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Article de méthode

Protocole pour l'isolement des hépatocytes humains primaires et correspondant Principales populations de cellules hépatiques non parenchymateuses

39K vues

DOI :

10.3791/53069

30 mars 2016

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Une technique permettant d’isoler des hépatocytes humains et des cellules hépatiques non parenchymateuses du même donneur est décrite. Les différents types de cellules hépatiques constituent la base des modèles hépatiques fonctionnels et de l’ingénierie tissulaire. Cette nouvelle méthode vise à isoler les cellules hépatiques avec un rendement et une viabilité élevés.

Résumé

A côté hépatocytes parenchymateux, le foie est constitué de cellules non parenchymateuses (NPC), à savoir les cellules de Kupffer (KC), le foie des cellules endothéliales (LEC) et des cellules étoilées hépatiques (HSC). Deux dimensions (2D) culture de primaire hépatocytes humains (PHH) est toujours considéré comme le «gold standard» pour les tests in vitro du métabolisme des médicaments et l' hépatotoxicité. Il est bien connu que la monoculture 2D de PHH souffre de dédifférenciation et la perte de fonction. Récemment, il a été montré que hépatique NPC jouent un rôle central dans le foie (patho) physiologie et le maintien des fonctions PHH. La recherche actuelle se concentre sur la reconstruction de l' architecture in vivo dans des tissus en 3D- et co-culture des modèles pour surmonter les limites des monocultures 2D. Auparavant , nous avons publié une méthode pour isoler les cellules du foie humain et étudié l'aptitude de ces cellules pour leur utilisation dans des cultures cellulaires en biologie expérimentale et de médecine 1. Sur la base de l'intérêt général dans ce technique le but de cet article était de fournir un protocole plus détaillé pour le processus d'isolement des cellules du foie, y compris une vidéo, ce qui permettra une reproduction facile de cette technique.

des cellules hépatiques humaines ont été isolées à partir d'échantillons de tissu hépatique humain des interventions chirurgicales par une EGTA / P collagénase technique de perfusion en deux étapes. PHH ont été séparés de l'APN par une centrifugation initiale à 50 x g. Densité étapes de centrifugation à gradient ont été utilisés pour l'élimination des cellules mortes. populations de cellules hépatiques individuels ont été isolés à partir de la fraction enrichie NPC en utilisant les propriétés de cellules spécifiques et des procédures de tri des cellules. A côté de l'isolement PHH nous avons pu séparer KC, LEC et HSC pour plus de culture.

Pris ensemble, le protocole présenté permet l'isolement de PHH et NPC en haute qualité et la quantité d'échantillon de tissu d'un donneur. L'accès aux populations de cellules du foie purifiées pourrait permettre la création d'in vivo comme li humainemodèles de ver.

Introduction

un tissu de foie humain est très complexe et se compose de deux entités différentes de cellules, les cellules parenchymateuses et les cellules non parenchymateuses (CNP). les cellules hépatiques parenchymateuses comprennent hépatocytes et cholangiocytes. Hepatocytes représentent 60 à 70% des cellules hépatiques totales et représentent la majeure partie des fonctions métaboliques du foie, par exemple l' acide biliaire et de compléter la synthèse du facteur, la biotransformation et le métabolisme énergétique de 2,3.

La fraction NPC inférieure constitue 30 à 40% des cellules hépatiques totales. NPC comprennent les pop....

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Protocole

Remarque: Toutes les cellules ont été isolées à partir de tissu de foie réséqué non tumorales humaines, qui est restée après résection partielle du foie des tumeurs hépatiques primaires ou secondaires. Le consentement éclairé des patients a été obtenu selon les directives éthiques de la Charité - Universitätsmedizin Berlin.

1. Préparation des matériaux et solutions

  1. Stériliser tous les instruments et les matériaux à l'avance pour éviter la contamination bactérienne au cours du processus d'isolement.
  2. Préparer les solutions nécessaires pour la perfusion de l'échantillon de tissu hépatique, le processus d'....

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Résultats

La séparation en une fraction du parenchyme et non parenchymateuse, en utilisant la centrifugation en gradient de densité comme une procédure de nettoyage combinée à l'utilisation des propriétés d'adhérence et MACS conduit à succès PHH et NPC isolement. PHH et NPC peuvent être isolés en haute qualité et la quantité. La figure 1 montre la configuration représentative de l'équipement pour la perfusion du foie et la digestion. 10% de FCS a été ajouté à la collag.......

