Pour éviter toute contamination, effectuer le protocole dans son intégralité dans une hotte de vitroplants stérile. Les tissus humains fundus ont été recueillies auprès de patients subissant une gastrectomie selon le protocole approuvé de la CISR de l’Université de Cincinnati (numéro de protocole de la CISR : 2015-4869).
Toutes les études sur les souris ont été approuvés par l’Université de Cincinnati Institutional Animal Care et utilisation Comité (IACUC) qui maintient une installation Association américaine d’évaluation et d’accréditation de laboratoire Animal Care (AAALAC).
1. établissement d’origine humaine 3D organoïdes fundus gastrique
Remarque : Ce protocole repose sur les recherches publiées antérieurement dans ce laboratoire8.
- Préparer les médias organoïde 3D qui se compose de 50 % conditionnée Wnt et 20 % R-spondin conditionné médias.
- Préparer les milieux Wnt conditionné, culture les cellules L de milieu de croissance Wnt (Dulbecco modifiée milieu Eagle (DMEM), 10 % sérum fœtal (SVF), 1 % pénicilline/streptomycine) pendant 7 jours, récolter le milieu et filtrer à l’aide d’un filtre de 0,22 µm.
- Préparer les médias R-spondin conditionné. Cultiver une lignée de cellules sécrétrices de HEK-293 t R-spondin modifiée dans le milieu R-spondin (Dulbecco modifiée milieu Eagle (DMEM), 10 % sérum fœtal (SVF), 1 % pénicilline/streptomycine). Sur la pièce jointe après 2 h, changer le support de ces cellules à croissance OPTIMEM moyennes, 1 % pénicilline/streptomycine. Les cellules de la culture pendant 7 jours. Récolter les médias R-spondin conditionné, puis filtrer à l’aide d’un filtre de 0,22 µm.
Remarque : Ce protocole a été publié précédemment et pour un protocole plus détaillé voir 6,7,8.
- Décongeler la facteur de croissance réduite et sans rouge de phénol membrane basale matrice pendant 16 h sur la glace à 4 ° C. Recueillir le tissu dans le Ca de glace froide2 +/Mg2 +-libre SPD dans un grand récipient en plastique. Conserver sur la glace jusqu'à l’étape de début 1.4.
NOTE : Le tissu est récolté dans les patients subissant une gastrectomie.
- À l’aide de pinces, laver le tissu vigoureusement dans un bécher stérile contenant 100 mL Ca2 +/Mg2 +-libre Phosphate Buffered Saline (SPD de Dulbecco). Laver pendant environ 30 s ou jusqu'à ce que les débris et le sang a été supprimé. Ensuite, à l’aide de gaze stérile, essuyer la couche muqueuse de l’épithélium.
- À l’aide de grandes pinces, fermement saisir la couche musculaire des tissus et avec force, grattez l’épithélium à l’aide de la grande pince hémostatique incurvée. Recueillir les fragments épithéliales grattées dans une boîte de Pétri stérile, en polystyrène.
- Émincer le tissu épithélial en environ les fragments de2 taille 2.0 x 2.0 mm à l’aide de rasoirs pour optimiser la digestion des tissus. Laver les fragments tissulaires avec Ca2 +/Mg2 + -libre SPD additionné d’antibiotiques (Ca2 +/Mg2 + -libre SPD, 1 % pénicilline/streptomycine, 0,25 mg/mL amphotéricine B 10 mg/mL de gentamicine, kanamycine de 50 mg/mL), jusqu'à ce que le lavage est exempt de sang. Effectuer plusieurs lavages si nécessaire. Jeter hors du lavage en filtrant soigneusement le lavage à travers une gaze stérile dans un bécher de déchets.
- Lavé recueillir des fragments dans un verre de 125 mL avec 25 mm remuer bar et milieu d’incubation préchauffé ballon à fond rond (milieu de base additionné de 2 mM de L-glutamine, 1 % pénicilline/streptomycine, 10 mM un tampon HEPES, 1 mg/mL collagénase de Type 1, culture de cellules de 2 mg/mL qualite de l’albumine sérique Bovine). Sceller le ballon à fond rond avec septa caoutchouc.
- Insérer une aiguille spinale de 20 G dans le septum et connectez-le à un réservoir d’oxygène avec tuyau en caoutchouc. Pour filtrer les contaminants, insérer le tube pour créer un filtre papier de soie. Allumez l’écoulement de l’oxygène à faible température. Emmancher 10-15 sorties dans les septums pour éviter la rupture des septums.
