Выделение и культивирование эндотелиальных колониеобразующих клеток из легких человека и крысы

Разработчики

Раджеш С. Альфонс, Арул Вэдивел, Мервин С. Йодер, Бернар Тебо и др.

Описание технологии

Кровеносные сосуды имеют решающее значение для нормального развития, восстановления и гомеостаза тканей на протяжении всей жизни. В последнее время «постнатальный васкулогенез» прогениторных клеток сосудов рассматривается как механизм, способствующий образованию новых кровеносных сосудов и восстановлению органов. Среди нескольких описанных типов прогениторных клеток, участвующих в образовании кровеносных сосудов, наибольший интерес вызывают эндотелиальные колониеобразующие клетки, которые представляют собой линиеспецифические «истинные» прогениторные клетки сосудов.

Данная технология представляет собой метод выделения эндотелиальных колониеобразующих клеток из микрососудов легочной ткани человека и крысы. Для выделения циркулирующих эндотелиальных колониеобразующих клеток из мононуклеарных клеточной фракции периферической крови используется более ранний протокол. В этой технологии он адаптируется для выделения резидентных эндотелиальных колониеобразующих клеток из ткани дистальных отделов легких. Согласно модифицированному протоколу, после ферментативного диспергирования образцов легких человека или крысы до состояния клеточной суспензии CD31-экспрессирующие клетки отбирают с помощью магнитно-активированной сортировки клеток и высевают в условиях роста для эндотелий-специфических клеток. Колонии, возникающие в культуре через 1−2 недели, аккуратно отделяют и размножают с получением в течение последующих 2−3 недель чистых культур эндотелиальных колониеобразующих клеток. Полученные клетки имеют характеристики, типичные для эндотелиальных колониеобразующих клеток, например такие, как (I) морфология монослоя культивируемых клеток в виде «булыжной мостовой»; (II) поглощение ацетилированных липопротеинов низкой плотности и связывание лектина из Ulex europaeus; (III) формирование трубкообразной сети в матригеле (Matrigel); (IV) экспрессия поверхностных маркеров эндотелий-специфических клеток и отсутствие гемопоэтических или миелоидных поверхностных антигенов; (V) демонстрация большинством пролиферирующих клеток способности к самообновлению; и (VI) участие в формировании сосудов de novo в моделях имплантата in vivo на мышах. С учетом типичных начальных скоростей адгезии и пролиферации клеток, всю процедуру можно завершить в течение 4-х недель.

Практическое применение

Выделение и культивирование эндотелиальных колониеобразующих клеток легочных сосудов, согласно этой технологии, даст возможность проводить оценку функционального состояния этих клеток при легочных заболеваниях человека и в экспериментальных моделях этих заболеваний, изучить их патофизиологические механизмы и разработать новые, эффективные методы лечения.

Лаборатории

• Department of Pediatrics and Women’s and Children’s Health Research Institute, University of Alberta, Edmonton (Canada)
• Ottawa Hospital Research Institute, Regenerative Medicine Program, Sprott Center for Stem Cell Research, Department of Pediatrics, Children’s Hospital of Eastern Ontario, University of Ottawa, Ottawa (Canada)
• Department of Pediatrics, University of New Mexico, Albuquerque (USA)
• Wells Center for Pediatric Research, Indiana University School of Medicine, Indianapolis (USA)

Ссылки

Публикации

• Alphonse, R.S. et al. «The isolation and culture of endothelial colony-forming cells from human and rat lungs." 10 Nature Protocols (2015): 1697–1708.
• Alphonse, R.S. et al. «Existence, functional impairment, and lung repair potential of endothelial colony-forming cells in oxygen-induced arrested alveolar growth." 129 Circulation (2014): 2144–2157.
• Thebaud, B. & Abman, S.H. «Bronchopulmonary dysplasia: where have all the vessels gone? Roles of angiogenic growth factors in chronic lung disease." 175 Am. J. Respir. Crit. Care Med. (2007): 978–985.