The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This article is a part of JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
You do not have access to any JoVE content through your current IP address.
IP: 54.234.126.92, User IP: 54.234.126.92, User IP Hex: 921337436
Current Access Through Your Registered Email Address
You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please sign in or create an account with your institutional email address to access this content.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
Unable to load video. Please check your Internet connection and reload this page. If the problem continues, please let us know and we'll try to help.
An unexpected error occurred. Please check your Internet connection and reload this page. If the problem continues, please let us know and we'll try to help.
Shen, L., Hillebrand, A., Wang, D. Q. H., Liu, M. Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells. J. Vis. Exp. (64), e3917, doi:10.3791/3917 (2012).
İlköğretim hepatosit kültürü yaygın karaciğer fonksiyonu, hastalık, patofizyolojisi, farmakoloji ve diğer ilgili konularda temel araştırmalarda kullanılan bir araçtır. Sağlam hepatosit izolasyonu için iki adım kollajenaz perfüzyon dayanan yöntemi ilk kez 1969 1 Berry ve Friend tarafından tanıtıldı ve o zamandan beri birçok değişiklikler geçirmiştir. En sık kullanılan teknik Seglenin 1976 2 tarafından tanımlanmıştır. Esasen, hepatositlerde portal ven yoluyla olmayan bir recirculating kollajenaz perfüzyon ile anestezi yetişkin sıçan ayrışmış bulunmaktadır. İzole hücreleri daha sonra, bir 100 mikron gözenek boyutu örgü naylon filtre aracılığıyla süzülmüş ve plakalar üzerinde kültürlenmiştir. 4-saatlik kültür sonra, orta kültürüne ek süre için serum içeren ya da serum içermeyen aracı madde, örneğin HepatoZYME-SFM ile değiştirilir. Bu prosedürler iyi metin ile daha çok video gösterdiği edilebilir cerrahi ve steril kültür adımları gerektirir. Here, biz çok sayıda canlı hepatositlerin nesil sürekli izin video ve yazılı bir protokol, her iki tarafından bu işlemler için ayrıntılı adımlar belgelemek.
Tüm tamponları taze steril teknik kullanılarak hazırlanmıştır ve bir Corning 0.22 mikron filtre kullanılarak sterilize filtresi.
Hank Dengeli Tuz Çözeltisi için aşağıdaki ekleyerek Ben tampon Perfüzyon hazırlayın (HBSS, Ca 2 olmadan + ve Mg 2 +, bkz. Tablo 1): 25 0.5 mM ve HEPES 0,9 mM EDTA için Mg 2 +(MgCl2) mM.
(HBSS için aşağıdaki ekleyerek Perfüzyon tampon II hazırlayın Ca 2 + ve Mg 2 +, 25 mM HEPES: Tablo 1) bakın.
Perfüzyon tampon II artı collagenaseII hazırlayın: kollajenaz II (1000 U) 300 ml Perfüzyon tampon II ile çözülür ve perfüzyon önce su banyosunda çözüm sıcak tutun. Kollajenaz II aktivite süresi olan azalma nedeniyle, bu çözelti 30 dakika içinde kullanılmalıdır.
William komple Orta hazırlayın: Aşağıdaki ekle; insülin ile 100 nM, dekzametazon, 100 nM, penisilin 100 IU / ml streptomisin ve ila 100 mg / ml 'ye L-glutamin 2 mM, fetal bovin serumu (FBS)% 5 ila için: Williams' Orta E.
Bunlar, tamponlar 42 az su banyosunda 30 dakika boyunca ısıtılmış edilmelidir ° C, 37 kanülün bir çıkış sıcaklığı tekabül eden en uygun ° C.
2. Karaciğer İzolasyon için Rat Perfüzyon
Perfüzyon sistemi pompa, otoklavlanabilir silastik tüp ve su banyosu (bkz. Şekil 1) oluşur. 10 ml / dak perfüzyon peristaltik pompa önceden ayarlanabilir debi.
Intraperitoneal (ip) ketamin (87 mg / kg vücut ağırlığı) artı Xylazine (13 mg / kg) ile bir yetişkin sıçan (300 g vücut ağırlığı) uyuşturmak. Anestezi derinliği ayak tutam tarafından takip edilmelidir. Rat artık zararlı uyaran tepki verdiğinde, karın saç ve hazırlık betadin ve etanol ile karın tıraş. Ensizyon yoluyla girin.
Ortaya çıkarmakdikkatli karın boşluğunun sağ dış organları hareket ve hepatik portal ven (bkz. Şekil 1) içine 18-gauge angiocath eklemek tarafından hepatik portal ven.
Iğne perfüzat boru bağlayın ve önceden ısıtılmış (37 ° C) Perfüzyon Tampon ben düşük bir akış hızı (10 ml / dak) in situ olarak infüzyon başlatabilir.
