RU2308281C1 - Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells - Google Patents
Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308281C1 RU2308281C1 RU2006111032/15A RU2006111032A RU2308281C1 RU 2308281 C1 RU2308281 C1 RU 2308281C1 RU 2006111032/15 A RU2006111032/15 A RU 2006111032/15A RU 2006111032 A RU2006111032 A RU 2006111032A RU 2308281 C1 RU2308281 C1 RU 2308281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- growth factor
- stem cells
- regional
- pancreas
- substance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экспериментальной биологии и медицины и касается способа клонирования in vitro регионарных стволовых клеток поджелудочной железы.The invention relates to the field of experimental biology and medicine, and relates to a method for in vitro cloning of regional pancreatic stem cells.
Известно большое количество способов культивирования in vitro клеточных элементов многих тканей в культуральных средах различного состава, с различными добавками, при этом чаще всего используют инкубацию клеточного материала в СО2-инкубаторе при 37°С, 5% CO2 и 100% влажности воздуха [1, 2].There are a large number of methods for in vitro culturing the cellular elements of many tissues in culture media of various compositions, with various additives, most often using incubation of cellular material in a CO 2 incubator at 37 ° C, 5% CO 2 and 100% air humidity [1 , 2].
Однако недостатком существующих способов является то, что их использование не дает возможности клонировать in vitro регионарные стволовые клетки поджелудочной железы.However, a drawback of the existing methods is that their use does not make it possible to clone regional pancreatic stem cells in vitro.
Разработка данного способа является актуальной задачей, решение которой необходимо для научных целей: проведения фундаментальных исследований по изучению пролиферативно-дифференцировочного баланса регионарных стволовых клеток in situ в поджелудочной железе и закономерностей их функционирования и жизнедеятельности, а также для поиска и создания лекарственных средств, способных влиять на функциональную активность данной фракции резидентных клоногенных клеточных элементов железистой ткани с целью повышения эффективности терапии заболеваний поджелудочной железы и, в первую очередь, сахарного диабета различного генеза.The development of this method is an urgent task, the solution of which is necessary for scientific purposes: to conduct basic research on the proliferative and differentiation balance of regional stem cells in situ in the pancreas and the patterns of their functioning and vital functions, as well as to search for and create drugs that can influence the functional activity of this fraction of resident clonogenic cellular elements of glandular tissue in order to increase the efficiency of the treatment of pancreas left, and, first of all, diabetes mellitus of various origins.
Задачей, решаемой данным изобретением, является создание способа клонирования in vitro регионарных стволовых клеток поджелудочной железы.The problem solved by this invention is to provide a method for in vitro cloning of regional pancreatic stem cells.
Поставленная задача достигается тем, что диссоциацию ткани поджелудочной железы лабораторных животных проводят с помощью гомогенизатора, а в раствор добавляют вещество с антипротеазной активностью. В качестве вещества с антипротеазной активностью используют контрикал. Полученные клеточные элементы помещают в культуральную среду и инкубируют в СО2-инкубаторе при 37°С, 5% СО2 и 100% влажности воздуха в течение 14-21 сут. Культуральная среда имеет следующий, предлагаемый нами состав: 80% среды DMEM, 20% неинактивированной эмбриональной телячей сыворотки, 10 г/л глюкозы, 500 мг/л L-глутамина, 50 мг/л гентамицина, 5000 МЕ/л гепарина, 50 мг/л инсулина, 10 нг/мл фактора роста стволовых клеток, 30 нг/мл эпидермального фактора роста, 10 нг/мл лейкозингибирующего фактора, 10 нг/мл интерлейкина-6, 10 нг/мл фактора роста фибробластов,.The task is achieved in that the dissociation of pancreatic tissue of laboratory animals is carried out using a homogenizer, and a substance with antiprotease activity is added to the solution. Contrical is used as a substance with antiprotease activity. The obtained cell elements are placed in a culture medium and incubated in a CO 2 incubator at 37 ° C, 5% CO 2 and 100% air humidity for 14-21 days. The culture medium has the following composition that we offer: 80% DMEM medium, 20% uninactivated fetal calf serum, 10 g / l glucose, 500 mg / l L-glutamine, 50 mg / l gentamicin, 5000 IU / l heparin, 50 mg / l of insulin, 10 ng / ml of stem cell growth factor, 30 ng / ml of epidermal growth factor, 10 ng / ml of leuko-inhibiting factor, 10 ng / ml of interleukin-6, 10 ng / ml of fibroblast growth factor.
