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Artículo de método

Protocolo para el aislamiento de hepatocitos primarios humanos y la correspondiente principales poblaciones de células hepáticas no parenquimatosas

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DOI:

10.3791/53069

30 de marzo de 2016

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Se describe una técnica para aislar hepatocitos humanos y células hepáticas no parenquimatosas del mismo donante. Los diferentes tipos de células hepáticas constituyen la base para los modelos funcionales de hígado y la ingeniería de tejidos. Este nuevo método tiene como objetivo aislar células hepáticas en un alto rendimiento y viabilidad.

Resumen

Al lado de los hepatocitos parenquimatosos, el hígado consiste en células no parenquimatosas (APN), a saber las células de Kupffer (KC), hígado células endoteliales (LEC) y las células estrelladas hepáticas (HSC). De dos dimensiones (2D) cultura de hepatocitos humanos primaria (HPP) todavía se considera como el "patrón oro" para las pruebas in vitro de metabolismo de fármacos y hepatotoxicidad. Es bien sabido que el monocultivo 2D de PHH sufre de desdiferenciación y pérdida de función. Recientemente se demostró que NPC hepáticas jugar un papel central en la fisiología del hígado (patógeno) y el mantenimiento de las funciones PHH. La investigación actual se centra en la reconstrucción de la arquitectura del tejido in vivo por 3D-y co-cultivo de los modelos para superar las limitaciones de los monocultivos 2D. Previamente hemos publicado un método para aislar células de hígado humano y se investigó la idoneidad de estas células para su uso en cultivos de células en Biología y Medicina Experimental 1. Basado en el amplio interés en este technique el objetivo de este trabajo fue proporcionar un protocolo más detallado para el proceso de aislamiento de células del hígado incluyendo un video, lo que permitirá una fácil reproducción de esta técnica.

células de hígado humano se aislaron de muestras de tejido hepático humano de las intervenciones quirúrgicas por un EGTA / colagenasa técnica P perfusión de dos etapas. PHH se separaron de la NPC por una centrifugación inicial a 50 x g. Densidad etapas de centrifugación de gradiente se utilizan para la eliminación de células muertas. poblaciones de células hepáticas individuales fueron aislados de la fracción enriquecida NPC usando las propiedades de células específicas y procedimientos de clasificación de células. Al lado del aislamiento PHH fuimos capaces de separar KC, LEC y HSC para su posterior cultivo.

En conjunto, el protocolo presentado permite el aislamiento de PHH y NPC en alta calidad y la cantidad de muestra de tejido de un donante. El acceso a las poblaciones de células hepáticas purificados podría permitir la creación de in vivo como Li humanamodelos Ver.

Introducción

tejido hepático humano es muy complejo y se compone de dos entidades diferentes de células, las células del parénquima y células no parenquimatosas (APN). las células hepáticas parenquimatosas incluyen los hepatocitos y cholangiocytes. Los hepatocitos representan 60 a 70% de las células hepáticas totales y representan la mayor parte de las funciones del hígado metabólicos, por ejemplo, ácidos biliares y complementan la síntesis del factor, la biotransformación y la energía metabolismo 2,3.

La fracción más pequeña NPC constituye el 30-40% de las células hepáticas totales. NPC incluyen diferentes poblaciones de células, ....

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Protocolo

Nota: se aislaron Todas las células de tejido hepático resecado no tumoral humana, que se mantuvo después de la resección parcial del hígado con tumores hepáticos primarios o secundarios. Se obtuvo el consentimiento informado de los pacientes de acuerdo con las directrices éticas de la Charité - Universidad de Berlín.

1. Preparación de materiales y soluciones

  1. Esterilizar todos los instrumentos y los materiales por adelantado para evitar la contaminación bacteriana durante el proceso de aislamiento.
  2. Preparar las soluciones necesarias para la perfusión de la muestra de tejido del hígado, el proceso de aislamiento de los....

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Resultados

La separación en una fracción del parénquima y no parenquimatosas, usando centrifugación en gradiente de densidad como un procedimiento de limpieza en combinación con el uso de propiedades de adherencia y MACS conduce a éxito PHH y NPC aislamiento. PHH y el CNP se pueden aislar en alta calidad y en cantidad. La figura 1 muestra la configuración representante del equipo para la perfusión del hígado y la digestión. 10% de FCS se añadió a la colagenasa P que contiene de per.......

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Discusión

El protocolo publicado describe una técnica para aislar puro PHH y NPC, a saber, KC, HSC y LEC, a la vez de alta calidad y pureza a partir de la misma muestra de tejido hepático humano. La mayoría de las publicaciones que se ocupan de aislamientos de células del hígado cubren sólo una de esas poblaciones de células 18-20 y procedimientos de aislamiento realizadas con tejidos humanos son raros (revisado por Damm y col.) 21. Adaptación de los métodos establecidos con el tejido animal (po.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses contrapuestos.