Düzgün bir şekilde gerçekleştirildiği takdirde, karaciğer anında mazur başlamalıdır. Başarılı kateterizasyonu onaylandıktan sonra, inferior vena kava (IVC) bir kesim efflux (Şekil 1) izin olun. Başarılı kateterizasyonu için bir başka test IVC üzerine steril bez ile hafif bir basınç uygulayarak yapılabilir; karaciğerin tüm loblar hızla şişmeye başlaması gerekir.
25 ml / dak akış hızını artırmak. Karaciğer rengi soluk haline gelmelidir.
Ek bir 6 dakika için akış kesinti olmaksızın Perfüzyon tampon II artı kollajenaz II perfüzyon çözüm açın.
<li> Periyodik (sindirim sırasında 5-10 kez) 5 saniye aralıklarla için IVC için bez ile basınç uygulayın. Karaciğer da toplam sindirim süresini azaltmak, ve nihai verimi artırarak, gelişmiş karaciğer hücre ayrışma yol şişer.
Kollajenaz perfüzyon sonra, karaciğer Duygusal aramaya başlamalıdır. 20 ml William tam medyum ile bir pre-soğutulmuş steril bir behere karaciğer içermeyen, yerinde incelemek ve sonra da doku kültürü hücre ardına al.
3. Hepatosit Hücre İzolasyon
Hücre kültürü kaput içinde, nazikçe steril bir petri içinde William komple Orta içine hücreleri dağıtmak için bir hücre kazıyıcı kullanın.
Bağ dokusu ve sindirilmemiş doku parçaları ortadan kaldırmak için bir 50 ml Konik tüpü içine, bir 100 mikron gözenek büyüklüğü hücre süzgecinden hücre dispersiyon filtre.
4 ° C'de 3 dakika süreyle 50 x g'de 40 ml William tam medyum ve santrifüj hücreleri askıya
Süpernatant aspire, veyavaşça hücreleri yıkamak için 40 ml soğuk William'ın tam Orta hücrelerin yeniden askıya. Santrifüj tekrarlayın.
Süpernatant aspire ve yavaşça 25 ml William'ın tam Orta ile tekrar askıya hücreler. Tüpe PBS içinde 25 ml% 90 Percoll çözüm ekleyin ve hafifçe karıştırın.
4 ° C'de 10 dakika süreyle 200 x g'de santrifüje Canlı hücreler Percoll degrade altında kalacaktır, çünkü degrade üstünden ölü hücreleri aspire.
30 ml ılık William'ın tam Orta hücre pelet Askıya ve sonra santrifüj tekrarlayın ve 20 ml sıcak William'ın tam Ortamda hücre pelletini yeniden askıya.
Bir hemasitometre kullanarak hücre süspansiyonu içindeki hücreleri saymak ve Tripan mavisi ile hücre canlılığı belirler.
4. Hepatosit Kültür
Tercih edilen konsantrasyon sıcak William komple Orta hücreleri seyreltilir, örneğin 2.5 x 10 5 hücre / ml. Hücre kültürü plakalar üzerinde istenilen hacimde Tabak hücreler, örneğin. 5 x 10 5 hücre / 2 ml / kuyu, 6 kuyu / plaka; veya 2.5 iyi x 10 5 hücre / 1,5 ml /, 12 kuyu / plakası. Un kaplı plaka karaciğer hücre kültürleri için uygundur.
Hepatositler tam hücre boyutu büyüyecek ve son bir izdiham elde etmek için yeterli alan sağlarken>% 85 canlı hücreler ile tipik bir hazırlık olarak, hücre yoğunluğu hücre-hücre teması sağlayan yaklaşık% 60-70 izdiham, ulaşmalıdır % 90-95.
İyi bir merkezi bölgeye toplamak için hücreler için eğilimi en aza indirmek için, başka bir deyişle, hepatositlerin eşit bir tek tabaka oluşturmak üzere (hücre inkübatöründe bir hava akımı içinde nedeniyle büyük olasılıkla), plakaları içinde kalmasına izin Bir kuluçka koymadan önce 30 dakika boyunca hücre kültürü kaput.
Kültür 37 hücreleri% 95 hava ve% 5 CO2 ile nemlendirilmiş bir atmosferinde ° C. 4-h kültürden sonra, hücreler ya aynı serumu içeren ortam içinde kalır olabilir ya da serum-f ile orta yerineree ortam, örneğin HepatoZYME-SFM (bkz. Tablo 1). Serum içermeyen aracı madde, serum içermeyen aracı madde kullanılır hormonlar hiçbir yan etki ile hücre morfolojisi temin edilmesine yardımcı olur.
Hücreleri deney önce kurtarmak ve en az bir gece büyümeye olanak sağlar. Bu kritik enzimler (örneğin, P450) fonksiyonu korumaya yardımcı olabilir, çünkü 24 saat içinde test için hücreleri kullanmanızı öneririz.