Новым в предлагаемом способе является использование веществ с антипротеазной активностью в ходе механической диссоциации ткани поджелудочной железы и состав культуральной среды.New in the proposed method is the use of substances with antiprotease activity during mechanical dissociation of pancreatic tissue and the composition of the culture medium.
Заболевания поджелудочной железы являются весьма распространенными во всем мире и занимают значительное место в структуре заболеваемости и инвалидности населения нашей страны. Особую опасность для здоровья и социальную значимость патологии данного органа представляет сахарный диабет. При этом, несмотря на то, что существует значительное количество медикаментозных средств лечения данного заболевания, на сегодняшний день нет способов радикального излечения от его различных форм. Пациентам приходится постоянно, в течение всей жизни, принимать заместительную терапию либо другие сахароснижающие препараты. Кроме того, весьма сложно и далеко не всегда с успехом проводится лечение недостаточности экзокринной функции поджелудочной железы. Вместе с тем, благодаря современному развитию клеточных технологий и связанному с этим обнаружению в различных органах резидентных мультипотентных стволовых клеток (назначением которых является регенерация тканей в ответ на физиологическую убыль клеток либо их гибель, вызванную повреждающим фактором) [3], появилась возможность поиска новых путей разработки патогенетически обоснованных методов лечения заболеваний поджелудочной железы [4], основанных на стимуляции функций стволовых клеток. Однако, как было описано выше, для разработки таких методов необходим способ клонирования регионарных стволовых клеток поджелудочной железы, позволяющий в условиях in vitro изучать действие на них различных препаратов и веществ.Diseases of the pancreas are very common throughout the world and occupy a significant place in the structure of morbidity and disability of the population of our country. Of particular danger to the health and social significance of the pathology of this organ is diabetes. Moreover, despite the fact that there is a significant amount of medications for the treatment of this disease, today there are no ways to radically cure its various forms. Patients have to constantly, throughout their lives, take replacement therapy or other hypoglycemic drugs. In addition, it is very difficult and not always successful in the treatment of exocrine pancreatic insufficiency. At the same time, thanks to the modern development of cell technologies and the associated detection of resident multipotent stem cells in various organs (the purpose of which is tissue regeneration in response to physiological loss of cells or their death caused by a damaging factor) [3], it became possible to search for new ways development of pathogenetically substantiated methods of treating pancreatic diseases [4], based on stimulation of stem cell functions. However, as described above, to develop such methods, a method for cloning regional pancreatic stem cells is needed, which allows in vitro studies of the effects of various drugs and substances on them.
Факт применения культуральной среды из используемых компонентов и их концентрация, в том числе добавление в среду указанной совокупности полифункциональных цитокинов, представляющих собой раннедействующие факторы роста с разнонаправленными механизмами действия на функциональное состояние клеточных элементов, и использование вещества с антипротеазной активностью в ходе механической диссоциации ткани поджелудочной железы с достижением нового результата: создание способа клонирования in vitro регионарных стволовых клеток поджелудочной железы, для специалиста является неочевидным.The fact of the use of the culture medium from the components used and their concentration, including the addition of the specified set of multifunctional cytokines to the medium, which are early acting growth factors with multidirectional mechanisms of action on the functional state of cellular elements, and the use of substances with antiprotease activity during mechanical dissociation of pancreatic tissue with the achievement of a new result: the creation of a method for in vitro cloning of regional stem cells of the pancreas oh gland, for a specialist is not obvious.
Используемый в предлагаемом изобретении способ диссоциации ткани поджелудочной железы и состав среды в совокупности являются оптимальными для клонирования in vitro регионарных стволовых клеток поджелудочной железы.The method for dissociating pancreatic tissue used in the present invention and the composition of the medium in the aggregate are optimal for in vitro cloning of regional pancreatic stem cells.
Заявляемые существенные признаки проявили в совокупности новые свойства, не являющиеся очевидными для специалиста и не вытекающие явным образом из уровня техники в данной области. Новые признаки позволяют клонировать in vitro регионарные стволовые клетки поджелудочной железы и предлагаемое изобретение может быть использовано в экспериментальной биологии и медицине. Идентичной совокупности признаков при исследовании уровня техники по патентной и научно-медицинской литературе не обнаружено.The claimed essential features in the aggregate showed new properties that are not obvious to a specialist and not arising explicitly from the prior art in this field. New features make it possible to clone regional pancreatic stem cells in vitro and the present invention can be used in experimental biology and medicine. An identical set of features was not found in the study of the state of the art in patent and medical literature.
Исходя из вышеизложенного следует считать заявляемое техническое решение соответствующим критериям: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».Based on the foregoing, the claimed technical solution should be considered relevant criteria: "Novelty", "Inventive step", "Industrial applicability".
