우리는 1 차적인 인간 타액 선 파생된 상피 세포를 격리하고 기양하는 방법을 제시합니다. 이들 세포는 침상 피유래의 유전자 발현 패턴을 나타내며 엥겔브레스-홀름-군단 종양 세포에서 유래한 지하 막 매트릭스 또는 처리된 배양 요리의 단층으로서 살리스피어로 성장될 수 있다.
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우리는 1 차적인 인간 타액 선 파생된 상피 세포를 격리하고 기양하는 방법을 제시합니다. 이들 세포는 침상 피유래의 유전자 발현 패턴을 나타내며 엥겔브레스-홀름-군단 종양 세포에서 유래한 지하 막 매트릭스 또는 처리된 배양 요리의 단층으로서 살리스피어로 성장될 수 있다.
침샘은 인간 질병의 여러 측면에 관심이 있는 연구자들에게 중요한 관심의 부위입니다. 연구원의 한 가지 목표는 방사선 요법또는 Sjögren 증후군과 관련된 병리학으로 인해 손상된 땀샘의 기능을 복원하는 것입니다. 연구원의 두 번째 목표는 바이러스가 그 때 수평 전송을 위해 중요한 타액 액체에 접근을 얻을 수 있는 선 조직 내의 복제하는 기계장치를 정의하는 것입니다. 이러한 목표는 위에서 언급한 연구자뿐만 아니라 관련 연구 분야에 관심이 있는 연구자들이 활용할 수 있는 견고하고 접근가능한 시험관 내 침샘 모델의 필요성을 강조합니다. 여기에서 우리는 인간 적인 타액 선에서 상피 세포를 격리하고 시험관에서 그(것)들을 전파하는 간단한 프로토콜을 토론합니다. 우리의 프로토콜은 개별 연구의 요구를 충족시키기 위해 더 최적화 될 수있다. 간단히 말해서, 타액 조직은 기계적으로 그리고 효소적으로 분리되어 단일 세포 또는 작은 세포 군집을 분리합니다. 상피 세포에 대한 선택은 상피 세포 성장을 촉진하기 위해 최적화 된 매체의 존재에 지하 막 매트릭스에 도금에 의해 발생합니다. 이러한 생성된 배양은 "살리스피어"라고 불리는 3차원 클러스터로서 유지되거나 처리된 플라스틱 조직 배양 접시에 단층으로 성장될 수 있다. 이 프로토콜은 세포 노화를 겪기 전에 5-8 대(15-20인구 두 배)를 위해 전파될 수 있는 주로 상피 세포의 이질적인 집단의 생성을 초래한다.
포유류에서 타액선은 3 쌍의 주요 침샘으로 구성됩니다 : parotid, submandibular 및 전하 땀샘. 또한 혀에 위치한 일련의 사소한 땀샘이 존재하며 구강 전체에 흩어져있습니다1. 주요 땀샘은 2 . 분비 인자를 통해 항균 보호를 제공하는 것 외에도 타액은 식도2를통과할 때 음식을 채우고 윤활하는 과정에서 중요합니다. 이와 같이, 타액 선 기능 장애는 충분한 타액을 생성할 수 없는 환자가 치과 충치 또는 구강 칸디다증과 같은 질병을 개발하는 경향이 있는 의학 문제를 나타냅니다3. 또한 타액을 줄이면 음식 섭취와 소화가 삶의 질에 큰 영향을 미칩니다.
타액선 기능 장애는 주로 Sjögren 증후군, 자가 면역 질환또는 방사선 치료를 받은 두경부암 환자에서 3,4,5, 6. 자가 면역 또는 방사선 요법의 결과로 땀샘 내의 손상된 분비 아시니는 자가 갱신을 거치지 않아돌이킬 수없는 손상을 입은 환자가 6. 타액 선의 연구는 또한 바이러스 성 병인의 메커니즘에 관심이있는 주의 또는 연구원을 얻고있다. 인간 사이토메갈로바이러스(HCMV)와 같은 일부 병원체는 타액선 내에서 지속적으로 복제되며, 이는 타액7,8을통해 새로운 숙주에게 초기 바이러스의 전염을 허용한다. 따라서, 다양 한 의료 문제를 해결 하 고 이해 하는 타 액 선 조직의 강력 하 고 재현 가능한 생체 외 모델을 개발 하는 충족 되지 않은 필요가 있다.