Agradecimientos

Nos gustaría dar las gracias a Liu Jia Li por su apoyo en la creación de la figura 1. Este estudio fue apoyado por el Ministerio Federal Alemán de Educación y Proyecto de investigación (BMBF) de hígado virtual: 0.315.741.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
General Equipment
PIPETBOYpipetas Eppendorf
Microscopio Eppendorf
MicroscopioCarl Zeiss
Olympus
CO2-incubadoraBinder
Lamin AirHeraeus
Centrífuga Vávarifugo 3.0RHeraeus
Vaso de precipitadosde orina Sarstedt 2041101
jeringa perfusora 50 mlB.Braun12F0482022
Filtro de tapa de botellaNalgene1058787
Falcon 50 ml Tubo cónico de polipropilenoBD Biosciences352070
Falcon 15 ml Tubo cónico de polipropilenoBD Biosciences352096
placa de cultivo de tejidosBD Biosciences533047pipetas
serológicasBD Biosciences357525, 357551, 35754325 ml, 10 ml, puntas
pipetaSARSTEDT0220/2278014, 0005/2242011, 0817/2222011100 µ l, 200 y micro; l, 1.000 y micro; l
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
Equipo de aislamiento
Bomba peristáltica Lauda
termostatoLauda medidor de
pHSchott
balanzas finasSartorius
stand
Bü embudo chner embudoHaldenwanger
tubo de
silicona
cánulas con puntas
pinza
plato
bisturíFeather12068760
cámara de recuento Neubauerpara el trabajo
Costar
Surgical DrapeCharité Universitä tsmedizin Berlin A2013027
compresaFuhrmann40013331
guantes quirúrgicos estérilesGammex PF1203441104
Pegamento para tejidosB. Braun1050052
frasco de vidrioColagenasa
PRocheRoche 13349524
PercollBiochromL6145Densidad 1.124 g/ml
Hank' s BSSPAAH00911-3938
Dulbecco' s PBSPAAH15 - 002sin Mg/Ca
AmpuwaPlastipur 13CKP151 
AlbúminaSigma-AldrichA7906
NaClMerck1.064.041.000
KClMerck49.361.000
Hepes Pufferan Roth133196836
EDTASigmaE-5134
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
>Media Equipment 
DMEMPAAE15-005Glucosa baja (1 g/L) (sin L-glutamina)
HEPES Solución tampón 1  MGIBCO1135546
L-GlutaminaGIBCO25030-024200 mM
MEM NEAAGIBCO11140-035
penicilina/estreptomicinaGIBCO15140-122
RPMI 1640PAAE15 - 039sin L-Glutamina
Piruvato de SodioGIBCO1137663100 mM
Azul Tripano SoluciónSigma-AldrichT81540.4%
William' s E   GIBCO32551-020
con GlutaMAX™
EGTASigma-Aldrich03780-50G
FortecortinMerck493678 mg/2 ml
Insulina HumanaLillyHI0210100 I.E./ml
N-AcetilcisteínaSigma-AldrichA9165-5G
Suero fetal de ternera (FCS)PAAA15-101
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
>Equipo para inmunotinciones
CD 68R& D Systems, EE. UU.monoclonal
CK 19Santa CruzD2309policlonal
CK18CruzK2105monoclonal
VimentinSanta Cruzmonoclonal
GFAPSigma Aldrichmonoclonal
Triton X-100Sigma Aldrich23.472-9
cabra anti-ratón IgG1-PESanta CruzC0712
Cabra anti-conejo IgG-FITCSanta CruzL0412
MetanolJ.T.Baker1104509006
Formaldehído 4%Herbeta Arzneimittel200-001-8
Albúmina sérica bovina (BSA)Sigma AldrichA7906-100G
de 24 pocillos de de 5 ml agua fuerte Circulación Carl Roth de plástico de oliva de de vidrioElevador de células óptico de Santa

Referencias

  1. Pfeiffer, E., et al. Isolation, characterization, and cultivation of human hepatocytes and non-parenchymal liver cells. Exp Biol Med. , Maywood. (2014).
  2. Si-Tayeb, K., Lemaigre, F. P., Duncan, S. A. Organogenesis and development of the liver. Dev Cell. 18 (....

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Perfusión con colagenasa y EGTAcentrifugación en gradiente de densidadaislamiento de células de Kupffercélulas endoteliales hepáticascélulas estrelladas hepáticasprocedimientos de clasificación celulartinción con azul de tripanomicroscopía de contraste de fases