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Artículo de método

Generación de organoides de conductos biliares extrahepáticos del ratón

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DOI:

10.3791/59544

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23 de abril de 2019

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En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la producción de un sistema de 3 dimensiones organoide ratón vía biliar extrahepática. Estos organoides biliares se pueden mantener en cultivo a estudiar biología de cholangiocyte. Organoides biliares expresan marcadores de progenitoras y células biliares y están compuestas de células epiteliales polarizadas.

Resumen

Cholangiopathies, que afectan a los conductos biliares extrahepáticos (EHBDs), incluyen la atresia biliar, la colangitis esclerosante primaria y colangiocarcinoma. No tienen ninguna opciones terapéuticas eficaces. Herramientas para el estudio de EHBD son muy limitadas. Nuestro propósito fue desarrollar un modelo de cholangiocyte preclínicos, derivadas de células madre órgano-específicas, versátil, adultos que se puede generar fácilmente de tipo salvaje y de ratones modificados genéticamente. Así, nos informe sobre la nueva técnica de desarrollo de un sistema de cultivo de organoides (EHBDO) EHBD de EHBDs de ratón adulto. El modelo es costo-eficiente, capaz de ser analizado fácilmente, y tiene múltiples usos aguas abajo. Específicamente, se describe la metodología de aislamiento de EHBD de ratón y disociación unicelular, organoide cultura iniciación, propagación y mantenimiento a largo plazo y almacenamiento. Este manuscrito también describe EHBDO procesamiento por inmunohistoquímica, microscopía fluorescente y cuantificación de abundancia del mRNA por reacción en cadena de polimerasa de transcripción reversa cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR). Este protocolo tiene ventajas significativas además de producir organoides específicos EHBD. El uso de un medio condicionado de las células L-AVS reduce significativamente el costo de este modelo. El uso del ratón EHBDs proporciona tejido casi ilimitado para la generación de cultura, a diferencia de los tejidos humanos. EHBDOs ratón generados contienen una población pura de células epiteliales con marcadores del progenitor endodérmico y biliares células diferenciadas. Organoides cultivadas mantienen morfología homogénea a través de múltiples pasos y pueden ser recuperados después de un período de almacenamiento a largo plazo en nitrógeno líquido. El modelo permite el estudio de la proliferación celular biliar del progenitor, se puede manipular farmacológicamente y puede generarse a partir de ratones modificados genéticamente. Se necesitan futuros estudios para optimizar las condiciones de cultivo con el fin de aumentar la eficiencia de la galjanoplastia, evaluar la madurez funcional de la célula y diferenciación celular directa. Desarrollo de modelos de co-cultivo y una matriz extracelular biológicamente más neutral son también deseables.

Introducción

Cholangiopathies son incurables crónica trastornos progresivos que afectan las células biliares en intra y conductos biliares extrahepáticos (EHBDs)1. Algunos cholangiopathies, como colangitis primaria esclerosante, colangiocarcinoma, atresia biliar y quistes coledocales, afectan predominante a EHBDs. Desarrollo de terapias de cholangiopathies está restringida por la limitada disponibilidad de modelos preclínicos. Además, estudios previos enfocados cholangiopathies agrupados: hígado, intra y EHBDs. Sin embargo, intra - y EHBDs tienen un origen embrionario distinto y, por lo tanto, deben considerarse como patologías moleculares distintas. Conduc....

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Protocolo

Todos los métodos aquí descritos han sido aprobados por el cuidado institucional del Animal y el Comité uso (IACUC) de la Universidad de Michigan.

1. preparación de equipos y materiales para el aislamiento de EHBD de ratón

  1. Preparar el medio de siembra y tampón de lavado (Tabla de materiales) en 50 mL tubos cónicos y mantenerlos a 4 ° C o en hielo hasta su uso.
  2. Establecer una mesa de cirugía (figura 1B). Preparar los instrumentos quirúrgicos esterilizados (figura 1).
  3. Coloque una placa de 24 pocillos estéril en la incubadora de cultivo d....

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Resultados

Nuestro protocolo describe la generación de ratón EHBD organoides que son específicas de tejido y derivados de la célula de vástago del adulto. Después de los organoides se cultivan, la formación de una estructura enquistada puede observarse tan pronto como 1 día después del aislamiento de EHBD. Contaminación con fibroblastos no se observa normalmente durante la generación de cultura. EHBDO eficacia de la galjanoplastia es aproximadamente el 2% cuando están aisladas de neonatal o de adult.......