뮤린 타액선 시스템의 여러 모델은 타액선을 형성하는 상피 세포를 이해하고 특성화하기 위한 출발점으로 사용되어 왔다9,10. 인간과 뮤린 타액선 사이에 는 명백하고 중요한 차이가 존재한다11. 가장 주목할 만한 인간 parotid 동맥은 하악골선과 관련하여 더 큰 반면 마우스 하악골과 parotid는크기 1,2,11에서훨씬 유사합니다. 불멸의 인간 하악 세포주들이 존재하지만, 불멸화된 세포가 1차 조직의 표현형을 정확하게 유지하지 못하고 불멸화된 세포가 실제로 유래되지 않는다는 이차적인 우려가 있다. 타액 상피 자체12. 이러한 이유로 인간에게서 1 차적인 타액 조직을 공부하는 관심과 필요가 있습니다.
여기에서 우리는 조직 배양을 위한 인간 적인 타액 선에서 1 차상 상피 세포를 격리하는 프로토콜을 기술합니다. 우리의 프로토콜은 프링글 외 와 트란 등의 작품을 기반으로 일반적으로 자신의 절차를 단순화하기 위해 만든 수정13,14. 첫째, Tran et al.의 프로토콜은 침 조직을 효소적으로 소화하기 위한 긴 5시간 배양을 요구하는 반면, 우리의 수정된 프로토콜은 프링글 외의 것과 유사한 1시간 배양으로 성공했습니다. 둘째, 우리는 조직 소화를 위해 다른 효소를 사용하며, 특히 원래 Tran et al. 프로토콜에서 사용되는 트립신을 사용하지 않고 대신 디스파제와 콜라게나아제의 혼합물을 사용합니다. 최근 연구에 의한 트립신의 초기 소화가 트립신에 의한 타액 조직의 초기 소화가 희귀 줄기 세포 집단(15)의 손실에 의해 세포생존력 감소의 결과로 이어질 수 있다는 것을 시사하면서 초기 소화 단계에서 트립신을 피하는 것을 선호한다. 마지막으로, 우리는 기관지 상피 세포의 전파를 위해 원래 제형화된 시판매체를 사용하여 지하 막 매트릭스(BMM)의 표면에 염구를 배양한다. 우리의 프로토콜은 타액 세포를 parotid, 하악골 및 전하 땀샘으로부터 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 이들 세포는 타액 아밀라아제 및 다른 타액 특이적 유전자를 발현하여 타액 아피나 상피 세포의것과 유사한 표현형을 유지한다는 것을 나타낸다 7. 우리는 이 방법론을 사용하여 >50의 1차 인간 조직 샘플에서 타액 배양을 성공적으로 생성했습니다. 또한, 1 차 타액 세포는 쉽게 나중에 사용하기 위해 냉동 보존 될 수있다.
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이러한 프로토콜과 연구는 신시내티 대학의 기관 검토 위원회에 의해 검토 되고 승인되었습니다 (연방 전체 보증 #00003152, IRB 프로토콜 2016-4183). 타액 조직은 일반적으로 많은 머리와 목 외과 적 절차에서 절제되고 일반적으로 악성 과정에 의해 관련되지 않습니다. 전형적으로, 갓 절제된 침샘 조직은 환자로부터 제거한 후 2-4시간 이내에 사용된다(도1A).
1. 시약 준비
2. 조직 소화
3. 지하 멤브레인 매트릭스로 우물 코팅
참고: 지하 멤브레인 매트릭스(BMM)는 사용 전날 4°C에서 밤새 해동되어야 합니다. 일단 해동되면, BMM은 얼음 또는 4 °C에서 지속적으로 유지되어야하며, 이는 따뜻한 온도에서 빠르게 고화 (즉, 젤을 형성)할 것입니다. 또한, 차가운 샘플이 BMM을 "녹이고 세포를 플라스틱 접시에 노출"하기 때문에 BMM에 도금하기 전에 얼음에 시료를 냉장 한 경우주의해야합니다.
4. 소화되지 않은 조직의 필터링, RBC 분해 및 세포 도금
5. BMM에 침구 및 유지 보수를 침하
6. 처리 된 플라스틱 조직 배양 접시에 침구를 subculturing
참고: 플라스틱의 단층으로 셀을 유지하는 경우 이 단계에서 시작하십시오. 다음 프로토콜은 100mm 접시에서 자라는 세포에 적용됩니다.