- Fixer le jeu vers le haut à un support de bague à l’aide de pinces et placez-le dans un bain-marie étalonné par rapport à 37 ° C avec une plaque de remuer pendant 30-45 min. Après que le tissu a été incubant pendant 15 min, retirer 50 µL de milieu d’incubation et vérifier visuellement les glandes dissociées. Si les glandes ne sont pas denses ou n’ont pas séparés du tissu, laisser pendant un 5-10 min supplémentaire.
- Immédiatement après l’incubation, ajouter 50 mL préchauffé DMEM/F12 au milieu d’incubation à l’aide d’une pipette stérile sérologique ou en versant directement dans le milieu d’incubation.
- Filtrer le mélange de la glande à travers une gaze stérile dans quatre tubes conique de 50 mL. Conserver le filtrat sur la glace pendant 15 minutes afin de permettre des extraits de glandes se déposer au fond du tube conique. Veillez à ne pas déranger les glandes sédentarisés, enlever et jeter du haut 40 mL du surnageant à l’aide d’une pipette sérologique. Remettre en suspension les restants de 10 mL dans 10 mL de SPD additionné d’antibiotiques.
- Répartir le mélange dans 5 mL cell culture des éprouvettes. Centrifuger pendant 5 min à 65 x g à 4 ° C et retirer le surnageant soigneusement à l’aide d’une pipette. Resuspendre le culot de glande dans la matrice décongelés membrane basale en utilisant une pipette ou un 200 µL large de pipette. Mélanger jusqu'à homogénéité.
Remarque : Il est crucial d’effectuer cette étape sur la glace et éviter la polymérisation de la matrice de la membrane basale tout en mélangeant. En outre, il est important d’inspecter visuellement la densité de la glande par échantillonnage pour 50 µL. La densité optimale est confluence d’environ 70 %.
- Ensuite, plaque les glandes dans 50 µL de la membrane basale de matrice à l’aide d’une pipette à embout large. Éviter les éventuelles bulles tout en placage.
- Pour permettre la matrice de la membrane basale à polymériser, incuber pendant 10-15 min à 37 ° C. Si électrodéposition dans une plaque de culture de 12 puits, ajouter 1 mL de médias hFGO (milieu de moyenne/F12 Eagle modifié de Dulbecco Advanced additionné de 2mM de L-glutamine, 1 % pénicilline/streptomycine, 0,25 mg/mL amphotéricine B 10 mg/mL de gentamicine, 50 mg/mL kanamycine, 10 mM HEPES Tampon, n-Acteylcystine de 1 mM, 1 x N2, 1 x B27, moyen de Wnt-conditionné 50 %, 20 % R-spondin-conditionné additionné à 100 ng/mL d’os inhibiteur de la protéine morphogénétique 1 facteur de croissance fibroblastique 200 ng/mL 10, 10, 50 ng/mL de facteur de croissance épidermique, gastrine nM mM Nicotinamide et 10 µM Y-27632 ROCK inhibiteur) / puits. Si ce n’est pas le cas, à l’aide d’une plaque de culture de 12 puits ajouter assez médias de submerger la bulle de matrice de membrane basale.
- Les cellules à 37 ° C dans une étuve 5 % CO2 humidifié cell culture la culture. Modifier les médias tous les 4-5 jours.
2. dégager les dérivés de souris 3D organoïdes fundus gastrique
Remarque : Ce protocole a été publiée précédemment 6. Décongeler la matrice de la membrane basale sur la glace et de préparer tous les réactifs avant de commencer.
- Sacrifier la souris à l’aide d’une méthode approuvée par l’institution de recherche où la recherche est effectuée. Retirer l’estomac de la souris et disséquer selon les protocoles publiés précédemment 6. Laver à 20 mL glace froid Ca2 +/Mg2 +-libre SPD.
Remarque : Souris C57BL/6, âgés de 8 à 10 semaines, sont utilisés pour les cultures de fundus gastrique organoïde. Souris ont été euthanasiés par inhalation de dioxyde de carbone, suivie d’une dislocation cervicale manuelle avant l’enlèvement de l’estomac.
- Enlever la couche musculaire de l’estomac et les vaisseaux sanguins visibles comme précédemment publié 6.
- Séparer le fond de l’antre et du préestomac à l’aide d’une lame de rasoir stérile. Fond de œil coupée à l’aide de petits ciseaux chirurgicaux en fragments environ 2,0 x 2,0 mm. à l’aide forceps, recueillir les fragments dans un tube conique 15 mL contenant du tampon d’incubation EDTA (Ca2 +/Mg2 +-libres SPD, 5 mM EDTA) et incuber à 4 ° C pendant 2 h avec agitation douce.
