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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
L'objectif de ce protocole est d'isoler les kératinocytes épidermiques de la peau dorsale de souris adultes pour une variété d'applications en aval telles que la biologie moléculaire, la biochimie, le tri cellulaire activé par fluorescence et les utilisations in vitro primaires (p. ex., clonogènes kératinocytes).
Le protocole décrit ici est une méthode fiable de récolte des kératinocytes primaires à partir de souris femelles adultes (54 à 2 jours) produisant environ 30 x 106 cellules viables par souris. Les kératinocytes adultes primaires de souris sont moissonnés de la peau dorsale des souris femelles. Les souris mâles (6 semaines) peuvent être utilisées pour la récolte des kératinocytes selon les exigences de l'expérience. Les souris euthanasiées sont rasées et stérilisées avec des lavages en série dans des solutions d'iode de povidone et d'éthanol (70% d'alcool). Après avoir désinfecté les souris, la peau dorsale est enlevée et la graisse et le muscle sous-cutanés sont enlevés avec un scalpel et jetés. Les peaux sont coupées en petits morceaux et traitées avec une légère, trypsinisation à basse température pour détacher le derme inférieur de l'épiderme. Les épidermises grattées sont agitées à basse vitesse, filtrées pour enlever les poils, comptées, et re-suspendues dans le milieu de culture. Cette méthode fournit une excellente suspension à cellule unique de cellules hautement culturables pour de nombreuses applications en aval.
La peau des mammifères couvre tout le corps et remplit une multitude de fonctions (p. ex., une barrière physique primaire, une régulation de la température et la rétention d'humidité). Au cours des cinq dernières décennies, la recherche fondamentale sur la peau de souris a donné de nouvelles informations sur la structure et la fonction de la peau. Le modèle de peau de souris a grandement aidé à comprendre la biologie de base derrière les mécanismes moléculaires complexes de la carcinogenèse chimique ou ultraviolette induite par rayonnement. Ces modèles de peau de souris ont fourni une contribution significative à la compréhension des maladies de peau humaine et de leur atténuation. Pour explorer davantage la dissection moléculaire des kératinocytes primaires dans la biologie du développement du follicule pileux, la recherche sur les cellules souches, la carcinogenèse et l'exploration génétique de l'épiderme, il est souvent souhaitable d'isoler et de culture épithéliale primaire kératinocytes de souris peau à utiliser en parallèle avec des expériences in vivo. Le facteur motivant dans le développement de cette méthode a été la nécessité d'un analyse in vitro pour les cellules souches épidermiques et pileux follicules clonogéniques1,2. Il y avait également un besoin urgent de suspensions de cellulessimples des cellules épidermiques appropriées pour des essais clonogènes 3, fluorescence activée tri de cellules, et cytométrie de flux3,4. Les avantages de cette méthode sont une récolte robuste augmenter un ordre de grandeur sur d'autres méthodes5,6, l'inclusion de la partie épithéliale des follicules pileux, et la grande culturabilité des cellules récoltées. Dans les années 1980, il n'y avait pas de méthodes connues qui pouvaient répondre à ces exigences. Dans les années suivantes, cette méthode a été raffinée pour augmenter le rendement cellulaire. La principale limitation de cette méthode serait le masquage de certains anticorps sensibles à la trypsine qui compromettraient l'immunoréactivité6.
Les souris ont reçu l'élevage selon les directives spécifiques sans pathogène. Une à cinq souris femelles de 54 à 2 jours ont été obtenues. Chez les souris plus âgées, la viabilité des kératinocytes sera réduite en raison de la phase anagène (croissance) du cycle capillaire. En outre, le processus de trypsinisation est plus difficile par rapport aux jeunes souris. La procédure de récolte a été optimisée avec succès pour la peau plus mince des souris femelles par rapport aux mâles. Les souris mâles ne sont généralement pas utilisées pour les récoltes de kératinocytes car elles ont tendance à se battre les unes avec les autres pendant le logement et peuvent donc laisser des égratignures ou des blessures sur la peau.
Tous les protocoles d'utilisation des animaux vertébrés ont été approuvés par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université du Minnesota, conformément aux lignes directrices recommandées par les NIH et le gouvernement.