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Discusión

Este trabajo describe la generación de un modelo de 3 dimensiones organotypic de ratón cholangiocytes EHBD. Pasos importantes en la generación de cultura EHBDO incluyen la disección meticulosa de EHBD para evitar la contaminación de células de páncreas, mantenimiento de condiciones estériles para evitar la contaminación bacteriana y fúngica y manipulación cuidadosa después de la centrifugación para evitar la pérdida de material celular. Se requiere una adhesión estrecha a las condiciones de temperatura descrito. Existen .......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses que compiten.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Asociación Americana para el estudio del hígado enfermedades Pinnacle Premio (N.R.) y los institutos nacionales de salud, Instituto Nacional de Diabetes y digestivo y enfermedades del riñón (premios DK34933 P30 a N.R., DK062041 P01 a J.L.M.). Agradecemos al Dr. Ramon Ocadiz-Ruiz (Universidad de Michigan) por su ayuda con el desarrollo de esta metodología.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
L-WRN medio de cultivo celular
avanzado DMEM/F12Life Technologies12634-010
Suero fetal bovino (FBS)1%Life Technologies10437-028
Penicilina-estreptomicina100 U/mLLife Technologies15140-122
tampón de lavado
Solución salina tamponada con fosfato (PBS)50 mLLife Technologies10010-023
Penicilina-estreptomicina125 U/mLLife Technologies15140-122
Anfotericina B 6.25 y micro; g/mLLife Technologies15290-018
Medio de cultivo de organoides
L-WRN Medio acondicionado 1:1ATCCCRL-3276
DMEM/F12 avanzado1:1Life Technologies12634-010
Penicilina-estreptomicina100 U/mLLife Technologies15140-122
N-glutamina10 y micro; l/mLLife Technologies35050-061
N-2-hidroxietilpiperazina-N-2-etano ácido sulfónico, HEPES10 mMLife Technologies15630-080
B2710 µ l/mLGibco17504-044
N210 µ l/mLGibco17502-048
Medio de siembra de organoides
Medio de cultivo de organoides 
Factor de crecimiento epidérmico (EGF)50 ng/mLInvitrogenPMG8041
Factor de crecimiento de fibroblastos-10 (FGF10)100 ng/mLPeproTech100-26
Anticuerpos primariosanti-citoqueratina 19 (CK19) fuerte>
anticuerpo, conejo1:250Abcamab53119
Región determinante del sexo Anticuerpo Y-Box 9 (SOX9), Conejo1:200Santa Cruzsc-20095
Anticuerpo Homeobox 1 (PDX1) duodenal pancreático, Conejo1:2000DSRBF109-D12
Anticuerpo E-cadherina, Cabra1:500Santa Cruzsc-31020
Anticuerpo acetilado &alfa;-tubulina, Ratón1:500Sigma-AldrichT6793
Anticuerpos
488 etiquetados como anti-conejo, Burro IgG1:1000InvitrogenA-21206
594 etiquetados como anti-cabra, Burro IgG1:1000InvitrogenA-11058
568 etiquetados como anti-ratón, Cabra IgG2b1:500InvitrogenA-21144
TopFlash Wnt ensayo
línea celular TopFlash HEK293ATCCCRL-1573
ensayo de luciferasaBiotium30003-2
0.05% Trypsin-EDTALife Technologies25300054
0.4% Trypan Blue SolutionLife Technologies15250061
Materiales y reactivos adicionales
Matriz basal, MatrigelCORNING356237
Tampón de disociación, AccutaseGibcoA1110501
Medio de congelación de cultivo celular, RecoveryLife Technologies12648010
Filtro celular (70 y micro; m, estéril)Fisherbrand22363548
Extracción de ARN de tiocianato-fenol de guanidinio, TRIzolInvitrogen15596026
Gel de procesamiento de muestras, HistoGelThermo Fisher ScientificHG-4000-012
KitATCC30-1012K
microcentrífuga de 1,5 mLFisherbrand05-408-129
24 pocillosUSA ScientificCC7682-7524
Tubo centrífugo cónico de 50 mLFisher scientific14-432-22
secundarios reporteroKit de sin fenol universal de detección de micoplasma Tubo dePlaca deMicroscopio de fluorescencia Nikon Eclipse E800 Microscopio invertido Biotium 30003-2 Bandeja de necropsia Fisherbrand 13-814-61

Referencias

  1. Lazaridis, K. N., LaRusso, N. F. The Cholangiopathies. Mayo Clinic Proceedings. 90 (6), 791-800 (2015).
  2. Carpino, G., et al. Stem/Progenitor Cell Niches Involved in Hepatic and Biliary Regeneration. Stem Cells International. 2016, 3658013(2016).
  3. DiPaola....

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