P < 0.01 , n = 5 )(c)。

3.3。特征孤立ADSCs后保存使用哈佛商学院或威斯康辛大学的解决方案

老鼠的特点ADSCs后保存在图所示 4。ADSCs在DMEM培养80%融合中含有10%的边后卫。显微镜进行确认没有异常细胞的大小和形状和哈佛商学院的文化状态——(图 4(一)(图)和威斯康辛大学solution-preserved组 4 (c))。流式细胞仪进行使用的标记鼠标msc (CD44, CD90.2)造血干细胞(CD34),白细胞(CD45)。我们观察到的表达CD44和CD90.2但不是CD34、CD45细胞保存在哈佛商学院(图 4(一)(图)和华盛顿大学的解决方案 4 (c)),的msc。我们确认ADSC表面标记物的表达水平(CD34、CD44和CD45)的控制,哈佛商学院和威斯康辛大学组织使用PCR检测方法。结果类似于流式细胞分析仪分析(数据未显示)。PCR用于检查mRNA表达肝细胞生长因子(HGF)水平,表皮生长因子(EGF)、血管内皮生长因子(VEGFA),抑制癌症细胞入侵ADSC(脊髓)表示。因此,细胞的功能控制,哈佛商学院和威斯康辛大学组织进行评估(补充图 1)。我们诱导分化的ADSCs哈佛商学院(图 4 (b)(图)和威斯康辛大学solution-preserved组 4 (d)脂肪细胞)。我们也诱导分化的ADSCs哈佛商学院(图 4 (b)(图)和威斯康辛大学solution-preserved组 4 (d))为成骨细胞。成熟的脂肪细胞和成骨细胞的存在证实了与油红O染色茜素红S,分别。维护时潜在的被证明为成骨和脂肪形成的差异化。

表型和分化的潜力ADSCs后保存16 h在哈佛商学院或威斯康辛大学的解决方案。形态出现ADSCs(通道2)在哈佛商学院- (a,左面板)和威斯康辛大学solution-preserved组(c,左面板)。细胞表面标记的ADSCs(通道2)保存在哈佛商学院(a,右面板)或华盛顿解决方案通过流式细胞术(c,右面板)。代表图像的分化脂肪细胞ADSCs保存在哈佛商学院(b,左面板)和威斯康辛大学的解决方案(d,左面板),并从ADSCs分化骨细胞保存在哈佛商学院(b,右面板)和威斯康辛大学(d,右面板)的解决方案。

脂肪组织被认为是一个可靠和丰富来源的成体干细胞再生疗法。取得优质ADSCs,脂肪组织之前必须保存在一个适当的解决方案隔离。我们调查的有效性两个存储解决方案(哈佛商学院和威斯康辛大学的解决方案)保存脂肪组织在一夜之间隔离ADSCs之前通过检查后续细胞生存能力。我们发现细胞生存能力是在威斯康辛大学解决方案组(82%)高于哈佛商学院组(74%)。然而,华盛顿大学的解决方案对胶原酶消化有抑制作用。组织消化是最重要的一步ADSCs从脂肪组织的隔离使这一个主要缺点。要克服这一点,我们洗了脂肪组织与哈佛商学院或杜尔贝科的磷酸盐(DPBS)。表 1显示了华盛顿大学的解决方案的组成和哈佛商学院。威斯康辛大学的解决方案包含高钾(120更易/ l),镁(5更易/ l),和磷比哈佛商学院(25更易/ l)。它还包含许多附加组件如lactobionate(100更易/ l),棉子糖(30更易/ l),腺苷酸(5更易/ l),别嘌呤醇(1更易/ l)、谷胱甘肽(3更易/ l)。这些组件可能会导致维护ADSCs的存活率。然而,华盛顿大学的解决方案是10倍hbs的解决方案。与此同时,哈佛商学院的组成类似于PBS和特点是其含有葡萄糖(5.6更易/ l)和低价格。有趣的是,然而,我们的研究结果表明,几乎没有影响,葡萄糖在脂肪组织保存16 h。这与先前的报道是一致的,表明葡萄糖浓度不影响人类的细胞增殖msc ( 17]。然而在其他报告,骨骨髓来源msc观察线粒体在糖酵解系统更少和更低的葡萄糖代谢( 18]。此外,有报道称,高葡萄糖促进骨分化msc ( 19]。因此,葡萄糖包含保护解决方案维持ADSCs质量可能不是必要的。

威斯康辛大学的具体组成解决方案和哈佛商学院。

威斯康辛大学(UW)的解决方案 汉克的平衡盐溶液(哈佛商学院)
钠(Na+)(更易/ l) 30. 142.8
钾(K+)(更易/ l) 120年 5.8
镁(毫克2 +)(更易/ l) 5 0.9
钙(钙2 +)(更易/ l) - - - - - - 1.3
碳酸(二氧化碳2−)(更易/ l) - - - - - - 4.2
氯(Cl)(更易/ l) - - - - - - 146.8
磷酸[警察丁3−)(更易/ l) 25 0.8
硫酸(SO42−)(更易/ l) 5 0.4
Lactobionate(更易/ l) One hundred. - - - - - -
棉子糖(更易/ l) 30. - - - - - -
腺苷(更易/ l) 5 - - - - - -
别嘌呤醇(更易/ l) 1 - - - - - -
谷胱甘肽(更易/ l) 3 - - - - - -
葡萄糖(更易/ l) - - - - - - 5.6
他(g / l) 50 - - - - - -
pH值 7.4 7.2
4所示。结论

威斯康辛大学的解决方案已经确认显著提高细胞存活率和细胞增殖能力ADSCs作为保护解决方案。然而,考虑到威斯康辛大学的解决方案是更多的昂贵的比哈佛商学院,我们的研究结果还表明,哈佛商学院拥有足够的函数作为防腐剂的解决方案。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突与本研究协会。

作者的贡献

SN, YN, CS和接下来的设计研究。SN, YN, CS,接下来进行了研究。锡、YN、CS、TK和HN收集数据。锡、YN、CS、TK和接下来的分析数据。锡、YN、CS、TK和HN解释数据。NK, TM、MW和摩根富林明提供了材料。SN, YN, HN提供了手稿。SN, YN, HN起草了手稿。SN, YN, HN修订手稿的内容。锡、YN, CS, TK、NK, MW,摩根富林明,HN批准了最终版本的手稿。 SN takes responsibility for the integrity of all of the data analyses.

确认

我们感谢Naomi Kakazu(琉球大学的)牧师援助和日本米酒Uema, Yuka馆,Maki Higa, Yuki Kawahira,纱织Adaniya(琉球大学)提供技术支持。这项工作是支持的研究实验室中心,医学院,和动物实验研究所,琉球大学医学院。这部分工作是支持日本促进社会科学(jsp;KAKENHI格兰特16号h07094),日本医学研究和发展机构Naito基金会和冲绳科技促进中心(OSTC)。

补充材料

补充图1:测定生长因子表达水平的ADSC后存储在哈佛商学院或威斯康辛大学16小时的解决方案。rt - pcr结果评估生长因子和细胞表面标记的mRNA表达ADSCs(补充图1)。完整的墨迹用于补充图1的图像(补充图1 b)。

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