1. Initialisation et subculturing de couche d'alimentation
2. Préparation de la couche d'alimentation 3T3 pour l'irradiation et l'ensemencement des rayons X
3. Récolte et ensemencement primaire de kératinocytes
Typiquement, les rendements des kératinocytes épidermiques par souris allant de 20 x 106 à 30 x 106 Trypan bleu excluant les cellules sont obtenus8,9. La viabilité varie de 80% à 90%. L'efficacité typique de l'ensemencement est d'environ 30 % d'attachement à 24 h. La formation de colonies sur les couches d'alimentation 3T3 irradiées est d'environ 60 colonies pour 1 000 cellules viables ensemencées pour les souris C57BL/6, et d'environ 30 colonies pour 1 000 cellules pour les souris de type suisse10 ,11. Les résultats typiques des essais de formation des colonies sont illustrés à la figure 1. Le nombre de cellules souches follicules pileux est d'environ 9 % CD34et49f de cellules souches pour les souris C57BL/612. Les résultats typiques de la cytométrie du débit sont donnés à la figure 2.
Les caractéristiques de croissance de quatre médias différents sont illustrées à la figure 3. Les médias testés comprennent KGM-or, SFM, William's E medium et Morris-2 (un milieu calcique réduit développé dans le laboratoire Morris basé sur Williams E).

Figure 1 : Exemples représentatifs d'un exemple pour les kératinocytes clonogéniques de souris adultes. Cette photographie démontre la formation de colonie de kératinocytes des souris femelles CD-1 54 jours traités topiquement avec 1) aucun traitement, 2) acétone suivi une semaine plus tard par l'acétone deux fois par semaine pendant deux semaines, 3) DMBA suivi une semaine plus tard par l'acétone deux fois par semaine pendant deux semaines, 4) acétone suivi une semaine plus tard par TPA deux fois par semaine pendant deux semaines, et 5) DMBA suivi une semaine plus tard par TPA deux fois par semaine pendant deux semaines. Après leurs traitements in vivo, les kératinocytes ont été récoltés et enseisés à 1 000 cellules par plat sur des couches d'alimentation de 3T3 irradié, et cultivés pendant deux semaines, après quoi les plats ont été fixés avec de la formaline tamponnée et tachés de rhodamine B. Les plats de chaque colonne sont des répliques de chaque groupe de traitement de souris. Notez que le nombre de grandes colonies a augmenté lors du traitement avec DMBA, et le nombre total de colonies a augmenté le traitement de TPA des souris avant la récolte de kératinocyte. Abréviations: DMBA: 7,12-dimethylbenz[a]anthracene; TPA: 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 2 : Exemple représentatif de cytométrie du flux des cellules souches du follicule pileux provenant de souris adultes. En bref, les kératinocytes primaires isolés ont été isolés de la peau de souris dorsales et filtrés pour les débris cellulaires à l'aide du filtre cellulaire. La suspension isolée de kératinocyte a été étiquetée avec cD49f ou 6-integrin (PE) et CD34 (FITC) anticorps avec le colorant mort vivant et d'autres contrôles. Les anticorps anti-isotypes FITC et PE (Rat IgG2akappa) ont été utilisés à des fins de compensation (voir tableau des matériaux). Les cellules souches ont été sélectionnées au moyen de CD49f (canal PE), qui reconnaissait la composante externe des hémi-desmosomes trouvés sur les cellules épidermiques et pileuses basiques, et cD34 (canal FITC), qui reconnaissait les cellules souches du follicule pileux (c.-à-d. CD34-FITC. et a6-PE(colonne supérieure droite, total 5%).). La colonne latérale droite montre les différentes populations de kératinocytes, à savoir CD34-FITC seulement, CD34-FITC et a6-PE cellules (double population positive de cellules souches), a6-PE seulement, et les cellules non tachées. Notez qu'il y a deux populations de cellules souches CD34, comme cela a été signalé6,14. