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Methodenartikel

Verwenden von Caco-2-Zellen, die Lipidtransport Studie der Darm

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DOI:

10.3791/53086

20. August 2015

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Caco-2-Zellen können als In-vitro-Modell dienen, um den Enterozytentransport von Lipiden und fettlöslichen Medikamenten/Vitaminen zu untersuchen. Das permeable Membransystem trennt das apikale vom basolateralen Kompartiment, während das Lentivirus-Expressionssystem eine effektive Genüberexpressionsmethode bietet. Die Isolierung von Lipoproteinen wird durch TEM bestätigt.

Zusammenfassung

Studien zur Fettabsorption in der Nahrung werden im Allgemeinen unter Verwendung eines Tiermodells durchgeführt, das mit einer Lymphkanüle ausgestattet ist. Obwohl dieses Tiermodell weithin als In-vivo-Modell der Fettabsorption in der Nahrung akzeptiert ist, sind die damit verbundenen chirurgischen Techniken anspruchsvoll und teuer. Auch die genetische Manipulation des Tiermodells ist kosten- und zeitaufwendig. Das alternative In-vitro-Modell ist wohl erschwinglicher, zeitsparender und weniger herausfordernd. Wichtig ist, dass das In-vitro-Modell es den Forschern ermöglicht, die Enterozyten als isoliertes System zu untersuchen, wodurch die Komplexität des gesamten Organismusmodells reduziert wird. In dieser Arbeit wird beschrieben, wie humane Kolonkarzinomzellen (Caco-2) als In-vitro-Modell dienen können, um den Enterozytentransport von Lipiden sowie von fettlöslichen Medikamenten und Vitaminen zu untersuchen. Es erklärt die richtige Pflege der Caco-2-Zellen und die Zubereitung ihrer Lipidmischung; Und es wird auch die wertvolle Option des Einsatzes des permeablen Membransystems diskutiert. Da differenzierte Caco-2-Zellen polarisiert sind, besteht der Hauptvorteil der Verwendung des permeablen Membransystems darin, dass es das apikale vom basolateralen Kompartiment trennt. Folglich kann das Lipidgemisch in das apikale Kompartiment gegeben werden, während die Lipoproteine aus dem basolateralen Kompartiment gesammelt werden können. Darüber hinaus wird die Wirksamkeit des Lentivirus-Expressionssystems bei der Hochregulierung der Genexpression in Caco-2-Zellen diskutiert. Abschließend wird beschrieben, wie die erfolgreiche Isolierung von intestinalen Lipoproteinen durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) bestätigt werden kann.

Einleitung

4 - Studien der intestinalen Aufnahme von Nahrungsfett und lipidlösliche Arzneimittel und Vitamine können in vivo unter Verwendung eines Lymphfistel Modell 1 durchgeführt werden. Jedoch sind die Operationstechniken involviert nicht nur anspruchsvoll, sondern auch kostspielig. Obwohl in vivo-Ansätzen auf fäkale Analysen können verwendet werden, basieren, sind sie hauptsächlich verwendet, um die prozentuale Aufnahme durch den Magen-Darm-2,5 bestimmen. Die in diesem Dokument beschriebenen in vitro-Modell ist kostengünstiger, und die Techniken beteiligt sind wohl weniger anspruchsvoll. Genetische Veränderung Stu....

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Protokoll

1. Wartung der Caco-2-Zellen

  1. Verwenden von regulären Gewebekulturschalen
    1. Tauen die Caco-2-Zellen, die aus einem gefrorenen Fläschchen durch Platzieren des Gefäßes in einem 37 ° C Wasserbad, und fügen Sie sie sofort auf eine 10 cm Gewebekulturschale mit 10 ml vorgewärmten Wachstumsmedien (15% fötalem Rinderserum (FBS ) in Dulbeccos modifiziertem Eagle Medium (DMEM)).
      1. Wenn die Caco-2-Zellen 50-70% Konfluenz erreicht, spalteten sich 1: 6, indem die Zellen mit 3 ml 0,05% Trypsin / 0,53 mM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) bei 37 ° C, bis sie abgenommen werden (15 min) . Zu Zelle Verklumpung zu vermeiden, mischen Sie die Zellen mehrfach durc....

