Morphological observation of bone marrow mesenchymal stem cells under matrigel three dimensional culture conditions / Observación morfológica de células madre mesenquimales de médula ósea en condiciones de cultivo tridimensional con matrigel

ABSTRACT

SUMMARY: Matrigel is a basement membrane matrix extracted from the EHS mouse tumor containing extracellular matrix protein, its main components are laminin, type IV collagen, nestin, heparin sulfate, growth factor and matrix metalloproteinase.At room temperature, Matrigel polymerized to form a three dimensional matrix with biological activity. It can simulate the structure, composition, physical properties and functions of the cell basement membrane in vivo, which is beneficial to the culture and differentiation of the cells in vitro, and can be used for the study of cell morphology, biochemical function, migration, infection and gene expression. In this study, Matrigel three-dimensional culture model of bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs) was established, and its morphology, proliferation and survival were observed. BMSCs were isolated and cultured with whole bone marrow adherence method. The Second generation BMSCs with good growth condition were selected and mixed with Matrigel to form cell gel complexes. The morphology and proliferation of mesenchymal stem cells were observed by phase contrast microscope and HE staining,Live/Dead staining was used to evaluate the cell activity.Phase contrast microscopy showed that BMSCs were reticulated in Matrigel and proliferated well, After 7 days, the matrix gel gradually became soft and collapsed, a few cell reticular crosslinking growth was seen at 14 days; HE staining showed that the cytoplasm of the cells was larger on the fourth day and the cells were elongated and cross-linked on the seventh day; Live/dead staining showed that most cells showed green fluorescence with the prolongation of culture time, on the first, 4 and 7 days, the activity of bone marrow mesenchymal stem cells in Matrigel gradually increased, and the percentages were 92.57 %, 95.54 % and 97.37 %, respectively. Matrigel three-dimensional culture system can maintain the morphology, function and proliferation ability of bone marrow mesenchymal stem cells.

RESUMEN

RESUMEN Matrigel es una matriz de membrana basal extraída del tumor de ratón EHS que contiene proteína de matriz extracelular. Los componentes principales son laminina, el colágeno tipo IV, nestina, sulfato de heparina, factor de crecimiento y metaloproteinasa de matriz. A temperatura ambiente, Matrigel se polimerizó para formar una matriz tridimensional. Es posible simular la estructura, la composición, las propiedades físicas y las funciones de la membrana basal celular in vivo, lo que es beneficioso para el cultivo y la diferenciación de las células in vitro, y se puede utilizar para el estudio de la morfología celular, la función bioquímica, la migración, infección y expresión génica. En este estudio, se estableció el modelo de cultivo tridimensional Matrigel de células madre mesenquimales de médula ósea (BMSC), y se observó su morfología, proliferación y supervivencia. Las BMSC fueron aisladas y cultivadas con el método de adherencia de la médula ósea completa. Se seleccionaron las BMSC de segunda generación con buenas condiciones de crecimiento y se mezclaron con Matrigel para formar complejos de gel de células. La morfología y la proliferación de las células madre mesenquimales se observaron con microscopio de contraste de fase y se tiñó con Hematoxilina-Eosina (HE); para evaluar la actividad celular se usó la tinción Live/Dead. La microscopía de contraste mostró que las BMSC se reticularon en Matrigel y proliferaron bien. Después de 7 días, se observó que el gel de matriz gradualmente se volvió blando y colapsó, y se visualizó un cruce transversal de algunas células reticulares a los 14 días. La tinción mostró que la mayoría de las células mostraron una fluorescencia verde con la prolongación del tiempo de cultivo; en los primeros 4 y 7 días, la actividad de las células madre mesenquimales de la médula ósea en Matrigel aumentó gradualmente y los porcentajes fueron de 92,57 %, 95,54 % y 97,37 %, respectivamente. El sistema de cultivo tridimensional de Matrigel puede mantener la morfología, la función y la capacidad de proliferación de las células madre mesenquimales de la médula ósea.