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежейThe invention will be clear from the following description and the accompanying drawings.
На фиг.1 А - ацинусоподобные образования на фоне гетерогенных клеточных элементов, выросшие на 14-е сут культивирования (нативный препарат), ув. 250 х; на фиг.1 Б - ацинусоподобное образование, выросшее на 21-е сут культивирования (нативный препарат), ув. 600 х.In figure 1 A - acinus-like formations on the background of heterogeneous cellular elements that grew on the 14th day of cultivation (native preparation), uv. 250 x; figure 1 B - acinus-like formation that grew on the 21st day of cultivation (native drug), uv. 600 x
На фиг.2 - ацинусоподобное образование, выросшее на 21-е сут культивирования, окр. азур II-эозин, ув. 600 х.Figure 2 - acinus-like formation that grew on the 21st day of cultivation, okr. azur II-eosin, uv. 600 x
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Поджелудочную железу лабораторных животных (мышей) помещают в гомогенизатор с питательной средой, содержащей 5 ЕД/мл контрикала, и гомогенизируют до получения однородной клеточной взвеси, которую после фильтрации через капроновую сеточку помещают в культуральную среду следующего состава: 80% среды DMEM, 20% неинактивированной эмбриональной телячей сыворотки, 10 г/л глюкозы, 500 мг/л L-глутамина, 50 мг/л гентамицина, 5000 МЕ/л гепарина, 50 мг/л инсулина, 10 нг/мл фактора роста стволовых клеток, 30 нг/мл эпидермального фактора роста, 10 нг/мл лейкозингибирующего фактора, 10 нг/мл интерлейкина-6, 10 нг/мл фактора роста фибробластов и инкубируют в СО2-инкубаторе при 37°С, 5% CO2 и 100% влажности воздуха в течение 14-21 сут.The pancreas of laboratory animals (mice) is placed in a homogenizer with a nutrient medium containing 5 U / ml of contracal and homogenized until a homogeneous cell suspension is obtained, which, after filtration through a nylon mesh, is placed in a culture medium of the following composition: 80% DMEM, 20% uninactivated fetal calf serum, 10 g / l glucose, 500 mg / l L-glutamine, 50 mg / l gentamicin, 5000 IU / l heparin, 50 mg / l insulin, 10 ng / ml stem cell growth factor, 30 ng / ml epidermal growth factor, 10 ng / ml leuko-inhibiting its factor, 10 ng / ml of interleukin-6, 10 ng / ml of fibroblast growth factor and incubated in a CO 2 incubator at 37 ° C, 5% CO 2 and 100% air humidity for 14-21 days.
Предлагаемый способ был изучен в экспериментах на мышах линии CBA/CaLac (животные 1 категории, конвенциональные линейные мыши) в количестве 27 шт. массой 18-20 г. Животные получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (сертификат имеется).The proposed method was studied in experiments on mice of the CBA / CaLac line (category 1 animals, conventional linear mice) in an amount of 27 pcs. weighing 18-20 g. Animals were obtained from the nursery of the experimental biomedical modeling department of the Research Institute of Pharmacology, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences (certificate is available).
Пример 1Example 1
Способ осуществляют следующим образом. У мыши линии СВА/CaLac массой 20 г, умерщвленной с помощью дислокации шейных позвонков под эфирным наркозом, в стерильных условиях (боксе, оборудованном ламинаром) извлекали поджелудочную железу. Поджелудочную железу отмывали от эритроцитов в физиологическом растворе. Затем ее помещали в гомогенизатор с питательной средой DMEM, содержащей 5 ЕД/мл контрикала, и гомогенизировали до получения однородной клеточной взвеси при комнатной температуре. После этого клеточный материал фильтровали через капроновую сеточку для удаления крупных агрегатов, дважды отмывали центрифугированием при 1500 об/мин в течение 5-10 мин и подсчитывали общее количество нуклеаров, определяя их жизнеспособность с помощью трипанового синего. Затем клетки помещали в среду следующего состава: 80% DMEM ("Serva", ФРГ), 20% неинактивированной ЭТС ("Sigma", США), 10 г/ л глюкозы, 500 мг/л L-глутамина ("Sigma", США), 50 мг/л гентамицина ("Serva", ФРГ), 5000 МЕ/л гепарина ("Biochemie", Австрия), 50 мг/л свиного многокомпонентного инсулина ("Novo Nordisk", Дания), 10 нг/мл фактора роста стволовых клеток ("Sigma", США), 30 нг/мл