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Ergebnisse

Abbildung 1 zeigt die normale 13-Tage nach der konfluenten Caco-2-Zellen. Das Aussehen des kuppelförmigen Strukturen und intrazellulären Lipidtröpfchen Charakteristik unterschieden Caco-2-Zellen. Wenn die Caco-2-Zellen werden nicht in gleicher Weise während der Aussaat dispergiert werden sie verklumpen und wuchern in bestimmten Bereichen der Schale; und es gibt ein paar Bereiche in der Schale ohne Zellen sein. Wirbelnden und Platzieren der Schale auf einer schrägen Fläche zu vermeiden. Es ist auch wicht.......

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Diskussion

In diesem Papier, um die beiden Systeme, die verwendet werden können, zu erhalten Caco-2-Zellen beschrieben werden, nämlich die normale Gewebekulturschale und die durchlässige Membran. Die Vorteile der Verwendung der permeablen Membransystem umfassen die Trennung der apikalen und basolateralen Kompartimenten, und die Fähigkeit, das Lipid-Mischung zu inkubieren, und gleichzeitig sammelt die Lipoproteinsekretion. Jedoch sind die durchlässigen Membraneinsätze teuer, und ihre Polycarbonat-Membran nicht für eine gute Sichtba.......

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Offenlegungen

Der Autor hat nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch den Seed Grant Award des California Northstate University College of Pharmacy (an AMN) unterstützt. Die Autoren danken dem California Northstate University College of Pharmacy für die Übernahme der Veröffentlichungskosten dieses Artikels und George Talbott für seine Hilfe bei der Bearbeitung dieses Manuskripts.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
DMEMVWR16750-112Erwärmen Sie das Wachstumsmedium in der einzelnen Gewebekulturschale, bevor Sie Zellen hinzufügen
FBSFisher 3600511Wir inaktivieren unser Serum nicht
TrypsinVWR45000-660Zellen können vor der Trypsin-Behandlung mit PBS gewaschen werden 
Permeables MembransystemFisher720017310-cm-Schale, 3 mm Porengröße, Polycarbonat-Membran
10 cmSchale Fisher08-772-EGewebekulturschale
15 cm SchaleFisher08-772-24Gewebekulturschale
24-Well-PlatteFisher12565163Gewebekulturplatte
Transfektionsreagenz auf LipidbasisFisherPRE2691Kann durch andere Transfektionsreagenz ersetzt werden
Reduziertes SerummediumInvitrogen11058021Für die Transfektion
pLL3.7 eGFPAddgene11795<a href="https://www.addgene.org/11795/">https://www.addgene.org/11795/
Filter mit FlaschenaufsatzFisher97611200,45 mm Pore
PolybreneFisherNC984045410 mg/ml
ÖlsäureSigma01383-5GVerhindern Sie den Frost-Tau-Zyklus
Lecithin FisherIC10214625Ei Lecithin 
NatriumtaurocholatFisherNC9620276Produkt eingestellt; alternative Katalognummer: 50-121-7956
Protease-Inhibitor-Cocktailtablette (EDTA-frei)Fisher5892791001Wird hauptsächlich für Proben verwendet, die eine TEM-Analyse benötigen
Ultrazentrifugenröhrchen aus PolycarbonatFisherNC9696153Mehrfache Wiederverwendung führt zum Zusammenklappen des Röhrchens
Deckel für UltrazentrifugenröhrchenFisherNC9796914Entfernen des Schlauchs/Deckels vom Rotor ist ein Werkzeug erforderlich
SpritzeFisher50-949-261Einweg-Spritzenfilter
Fisher09-719CPorengröße = 0,2 mm; Nylon
PhosphotungssäureFisherAC208310250Zur Herstellung von 2%iger Phosphotungssäure, pH 6,0
PinzetteFisher50-238-62Extra fein und starke Spitzen
Formvar/Carbon-GitterFisher50-260-34Formvar/Carbon-Folie quadratisches Gitter 400 Kupfer
Zum

Referenzen

  1. Drover, V. A., et al. CD36 deficiency impairs intestinal lipid secretion and clearance of chylomicrons from the blood. J Clin Invest. 115 (5), 1290-1297 (2005).
  2. Nauli, A. M., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Permeables MembransystemNatriumchlorid DichtegradientenzentrifugationTransmissionselektronenmikroskopieLipoproteinsekretionChylomikronen AnalyseLentivirus ExpressionssystemIsolation intestinaler LipoproteineHerstellung einer Lipidmischung