Gerekirse, 2 gün aralıklarla büyüme medyumu yerini alır.
5.. Temsilcisi Sonuçlar
Koşulları düzenli olarak bir sıçan karaciğer hazırlık başına 1.0 x 10 8 hücrelerinin hücre hasat oluşturmak nitelendirdi. Tripan mavisiyle çıkarma ile ölçülen hepatositlerin yaşayabilirliği 88 ~% 96 aralığında olduğu, sürekli.
Şekil 2, 4 saat tohumlama sonrası hepatositlerin agrega ve form küme tasvir. En çok izole hücreler tipik monolayer büyüme düzleşir ve yaymak. 24 saat olarak, hücre kenarları tanımlandığı gibidir, hücre yüzeyinde oldukça düz ve lipid damlacıkları görülebilir. Hücreler 1-3 hücrelerinin merkezinde bulunan yuvarlak nükleol, ve hücreler arasında çekirdekler görüntü tutarlıdır boyutu (Şekil 2) sahiptir.
Şekil 1. Karaciğer perfüzyon şeması. Bir 18-gauge angiocath karaciğer portal damar içine yerleştirilir, daha sonra bir perfüzat boru iğne bağlanır. Başarılı kateterizasyonu onaylandıktan sonra, inferior vena kava (IVC) bir kesim efflux izin olun.
Şekil 2. Zamanla kültür hepatosit (4 saat ile 24 saat), büyütme x 200 morfolojisi. 24 saat kültüre sonra, hücreler tipik monolayer büyüme yayılır ve hücreler arasındaki kavşaklar doğrusaldır.
Reaktif Adı
Şirket
Katalog numarası
HBSS (Ca 2 olmadan + ve Mg 2 +)
Invitrogen
14174
HBSS (Ca2 + ve Mg ile birlikte 2 +)
Invitrogen
14025
Williams'ın Orta D
Invitrogen
12551-032
Collegenase II
Worthington
LS004176
Hücre süzgeç (100 mikron)
BD
352360
HepatoZYME-SFM
Invitrogen
17705
Percoll
Sigma
P4937
Angiocath (18 gauge)
BD
381705
Tablo 1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Karaciğer primer kültürü yaygın karaciğer fizyolojisi ve patolojisi çeşitli yönlerini incelemek için kullanılan in vitro model olduğunu. Örneğin, primer kültür P450 sitokromlar, ilaç metabolizması, ilaç-ilaç etkileşimleri ve sitotoksisite ve genotoksisite 3-7 mekanizmaları da dahil olmak üzere ilaç metabolize eden enzimlerin ifade ve fonksiyonunu değerlendirmek için kullanılır. Sıçan karaciğer hücrelerinin izolasyonu ve kültür tarif protokolü 8. Aiken ark önceki raporlarda uyarlanmıştır ve modifikasyonları olan diğerleri 2,9,10 edilir. Koşulları sürekli olarak 1.0 'e uygun hepatositler kadar üretmek x 10 88 ~% 96 arasında hücre canlılığı ile hazırlık başına 8 hücre. Tarif Aşağıdaki diğer kritik adımlar şunlardır:
Hücre kültürü açıklayan herhangi bir protokol olduğu gibi, en kritik yönü sıkı aseptik teknikler kullanılarak 11 bakteriyel veya fungal patojenlerin bulaşma kaçınmaktır.
Dezmozom, aynı zamanda maküler adherens olarak bilinen, hücre-hücre yapışması için için özel bir hücre yapıdır. Dezmozom bütünlüğü kalsiyum gerektirir ve EDTA ve kalsiyum içermeyen medya tarafından bozuldu. Enzimler kollajenaz izolasyonu karaciğer hücreleri yol açan, dezmozom ayrılabilir. Bu nedenle, perfüzyon Ca 2 kullanır + ücretsiz orta ve daha sonra Ca 2 + zengin orta Ca 2 + bağımlı içeren kollajenaz, sindirim için.
Uygun kollajenaz tedavi hepatosit hazırlanması için kesinlikle çok önemlidir. Perfüzyon tampon II artı collegenase II akış hızı 25 ml / dak tutulmalıdır. Başarısız hepatosit kültürünün yaygın nedenleri şunlardır: yetersiz 37 ° C ve / veya yavaş perfüzyon hızı ısındı perfüzyon tamponlar nedeniyle olabilir 1) kötü hücre ayrışma, ve 2) hücre ölümü, Could aşırı kollajenaz sindirimi nedeniyle olabilir.