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Discussion

Le protocole publié décrit une technique pour isoler pur PHH et NPC, à savoir KC, HSC et LEC, simultanément en haute qualité et la pureté du même échantillon de tissu de foie humain. La majorité des publications traitant des isolements de cellules hépatiques ne couvrent que l' un de ces populations de cellules 18-20 et les procédures d'isolement réalisées avec des tissus humains sont rares (examinés par Damm et al.) 21. Adaptation des méthodes établies avec les tissus des animaux <.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts concurrents.

Remerciements

Nous tenons à remercier Jia Li Liu pour leur soutien dans la création de la figure 1. Cette étude a été soutenue par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de projets de recherche (BMBF) Foie virtuel: 0315741.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Equipement général /strong>
PIPETBOYPipettes Eppendorf
Microscope Eppendorf
Carl Zeiss
Olympus
CO2-incubateurLiant
Lamin AirHeraeus
Centrifuge Varifuge 3.0RHeraeus
Bécher à urineSarstedt2041101
seringue à perfuseur 50 mlB.Braun12F0482022
Filtre à bouchon de bouteilleNalgene1058787
Falcon 50 ml Tube conique en polypropylèneBD Biosciences352070
Falcon 15 ml Tube conique en polypropylèneBD Biosciences352096
Plaque de culture tissulaireBD Biosciences533047Pipettes
sérologiquesBD Biosciences357525, 357551, 35754325 ml, 10 ml, 5 ml
pointes de pipetteSARSTEDT0220/2278014, 0005/2242011, 0817/2222011100 µ ; l, 200 et micro ; l, 1 000 et micro ; l
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Isolation Equipment
water showerLauda
péristaltiqueCarl Roth
thermostatLauda
pH-mètreSchott
balances finesSartorius
stand
Bü ; Entonnoir enHaldenwanger
Entonnoir
canules en
Couteau à plat
Scalpel
Plume12068760
Optique Labor
cell lifterCostar
Champ ChirurgicalCharité ; Universitä ; tsmedizin BerlinA2013027
compresseFuhrmann40013331
gants chirurgicaux stérilesGammex PF1203441104
Colle tissulaireB. Braun1050052
bouteille en verreVWR
Collagenase PRoche13349524
Percoll Solutionde séparationBiochromL6145Densité 1.124 g/ml
Hank' s BSSPAAH00911-3938
Dulbecco' s PBSPAAH15 - 002sans Mg/Ca
AmpuwaPlastipur  ;13CKP151  ;
AlbumineSigma-AldrichA7906
NaClMerck1 064 041 000
KClMerck49 361 000
Hepes Pufferan  ;Roth133196836
EDTASigmaE-5134
NameCompanyCatalog Number>Comments
Media Equipment  ;
DMEMPAAE15-005Faible teneur en glucose (1 g/L) (sans L-glutamine)
HEPES Buffer Solution 1  ; MGIBCO1135546
L-GlutamineGIBCO25030-024200 mM
MEM NEAAGIBCO11140-035
pénicilline/streptomycineGIBCO15140-122
RPMI 1640PAAE15 - 039sans L-Glutamine
Sodium PyruvateGIBCO1137663100 mM
Trypan Blue SolutionSigma-AldrichT81540.4 %
William' s E  ;   ;GIBCO32551-020
avec GlutaMAX&trade ;
EGTASigma-Aldrich03780-50G
FortecortinMerck493678 mg/2 ml
Human-InsulinLillyHI0210100 I.E./ml
N-Acétyl cystéineSigma-AldrichA9165-5G
Sérum de veau fœtal (FCS)PAAA15-101
NomEntrepriseNuméro de catalogueComments
Equipment for Immunostainings
CD 68R& D Systems, USAmonoclonal
CK 19Santa CruzD2309polyclonal
CK18Santa CruzK2105monoclonal
VimentinSanta Cruzmonoclonal
GFAPSigma Aldrichmonoclonal
Triton X-100Sigma Aldrich23.472-9
Chèvre anti-souris IgG1-PESanta CruzC0712
Chèvre anti-lapin IgG-FITCSanta CruzL0412
MéthanolJ.T.Baker1104509006
Formaldéhyde 4 %Herbeta Arzneimittel200-001-8
Albumine sérique bovine (BSA)Sigma AldrichA7906-100G
Microscope 24 puits pompe circulation plastique en silicone tube avec pointes d’oliveen verre Chambre de comptage Neubauer

Références

  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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Réimpressions et autorisations

Étiquettes

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