эпидермального фактора роста ("Sigma", США), 10 нг/мл лейкозингибирующего фактора ("Sigma", США), 10 нг/мл интерлейкина-6 ("Sigma", США), 10 нг/мл фактора роста фибробластов ("Sigma", США). Доводили концентрацию клеточных элементов до 200 тыс/мл и по 3 мл приготовленной взвеси помещали в пластиковые 6-луночные планшеты ("Costar", США). Культуру инкубировали в течение 14-21 сут в СО2 инкубаторе ("Jouan", Франция) при 37°С, 5% CO2 и 100% влажности воздуха. После инкубации с помощью бинокулярного микроскопа МБС-9 (ув.56х) подсчитывали число многоклеточных (более 30 клеток) ацинусоподобных образований (фиг.1). Проинкубированный клеточный материал в планшете фиксировали метанолом и окрашивали азур П-эозином в течение 30-40 мин, после чего препараты изучали под иммерсией (фиг.2). При этом инкубация в течение 14-и сут приводит лишь к началу образования в культуре отдельных, преимущественно не до конца сформированных ацинусоподобных структур. Продление инкубации до 21-х сут приводит к образованию не только полностью сформированных ацинусов, но и позволяет зачастую получить их сливной рост.The method is as follows. In a CBA / CaLac mouse weighing 20 g, euthanized by dislocation of the cervical vertebrae under ether anesthesia, the pancreas was removed under sterile conditions (box equipped with laminar). The pancreas was washed from red blood cells in physiological saline. Then it was placed in a homogenizer with DMEM nutrient medium containing 5 U / ml of contrycal and homogenized until a homogeneous cell suspension was obtained at room temperature. After this, the cellular material was filtered through a nylon mesh to remove large aggregates, washed twice by centrifugation at 1500 rpm for 5-10 minutes, and the total number of nuclears was counted, determining their viability using trypan blue. Then the cells were placed in the medium of the following composition: 80% DMEM (Serva, Germany), 20% uninactivated ETS (Sigma, USA), 10 g / L glucose, 500 mg / L L-glutamine (Sigma, USA ), 50 mg / l gentamicin (Serva, Germany), 5000 IU / l heparin (Biochemie, Austria), 50 mg / l pork multicomponent insulin (Novo Nordisk, Denmark), 10 ng / ml growth factor stem cells ("Sigma", USA), 30 ng / ml of epidermal growth factor ("Sigma", USA), 10 ng / ml of leuko-inhibiting factor ("Sigma", USA), 10 ng / ml of interleukin-6 ("Sigma" , USA), 10 ng / ml fibroblast growth factor (Sigma, USA). The concentration of cellular elements was adjusted to 200 thousand / ml and 3 ml of the prepared suspension was placed in plastic 6-well plates (Costar, USA). The culture was incubated for 14-21 days in a CO 2 incubator (Jouan, France) at 37 ° C, 5% CO 2 and 100% air humidity. After incubation using a MBS-9 binocular microscope (SW 56x), the number of multicellular (more than 30 cells) acin-like formations was counted (Fig. 1). Incubated cellular material in the plate was fixed with methanol and stained with azure P-eosin for 30-40 minutes, after which the preparations were studied under immersion (figure 2). Moreover, incubation for 14 days only leads to the beginning of the formation in the culture of individual, mainly incompletely formed acinus-like structures. Extending the incubation up to 21 days leads to the formation of not only fully formed acini, but also often allows them to receive drain growth.
Предлагаемый способ позволяет in vitro клонировать регионарные стволовые клетки поджелудочной железы и получать, помимо роста гетерогенных клеточных элементов, органоспецифический рост - ацинусоподобные многоклеточные образования, представляющие собой структурно-функциональные единицы железистой ткани.The proposed method allows in vitro to clone regional pancreatic stem cells and obtain, in addition to the growth of heterogeneous cellular elements, organ-specific growth - acinus-like multicellular formations, which are structural and functional units of glandular tissue.
ЛитератураLiterature
1. Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Шахов В.П. Методы культуры ткани в гематологии. - Томск: Изд-во ТГУ, 1992. - 272 с.1. Goldberg E.D., Dygay A.M., Shakhov V.P. Methods of tissue culture in hematology. - Tomsk: Publishing house of TSU, 1992. - 272 p.