Pipet sadece iyi tarafı aşağı, ve asla doğrudan hücrelerde üstüne; ilk 4 saatlik kültürden sonra medya değiştirirken hepatositler hala oldukça kırılgan ve kolayca zarar ya da doğrudan temasa bozulabilmektedir gibi, dikkatli olun.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Yazarlar, teknik yardım için Sayın Josh Basford ve Dr Xiao-min Li teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma NIH hibe (DK70992 ve ML DK92779) tarafından kısmen desteklenmiştir.
Berry, M.N. & Friend, D.S. High-yield preparation of isolated rat liver parenchymal cells: a biochemical and fine structural study. J. Cell Biol.43, 506-520 (1969).
Seglen, P.O. Preparation of isolated rat liver cells. Methods Cell Biol.13, 29-83 (1976).
Saito, K., Kobayashi, K., Mizuno, Y., Fukuchi, Y., Furihata, T., & Chiba, K. Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) agonists induce constitutive androstane receptor (CAR) and cytochrome P450 2B in rat primary hepatocytes. Drug Metab. Pharmacokinet.25, 108-111 (2010)
Schmidt, M., Schmitz, H.J., Baumgart, A., Guedon, D., Netsch, M.I., Kreuter, M.H., Schmidlin, C.B., & Schrenk, D. Toxicity of green tea extracts and their constituents in rat hepatocytes in primary culture. Food Chem. Toxicol.43, 307-314 (2005).
Gomez-Lechon, M.J., Donato, M.T., Castell, J.V., & Jover, R. Human hepatocytes in primary culture: the choice to investigate drug metabolism in man. Curr. Drug Metab.5, 443-462 (2004).
Goncalves, L.A., Vigario, A.M., & Penha-Goncalves, C. Improved isolation of murine hepatocytes for in vitro malaria liver stage studies. Malar. J.6, 169 (2007).
Bu, S.Y. & Mashek, D.G. Hepatic long-chain acyl-CoA synthetase 5 mediates fatty acid channeling between anabolic and catabolic pathways. J. Lipid Res.51, 3270-3280 (2010).
Aiken, J., Cima, L., Schloo, B., Mooney, D., Johnson, L., Langer, R., & Vacanti, J.P. Studies in rat liver perfusion for optimal harvest of hepatocytes. J. Pediatr. Surg.25, 140-144 (1990).
Jauregui, H.O., McMillan, P.N., Hevey, K., & Naik, S. A quantitative analysis of lectin binding to adult rat hepatocyte cell surfaces. In Vitro Cell Dev. Biol.24, 401-412 (1988).
Dear Dr.L. Shen,
I have watched your viedo about " Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells"which was perfectly made. I and our young collegues in the department would like to have full protocol of this work. Is it possible to send it by email. ?
Thank you for your kind collaboration.
Regards
Prof.Dr.Cengiz Baycu
Head of dept. of Histology&Embryology
University of Osmangazi Medical Faculty
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L. Shen,
I have watched your viedo about " Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells"which was perfectly made. I and our young collegues in the department would like to have full protocol of this work. Is it possible to send it by email. ?
Thank you for your kind collaboration.
Regards
Kita
Department of ZheJiang University
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L. Shen,
I have watched your viedo about " Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells"which was perfectly made. I and our young collegues in the department would like to have full protocol of this work. Is it possible to send it by email. ? My email: zhuhaossmu@hotmail.com.
Thank you for your kind collaboration.
Regards
Hao Zhu
Department of Anatomy
Shanghai Jiao Tong University
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L.Shen,
I am very intereted in the video and protocol of "Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells" . Would you please send a full copy of video and protocol to me? My email: ldc1983king@yahoo.com.cn
Thank you very much.
Best wishes!
Li Daochuan
Department of Public health
Sun yat-sen University
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L.Shen,
I am very intereted in the video and protocol of "Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells" . Would you please send a full copy of video and protocol to me? My email: yipeng511@163.com
Thank you very much.
Best wishes!
Yi Peng
Department of Life Science and Technology
China Pharmaceutical University
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L.Shen,
I am very intereted in the video and protocol of "Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells" . Would you please send a full copy of video and protocol to me? My email: nagh0214@naver.com
Thank you very much.
Best wishes!
Gun Hyung Na
Department of Surgery
Catholic University of Korea
You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.
Dear Dr.L. Shen,
I have watched your viedo about " Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells"which was perfec.
I need a copy of it if it is possible please for my student learning about the liver perfusion.
Dr Hamed zeinvand
department of toxicology
tehran university of medical science
Iran
I have watched your viedo about " Isolation and Primary Culture of Rat Hepatic Cells"which was perfectly made. I and our young collegues in the department would like to have full protocol of this work. Is it possible to send it by email. ?
Thank you for your kind collaboration.
Regards
Prof.Dr.Cengiz Baycu
Head of dept. of Histology&Embryology
University of Osmangazi Medical Faculty
3
ReplyPosted by: Cengiz B.September 13, 2012, 3:25 AM