Single-fiber isolation and maintenance of satellite cell quiescence

The activity of satellite cells during myogenesis, development, or skeletal muscle regeneration is strongly modelled using cultures of single muscle fibers. However, there are variations in reported features of gene or protein expression as examined with single-fiber cultures. Here, we examined the potential differences in activation of satellite cells on normal mouse muscle fibers produced during a standard isolation protocol, with or without agitation during collagenase digestion. Activation was detected in satellite cells on fibers after 24 and 48 h of culture in basal growth medium using immunodetection of the incorporation of bromodeoxyuridine (BrdU) into DNA and quantification of the number of BrdU-positive cells per fiber. After 24 and 48 h in culture under nonactivating conditions, the number of activated (BrdU+) satellite cells was greater on fibers that had received gentle agitation during collagenase digestion than on those that were subject to digestion without agitation during isolation. The findings are interpreted to mean that at least some of the variation among published reports may derive from the application of various methods of fiber isolation. The information should be useful for maintaining satellite cell quiescence during studies of the regulatory steps that lead to satellite cell activation.Key words: activation, skeletal muscle, proliferation, single-fiber culture, myogenesis.

L'activité des cellules satellites durant la myogenèse, de même que durant le développement ou la régénération des muscles squelettiques peut être reproduite en utilisant des cultures de fibres musculaires simples. Cependant, on rapporte des variations dans les patrons d'expression de gènes ou de protéines lorsque ces cultures de fibres musculaires simples sont examinées. Nous avons évalué ici les différences potentielles dans l'activation des cellules satellites cultivées sur des fibres musculaires normales de souris, isolées selon un protocole standard, avec ou sans agitation durant l'étape de digestion à la collagénase. L'activation des cellules satellites a été détectée après 24 et 48 h de culture sur fibres dans un milieu de croissance de base, par immuno-détection d'incorporation de bromo-désoxy-uridine (BrdU) dans l'ADN et par quantification du nombre de cellules positives pour le BrdU par fibre. Après 24 et 48h de culture en conditions non-activatrices, le nombre de cellules satellites activées (BrdU+) était augmenté lorsque ces cellules étaient cultivées sur les fibres soumises à une agitation douce durant l'étape de digestion à la collagénase, comparativement aux fibres qui avaient été isolées sans agitation. Ces résultats sont interprétés dans l'optique de reconnaître qu'au moins une partie des différences observées parmi les données publiées peut être due à l'utilisation de diverses méthodes d'isolement des fibres. L'information devrait être utile pour maintenir les cellules satellites en quiescence lors d'études des étapes de régulation qui conduisent à l'activation des cellules satellites.Mots clés : activation, muscle squelettique, prolifération, culture de fibres simples, myogenèse.[Traduit par la Rédaction]