2. Gritti A., Bonfanti L., Doetsch F., Caille I., Alvarez-BuyIla A., Daniel A. Lim, Galli R., Jose Manuel Garcia Verdugo, Daniel G. Herrera, Vescovi A.L. Multipotent Neural Stem Cells Reside into the Rostral Extension and Olfactory Bulb of Adult Rodents // J. Neuroscience. - 2002. - V.22. - P.437-445.2. Gritti A., Bonfanti L., Doetsch F., Caille I., Alvarez-BuyIla A., Daniel A. Lim, Galli R., Jose Manuel Garcia Verdugo, Daniel G. Herrera, Vescovi A.L. Multipotent Neural Stem Cells Reside into the Rostral Extension and Olfactory Bulb of Adult Rodents // J. Neuroscience. - 2002. - V.22. - P. 437-445.
3. Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Жданов В.В. Современные взгляды на проблему стволовых клеток и возможности их использования в медицине // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2005. - №4. - С.184-199.3. Goldberg E.D., Dygay A.M., Zhdanov V.V. Modern views on the problem of stem cells and the possibilities of their use in medicine // Cellular technologies in biology and medicine. - 2005. - No. 4. - S.184-199.
4. Orlic D., Kajstura J., Chimenti S., Anversa P. Mobilized bone marrow cells repair the infarcted heart, improving function and survival // Natl. Acad. Sci. USA. - 2001. - V.98. - P.10344.4. Orlic D., Kajstura J., Chimenti S., Anversa P. Mobilized bone marrow cells repair the infarcted heart, improving function and survival // Natl. Acad. Sci. USA - 2001. - V.98. - P.10344.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006111032/15A RU2308281C1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006111032/15A RU2308281C1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2308281C1 true RU2308281C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006111032/15A RU2308281C1 (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2308281C1 (en) |
-
2006
- 2006-04-05 RU RU2006111032/15A patent/RU2308281C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Maltseva O et.al "Fibroblast growth factor reversal of the corneal myofibroblast phenotyhe", Invest Ophthalmol Vis Sci, Oct; 41(11):2490-5. * |
Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M. и др. Методы культуры ткани в гематологии. - Томск: Изд-во ТГУ, 1992, с.272. Gritti A et. al "Multipotent neural stem cells reside into the rostal extension and olfactory bulb of adult rodents", J Neurosci, 2002 Jan 15; 22(2):437-45. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Swanson et al. | Macropore design of tissue engineering scaffolds regulates mesenchymal stem cell differentiation fate | |
DE69727817T2 (en) | Kidney prosthesis and its use for treating kidney disease | |
Bijonowski et al. | Bioreactor design for perfusion-based, highly vascularized organ regeneration | |
JP2024016026A (en) | Transient cellular reprogramming for reversal of cell aging | |
CN103212071B (en) | Stem cell fusion model of carcinogenesis | |
CN104884611A (en) | NPRCP, PFDNC and uses thereof | |
PT91676A (en) | THREE-DIMENSIONAL CELL AND TISSUE CULTURE SYSTEM | |
CA2462619A1 (en) | Tailor-made multifunctional stem cells and utilization thereof | |
CN101356264A (en) | Isolated liver stem cells | |
KR102034496B1 (en) | Bioartificial proximal tubule systems and methods of use | |
Zhang et al. | Transplantation of olfactory ensheathing cells combined with chitosan down-regulates the expression of P2X7 receptor in the spinal cord and inhibits neuropathic pain | |
CN102282250A (en) | Method of differentiating mammalian progenitor cells into insulin producing pancreatic islet cells | |
Li et al. | The hetero-transplantation of human bone marrow stromal cells carried by hydrogel unexpectedly demonstrates a significant role in the functional recovery in the injured spinal cord of rats | |
CN101735976A (en) | Culture medium for in vitro culture of epidermal melanophore | |
Bahramsoltani et al. | Quantitation of angiogenesis and antiangiogenesis in vivo, ex vivo and in vitro–an overview | |
JPWO2005035739A1 (en) | Regenerative treatment system | |
RU2308281C1 (en) | Method for in vitro cloning of regional pancreas stem cells | |
RU2308280C1 (en) | Method for in vitro cloning of regional heart precursor cells | |
EP1619242A1 (en) | Control of stem cell differentiation induction and differentiation potency | |
RU2477752C1 (en) | Method of stimulating liver stem cell differentiation in vitro in tissue-specific direction | |
CN103124492A (en) | Compositions and methods of using living and non-living bioactive devices with components derived from self-renewing colony forming cells cultured and expanded in vitro | |
CN105039239A (en) | Cell transformation induction liquid and use thereof | |
Plant et al. | Schwann cell transplantation methods using biomaterials | |
Woolf | Building human renal tracts | |
JP2023552085A (en) | Decellularized kidney tissue-derived support for kidney organoid culture and transplantation and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080406 |