7. 세포의 동결 보존
참고: 세포의 동결 보존은 침구 또는 단층 성장 세포에서 유래한 단일 세포 현탁액으로부터 수행될 수 있다.
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BMM에 소화 된 조직에서 세포를 도금 한 후 2-3 일, 세포는 쉽게 클러스터 당 최대 15-20 세포까지 크기로 확장 하는 작은 클러스터를 형성 할 것 이다 (그림2A). 세포 파편과 분리 된 죽은 세포는 일반적으로 볼 수 있으며 신선한 매체로 흡인하고 보충하여 제거해야합니다. 세포는 약 3-10 일 동안 침구로 증식하는 것을 계속할 것입니다, 또는 BMM 층이 손상되지 않은 상태로 남아 있는 한. 때때로, BMM의 부분적인 고장으로 인해, 세포는 기본 플라스틱에 부착되고 단층으로 증식하기 시작합니다. BMM에서 자란 살리스피어는 크기와 구조적 복잡성의 가변성을 나타낼 것입니다. 살리스피어는 프로토콜에 기재된 바와 같이 신선하게 제조된 BMM상에 전달함으로써 유지될 수 있다. 신선한 BMM에 전달 한 후 2-3 일 이내에 세포는 구체로 개혁됩니다. 살리스피어 세포는 또한 도2B에 도시된 바와 같이 세포 배양 처리 ...
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타액 기능 장애는 Sjögren 증후군을 앓고있는 사람들뿐만 아니라 침샘에 인접한 암에 대한 방사선 요법을받는 사람들을위한삶의 질에 대한 우려를 나타냅니다 3,4,5, 16. 이러한 환자를 치료하기 위한 하나의 제안된 치료법은 시험관 내에서 기능성 타액 줄기 세포 또는 오르가노이드를 성장시키는것이며, 이는 손상된 타액선에 삽입되어 영향을 받는 조직을 대체한다 9. 또한, 타액 선은 종종 인간의 병원체의 지속성과 전달을위한 사이트입니다. 예를 들어, 인간 시토메갈로바이러스(HCMV)와 같은 인간 헤르페스바이러스는 타액선과 타액을 감염시키고 이용하여 새로운 숙주에게 바이러스를 전달하는 것으로 알려져있다7,
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저자는 공개 아무것도보고하지 않습니다.
우리는 1 차적인 세포를 배양하기 위한 관련시킨 방법론에 중요한 지도를 제공하는 제임스 P. Bridges에게 감사하고 싶습니다. 매튜 J. Beucler 건강 교육 그랜트 T32-ES007250의 국립 연구소에 의해 지원 되었다. 이 작품은 또한 윌리엄 E. 밀러에 수여 건강 보조금 R01-AI121028 및 R21-DE026267의 국립 연구소에 의해 지원되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 100mm 배양 접시 | Thermo Scientific | 172931 | |
| 15mL 코니컬 튜브 | Thermo Scientific | 339651 | |
| 50mL 코니컬 튜브 | Thermo Scientific | 339653 | |
| 기관지 상피 세포 성장 매체 | Lonza | CC-3171 | 제조업체의 지침에 따라 불릿 키트를 추가하십시오. 숯이 벗겨진 세럼 20mL를 보충합니다. |
| 세포 여과기 70 µ m 나일론 메쉬 | Fisher | 22-363-548 | |
| 숯 벗겨진 소 태아 혈청 | Gibco | 12676-029 | |
| 콜라겐 분해 효소 유형 III | Worthington | LS004182 | Store at 4 ° C. |
| 극저온 튜브 | Fisher | 5000-0020 | |
| Dispase | Cell Applications | 07923 | 콜라겐 분해 효소를 용해시켜 0.15%(w/v) 스톡을 만듭니다. 필터는 멸균한 다음 -20°C에서 보관하십시오. |
| 해부 가위 | Fisher | 08-940 | |
| Dulbecco 인산염 완충 식염수 | Corning | 55-031-PC | |
| General Chemicals | Sigma | ||
| PathClear 기저막 추출물 | Cultrex | 3432-005-01 | 에서 해동; C 사용하기 최소 24시간 전에. 항상 얼음 위에서 다루십시오. |
| 6 웰 배양 접시 | 팔콘 | 353046 | |
| 외과 겸 | 피셔 | 22-079-742 | |
| 트립신-EDTA 솔루션 | 코닝 | 25-052-CI |
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