Fütterzellen

Fütterzellen (engl. feeder cells, feeder layer) dienen in Zellkulturen der Ernährung von Zellen,[1] die später z. B. als Klone isoliert werden sollen oder bei Zellen geringer Anzahl, die in einer höheren Zelldichte besser wachsen.[2]

Eigenschaften

Fütterzellen sind in der Regel somatische Zellen, zum Beispiel aus dem Bindegewebe gewonnene Fibroblasten (z. B. mouse embryonic fibroblasts, MEF-Zellen), die durch radioaktive Bestrahlung oder durch Behandlung mit Mitomycin C ihre Fähigkeit zur Zellteilung verloren haben. Dadurch kann eine gefütterte Zelle in klonaler Reinheit isoliert werden, ohne dass andere wachsende Zelltypen mitisoliert werden, z. B. bei der Erzeugung von Hybridomata oder induzierten pluripotenten Stammzellen. Die Fibroblasten dienen zudem der besseren Anheftung der zu kultivierenden Zellen. Davon profitieren insbesondere schlecht wachsende Zellkulturen.[3] Weiterhin ist sowohl das Zellwachstum als auch die Vermeidung einer Anoikis von der Zelldichte abhängig, weshalb eine minimale Zelldichte bei gefütterten Zellen, welche nur in geringer Anzahl vorliegen, durch Zugabe von Fütterzellen notwendig sein kann. Da Fütterzellen jedoch ein Kontaminationsrisiko darstellen, werden Ansätze untersucht, eine Verwendung von Fütterzellen durch Zugabe von konditioniertem Medium, basalmembranartige Matrices und/oder rekombinanten Bestandteilen der extrazellulären Matrix zu ersetzen. Ein Zellkulturmedium, bei der durch Inkubation mit Zellen diese Bestandteile angereichert wurden, wird auch als konditioniertes Medium bezeichnet.

Die Fütterzellen haben durch die Bestrahlung oder Zugabe von Inhibitoren der Zellteilung (z. B. J2-Fibroblasten mit 2–4 μg/mL Mitomycin C für 1–3 Stunden)[4][5] eine kurze Lebensdauer und produzieren sowohl Überlebenssignale der extrazellulären Matrix als auch Zytokine und Wachstumsfaktoren, die embryonale Stammzellen zur Differenzierung bringen können.[6][7] Nach der Behandlung mit Mitomycin C müssen die J2-Fibroblasten gut gespült werden, damit Reste von Mitomycin C nicht später die Zellteilung der CR-Zellen beeinträchtigen.[4] Durch die begrenzte Lebensdauer und die fehlende Möglichkeit zur Zellteilung sterben die Fütterzellen nach wenigen Tagen bis Wochen und die gefütterten Zellen können nach einem Limiting Dilution Cloning in der nun vermehrten Anzahl zelltypenrein isoliert werden.

Literatur

Einzelnachweise
  1. NIH Definition von ‚feeder layer‘. Abgerufen am 17. Juni 2013.
  2. NIH zur Verwendung eines ‚feeder layer‘. (Memento des Originals vom 31. August 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/stemcells.nih.gov Abgerufen am 17. Juni 2013.
  3. Sabine Schmitz: Der Experimentator: Zellkultur Spektrum Akademischer Verlag, 2011, ISBN 9783827425720, S. 84
  4. X. Wu, S. Wang, M. Li, J. Li, J. Shen, Y. Zhao, J. Pang, Q. Wen, M. Chen, B. Wei, P. J. Kaboli, F. Du, Q. Zhao, C. H. Cho, Y. Wang, Z. Xiao, X. Wu: Conditional reprogramming: next generation cell culture. In: Acta pharmaceutica Sinica. B. Band 10, Nummer 8, August 2020, S. 1360–1381, doi:10.1016/j.apsb.2020.01.011, PMID 32963937, PMC 7488362 (freier Volltext).
  5. A. Nagy, M. Gertsenstein, K. Vintersten, R. Behringer: Preparing Feeder Cell Layers from STO or Mouse Embryo Fibroblast (MEF) Cells: Treatment with Mitomycin C. In: CSH protocols. Band 2006, Nummer 1, 2006, S. , doi:10.1101/pdb.prot4399, PMID 22485759.
  6. C. Unger, H. Skottman, P. Blomberg, M. S. Dilber, O. Hovatta: Good manufacturing practice and clinical-grade human embryonic stem cell lines. In: Hum Mol Genet. (2008), Band 17(R1), S. R48-53. PMID 18632697. PDF.
  7. R. M. Roberts, S. J. Fisher: Trophoblast stem cells. In: Biol Reprod. (2011), Band 84(3), S. 412–21. PMID 21106963; PMC 3043125 (freier Volltext).
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