Isolation und Charakterisierung von multipotenten Vorläuferzellen aus murinem Fettgewebe mithilfe eines klinisch zugelassenen Aufbereitungssystems - Krug, C.; Beer, A.; Saller, M. M.; Aszodi, A.; Holzbach, T.; Giunta, R. E.; Volkmer, E. (Handchirurgie · Mikrochirurgie · Plastische Chirurgie, 2016)
Einleitung: Das Potenzial von multipotenten Stamm-/Vorläuferzellen aus Fettgewebe (ASPCs) für die regenerative Medizin ist gut belegt. Problematisch für den klinischen Einsatz von ASPCs ist jedoch die Zellisolation, welche oft Expansionsschritte außerhalb des OPs beinhaltet. Eine neue Generation von klinisch zugelassenen, kommerziell erhältlichen Aufbereitungssystemen kommt ohne Expansionsschritte aus, wobei nicht geklärt ist, ob insbesondere für das autologe Kleintiermodell ausreichend Zellmaterial von suffizienter Qualität gewonnen werden kann. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, mit dem klinisch zugelassenen ARC™-Aufbereitungssystems von InGeneron adipogene Vorläuferzellen aus dem Leistenfettpolster der Ratte zu isolieren und zu charakterisieren.Material und Methoden: Die Zellisolation erfolgte nach Herstellerangabe aus dem inguinalen Fettpolster von 3 männlichen Wistar-Ratten. Der Einfluss der atmosphärischen Sauerstoffkonzentration auf die Zellen wurde minimiert indem die Zellsuspension direkt nach Isolation zur Hälfte unter Hypoxie (2% O2) kultiviert wurde. Die andere Hälfte wurde als Kontrolle unter klassischer Normoxie (21% O2) mitgeführt. Neben der Ermittlung des molekularen Oberflächenprofils (CD90, CD29, CD45 und CD11b/c) mittels FACS wurden die osteogene und adipogene Differenzierbarkeit der ASPCs geprüft. Weiterhin wurde das kumulative Wachstum, das klonogene Potenzial (CFU assay) sowie die metabolische Aktivität (WST-1 assay) der ASPCs bestimmt.Ergebnisse: Die Dauer der Aufbereitung betrug 90 (± 12) min. Pro 1 g Fett konnten ca. 60 000 adhärente Zellen isoliert werden. In beiden Gruppen zeigte sich eine hohe Expression der mesenchymalen Marker CD90 und CD29 und eine Fehlen der Leukozytenmarker CD45 und CD11b/c. Für alle ASPCs konnte ein starkes osteogenes und ausreichendes adipogenes Differenzierungspotenzial nachgewiesen werden. Hypoxisch kultivierte ASPCs zeigten eine gesteigerte Proliferation, eine erhöhte CFU-Effizienz sowie eine signifikant gesteigerte metabolischen Aktivität.Schlussfolgerung: Die Gewinnung von multipotenten ASPCs aus dem Leistenfettpolster von Wistar-Ratten mithilfe des ARC™ Aufbereitungssystems von InGeneron ist in ausreichender Quantität und Qualität möglich. Die hypoxische Kultivierung erhöht das Stammzellpotenzial der Zellen. Unsere Studie hat somit nachfolgenden Studien den Weg geebnet, die eine Klinik-analoge, autologe Transplantation von ASPCs im Rattenmodell anstreben.
Keywords: Fettgewebs-Vorläuferzellen; ASPC; Mesenchymale Stammzellen; MSC; Regenerative Medizin