- Sous une hotte stérile, laisser le tube à fond conique et fragments sur la glace pendant environ 5 min. utilisent une pipette pour enlever autant tampon d’incubation que possible, laissant des fragments intact. Ajouter 5 mL de secouer le tampon (1 g D-Sorbitol, saccharose 1,47 g dans 100 mL Ca2 +/Mg2 +-libre SPD) et agiter à la main avec une force de 2 min. laisser les grands fragments de s’installer et avec précipitation, à l’aide d’une pipette de 1000P, enlever les petits fragments qui restent à régler dans la couche supérieure.
- Faites tourner les fragments enlevés pendant 5 min à 4 ° C à 65 x g.
- Tout en évitant les bulles d’air, retirer le surnageant, resuspendre dans la matrice de la membrane basale et mélanger jusqu'à ce qu’elle soit homogène.
- Utiliser une pipette de pointe large pour la matrice de la membrane basale à 50 µL / puits de la plaque et puis incuber à 37 ° C pendant 20 min.
- Ajouter suffisamment milieux de croissance mFGO (Advanced Dulbecco modification Eagle moyen/F12 additionné à 2mM de L-glutamine, 1 % pénicilline/streptomycine, 10 mM un tampon HEPES, 1mM n-Acteylcystine, 1 x N2, 1 x B27, moyen de Wnt-conditionné 50 %, 20 % R-spondin-conditionné un milieu additionné de 100 inhibiteur de protéine morphogénétique osseuse ng/mL, 10 nM gastrine, 50 ng/mL de facteur de croissance épidermique, facteur de croissance fibroblastique 10 ng/mL 10 et inhibiteur de Y-27632 ROCK 10 µM) pour submerger la bulle.
- La culture des cellules à 37 ° C, 5 % CO incubateur de culture de2 cellules humidifié. Modifier les médias tous les 4-5 jours.
3. collagène revêtement pour transfert 2D
Remarque : Effectuez toutes les procédures dans une hotte de vitroplants stérile sauf indication contraire. Commencer le collagène revêtement 24h avant le transfert du organoïdes 3D à la monocouche. Garder le collagène de queue de rat sur la glace et protégés de la lumière. Plaques de collagène enduit sont bonnes pendant 2 semaines. Si ne pas immédiatement d’utiliser les plaques revêtues, enrouler la plaque parafilm et conserver à 4 ° C jusqu'à ce que nécessaire.
- Diluer le collagène de queue de rat à 50 µg/mL à l’aide de l’acide acétique 20 mM.
- Suffisamment compte de la surface du puits avec collagène dilué. Pour un puits dans une plaque de 12 puits standard, enduisez d’environ 1 mL de collagène. Laisser une nuit à température ambiante dans une hotte stérile.
- Laver deux fois avec 1 mL Ca2 +/Mg2 +-libre SPD / puits et laisser à découvert pendant 2 h à température ambiante dans une hotte stérile.
4. Membrane basale matrice revêtement pour transfert 2D
Remarque : Effectuez toutes les procédures dans une hotte de vitroplants stérile sauf indication contraire. Commencer la matrice de la membrane basale revêtement 2 h avant de les transférer organoïdes 3D à la monocouche. Garder la matrice de la membrane basale sur glace. Plaques de revêtement doivent être utilisés immédiatement et ne peuvent être stockés pendant une période prolongée de temps.
- Diluer la matrice de la membrane basale dans un tube conique de 15 mL avec une eau de qualité de culture cellulaire à un 01:10 ratio. Diluer sur la glace.
- À l’aide d’une pipette ajouter 100 µL de matrice de membrane de sous-sol dilué dans chaque puits d’une plaque de 12 puits standard. À l’aide d’un grattoir de cellules, répartir uniformément la matrice dilué membrane basale dans le puits pour une couche uniforme.
- Incuber à 37 ° C pendant 1 h.
- Enlever l’eau résiduelle à l’aide d’une pipette et sécher à température ambiante pendant 1 h avant le transfert du organoïdes 3D.
5. transfert de m/hFGOs 3D à 2D monocouches de cellules épithéliales gastriques
- Après 3D souris - ou anthropique FGOs ont été cultivées pendant 6 à 7 jours, commencer le transfert d’organoïdes 3D à la 2D monocouche.
