Neuartige menschlichen epitheliale Enteroid Modellcharakter für die nekrotisierende Enterokolitis

Guillermo J. Ares; Christie Buonpane; Carrie Yuan; Douglas Wood; Catherine  J. Hunter

doi:10.3791/59194

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Methodenartikel

Neuartige menschlichen epitheliale Enteroid Modellcharakter für die nekrotisierende Enterokolitis

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DOI:

10.3791/59194

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10. April 2019

Guillermo J. Ares¹ , Christie Buonpane¹ , Carrie Yuan¹ , Douglas Wood¹ , Catherine J. Hunter¹^,²

¹Department of Pediatrics, Northwestern University, ²Division of Pediatric Surgery, Ann & Robert H. Lurie Children's Hospital of Chicago

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Enteroids entstehen als neuartige Modell in der Studie der menschlichen Krankheit. Das Protokoll beschreibt, wie eine Enteroid Modell der menschlichen nekrotisierenden Enterokolitis mit Lipopolysaccharid (LPS) Behandlung von Enteroids generiert aus neonatalen Gewebe zu simulieren. Gesammelte Enteroids zeigen entzündliche Veränderungen, wie Sie die in menschlichen nekrotisierenden Enterokolitis gesehen.

Zusammenfassung

Nekrotisierende Enterokolitis ist (NEC) eine verheerende Erkrankung des Neugeborenen. Es zeichnet sich durch mehrere pathophysiologische Veränderungen in der menschlichen Darmepithel, führt zu erhöhte intestinale Permeabilität, Rückgabe beeinträchtigt, und erhöhte Zelltod. Zwar gibt es zahlreiche Tiermodelle der NEC, möglicherweise als Reaktion auf Verletzungen und therapeutische Interventionen sehr variabel zwischen den Arten. Darüber hinaus ist es ethisch schwierigen Krankheit Pathophysiologie oder neuartige Therapeutika direkt am Menschen, besonders Kinder zu studieren. Daher ist es äußerst wünschenswert, ein neuartiges Modell von NEC mit menschlichem Gewebe zu entwickeln. Enteroids sind 3-dimensionale Organellen von intestinalen Epithelzellen abgeleitet. Sie sind ideal für die Untersuchung von komplexen physiologischen Wechselwirkungen, Zelle signalisieren und Wirt-Pathogen-Verteidigung. In diesem Manuskript beschreiben wir ein Protokoll, dass Kulturen menschlichen Enteroids nach intestinale Stammzellen von Patienten, die eine Darmresektion zu isolieren. Die Krypta Zellen sind kultiviert, in Medien, die Wachstumsfaktoren, die die Differenzierung in die verschiedenen Zelle Arten aus der menschlichen intestinalen Epithel zu fördern. Diese Zellen wachsen in einer synthetischen, kollagene Mischung von Proteinen, die als ein Gerüst, imitiert die extrazelluläre Basalmembran dienen. So entstehen Enteroids apikalen basolateralen Polarität. Die gleichzeitige Gabe von Lipopolysaccharid (LPS) in den Medien verursacht eine entzündliche Reaktion in den Enteroids, führt zu histologischen, genetische und Protein Ausdruck Änderungen ähnlich denen im menschlichen NEC. Ein experimentelles Modell von NEC mit menschlichem Gewebe kann eine genauere Plattform für Droge und Behandlung vor der Studien am Menschen, bieten, wenn wir uns bemühen, eine Heilung für diese Krankheit zu identifizieren.

Einleitung

Menschliche Enteroids sind eine Ex Vivo 3-dimensionale Kultursystem aus Stammzellen isoliert vom Darm Krypten von menschlichen Darm Gewebeproben erzeugt. Dieses bahnbrechende Modell wurde von Hans Clevers Et Al. erstmals in 2007 nach der Entdeckung der Lgr5 + Stammzellen in den Krypten des Dünndarms in Mäuse¹. Ihrer Arbeit den Grundstein für die Gründung einer Ex Vivo intestinalen epithelialen Kultur mehrere Zelltypen, die ohne genetische oder physiologische Veränderungen²passagiert werden könnte. Seit dieser Entdeckung wurden Enteroids als ein neuartiges Modell zur normalen Verdauungs-Physiologie und Pathophysiologie vo....