NOTE : Pour chaque puits d’une monocouche requise, il est recommandé d’utiliser 300 organoïdes intacts ou cellules individuelles provenant de 300 organoïdes. Dans une solide culture, il est prévu d’obtenir environ 150 organoïde/puits dans une plaque de culture bien 12.
- Assurez-vous que les plaques sont enduites avant le transfert.
Remarque : Les plaques de matrice enduite de membrane basale ont une couche de gel translucide, cependant, plaques de collagène enduit n’aura pas une indication évidente de l’enduit.
- Déloger la bulle de matrice 3D membrane basale de la plaque en pipettant également, directement 1 mL stérile Ca2 +/Mg2 +-libre SPD sur le centre de la bulle.
- À l’aide d’une pipette, prélever le mélange de matrix et organoïde membrane basale dans cell culture tubes à essai. Recueillir à un ratio de 2 bulles de matrice de membrane basale par tube. Centrifuger pendant 5 min à 40 x g et 4 ° C.
- À l’aide d’un système de vide, retirez le surnageant et comme beaucoup matrice de membrane basale que possible. Resuspendre dans 4 mL de Ca2 +/Mg2 +-libérer SPD, éliminer le surnageant et répéter 2 - 3 fois. Pour le protocole de transfert organoïde ensemble, passez à l’étape 5.10. Passez à l’étape 5,7 pour le protocole de suspension monocellulaire.
- Réchauffez la solution détachement cellulaire à 37 ° C et ajouter 1 mL dans chaque tube à essai. Mélanger doucement en retournant les tubes ou pipetage de haut en bas avec une pipette. Incuber pendant 10 min à 37 ° C.
- Ajouter 2 mL de Ca2 +/Mg2 +-libre SPD directement dans chaque éprouvette.
- Utiliser une aiguille 26 G et injecter le mélange 2 ou 3 fois. Examinez-le pour les cellules individuelles. Seringue de 1-2 fois plus s’il y a toujours des organoïdes ou des amas de cellules.
- Centrifuger à 40 x g pendant 5 min à 4 ° C. Resuspendre le culot dans média FGO 2D (milieu de croissance FGO souris 2D : milieu de moyenne/F12 Eagle modifié de Dulbecco Advanced additionné de 2mM de L-glutamine, 10 mM la pénicilline/streptomycine, 10 % de sérum de veau foetal, 10 mM un tampon HEPES, 1 x N2, 1 x B27, additionné de 10 gastrine nM, 50 ng/mL de facteur de croissance épidermique, inhibiteur de TGF-β 1 µM et 10 µM Y-27632 ROCK inhibiteur. 2D milieu humain FGO : Milieu de moyenne/F12 Eagle modifié de Dulbecco avancée additionné de 2mM de L-glutamine, 1 % pénicilline/streptomycine, 10 mM un tampon HEPES, 10 % de sérum de veau foetal, 10 mM, Nicotinamide, 1 x N2, 1 x B27, additionné de 50 mg/mL, kanamycine, 50 ng/mL de croissance épidermique Facteur et 10 µM Y-27632 ROCK inhibiteur, 1µm TGF-β inhibiteur).
- La remise en suspension sur des plaques de revêtement de la plaque. Incuber les plaques à 37 ° C. Remplacer le support tous les 4 jours ou plus tôt si les médias se colore en jaune. Monocouche nécessite environ 4 jours à se former.
6. Si vous grattez aide monocouches de cellules épithéliales gastriques 2D sur des plaies
- À l’aide d’une lame de rasoir, gratter la couche lorsque la culture a atteint 100 % confluence.
- Difficulté monocouches utilisant 3,7 % de formaldéhyde pendant 15 min à température ambiante. Permeabilize avec 0,5 % de détergent non ionique/PBS pendant 20 min à température ambiante.
- Bloquer ensuite monocouches avec sérum âne 2 % pendant 1 h à température ambiante et incuber avec dilution de 1/1000 de H+, K+-ATPase anticorps primaire pendant la nuit à 4 ° C, laver avec 0,1 % de détergent non ionique/PBS et incuber avec dilution au 1/100 d’âne anticorps secondaire anti-souris 488 et 10 μg/mL de noyaux de cellules de Hoechst tachent pendant 1 h à température ambiante.
- Pour identifier les cellules de surface fosse muqueuses dans les cultures 2D anthropique gastrique monocouche, tacher les cellules avec 20 μg/ml de conjugué FITC Ulex europaeus (UEAI). Monocouches d’image sur un microscope confocal.
- Prendre des photos de plaie chaque h. quelques rayures seront ré-epithelialize entre 24 à 48 h selon la qualité de la monocouche et la variation entre les patients.