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 3 : Comparaison de quatre médias différents sur les cultures primaires des cellules épidermiques de souris femelles adultes. Les kératinocytes primaires ont été isolés de la peau des souris dorsales et comptés pour l'ensemencement à l'aide de quatre médias différents (KGM, SFM, Willem's-E et Morris-2). Des nombres égaux de kératinocytes ont été ensepépins et suivis pour leur morphologie générale et leur modèle de croissance. Notez que les kératinocytes proliférants ont des morphologies légèrement différentes. KGM, SFM, et Morris-2 qui sont tous les médias réduits de calcium ont la croissance la plus robuste après quatorze jours. En revanche, les cellules ne persistent pas lorsqu'elles sont cultivées dans le milieu Williams E qui a 1,4 mM de calcium et un rapport élevé de potassium au sodium. Étonnamment, Williams E milieu avec des suppléments et vingt pour cent de sérum bovin fœtal soutient les cultures clonales kératinocyte beaucoup mieux que tout autre milieu testé, probablement parce que le milieu enrichi Williams E aide les cellules d'alimentation 3T3 à «nourrir» mieux. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
| Solutions et médias | Commentaires |
| Solutions de récolte | |
| 2,5% trypsine (5 ml) | |
| PBS de Dulbecco (500 ml) | |
| Gentamycine (2 mL) | |
| PBS avec 2x gentamycine (45 ml) | |
| Saline tamponnée de phosphate (PBS) avec 2x gentamycine | |
| Solution Trypsin | |
| Solutions de culture cellulaire | |
| Solution de revêtement de vaisselle Purecol-fibronectin : | |
| 1 M HEPES (1 ml) | |
| 116 mM CaCl2 (1 ml) | |
| Albumine de sérum bovin 1,0 mg/mL (10 ml) | |
| Milieu de culture cellulaire (100 ml) | |
| Fibronectine (1 mg) | |
| Collagène Purcol (1 ml) | |
| Solution de congélation cellulaire | |
| DMSO (2 mL) | |
| DMEM avec 10% BCS et pen-strep | |
| Récolte moyenne | Doit être sans calcium |
| 2x gentamycine (1 ml) | |
| FBS (50 ml) | |
| SMEM (500 ml) | |
| High-Calcium Williams' E Media avec: | |
| EGF (5 g/mL) 1 mL | |
| Glutamine 14,5 ml | |
| Hydrocortisone (1 mg/ml) 0,5 ml | |
| Insuline 1 ml | |
| LinoAcid-BSA (0,1 mg/ml) 0,5 ml | |
| MEM Ess AminoAcides 4 mL | |
| Vitamines MEM 5 ml | |
| Pénicilline-Streptomycine 5 mL | |
| Transfert (5mg/mL) 1 mL | |
| Vit A (1 mg/1 000 l) 57,5 l | |
| Vit E 1 mg/mL (4 oC) 3,5 l | |
| Vit D2 (10 mg/mL) 50 l | |
| 3T3 fibroblaste milieu de croissance complet (CGM) | |
| BCS (100 ml) | |
| DMEM (900 ml) | |
| Pénicilline-streptomycine (10 ml) | |
| Kgm | Le milieu utilisé pour la culture de masse est un milieu de calcium réduit |
| Morris 2 milieu avec les mêmes suppléments que Williams' E | Une variante réduite de calcium de Williams E avec des suppléments |
Tableau 1 : Recettes de solution et de médias.
Les auteurs n'ont rien à révéler.
L'objectif de ce protocole est d'isoler les kératinocytes épidermiques de la peau dorsale de souris adultes pour une variété d'applications en aval telles que la biologie moléculaire, la biochimie, le tri cellulaire activé par fluorescence et les utilisations in vitro primaires (p. ex., clonogènes kératinocytes).
Les auteurs n'ont pas de reconnaissance.
| 0,4 % Trypan bleu 1x dans 0,9 % de solution saline | Life Technologies Gibco | 15250-061 | |
| 1 M HEPES Buffer | Sigma | H0887 | Barre | d’agitation
| magnétique stérile de 1,5 pouce avec anneau pivotant | Bel-Art, Wayne | 371101128 | en pot Nalgene de 2 oz |
| Pipettes jetables de 10 mL | BD Falcon | 357551 | |
| Tube conique stérile de 15 mL | BD Falcon | 352097 | |
| 150 cm2 (T-150) flacon de culture | Corning | 430825 | |
| 2 mL Bouchon à vis Micro Tube Conique | Sarstedt | 72.608 | |
| 2 oz Pot Nalgene | Thermo Fisher Scientific | 2118-0002 | 60 mL |
| Solution de trypsine à 2,5 % 10x | Life Technologies Gibco | 15090-046 | |
| 225 cm2 (T-225) flacon de culture | Corning | 431082 | |
| 32 oz Nalgene Square Bouteilles de stockage : PETG | Thermo Fisher Scientific | 2019-1000 | 1000 mL |
| 35 mm plat de culture stérile | Corning | 430165 | |
| 5 mL pipettes jetables | BD Falcon | 357543 | |
| 50 mL tube conique stérile | BD Falcon | 352098 | |
| 60 mm parabole | Corning | 430166 | |
| 70 % éthanol | |||
| 90 mm de diamètre Filtre Spectra Mesh, 74 & micro ; Spectrum | Laboratories | 145956 | |
| Antibiotiques (pénicilline-streptomycine) | Life Technologies Gibco | 15140-122 | |
| Sérum de veau bovin (BCS) | Thermo Fisher Scientific Hyclone | SH30073.03 | |
| Albumine sérique bovine | BD Biosciences | 354331 | |
| CD34 Ram34 Anticorps conjugué FITC | BD Pharmingen | 553733 | |
| CD49f (alpha6-intégrine, GOH3) Anticorps conjugué PE | BD Pharmingen | 555736 | |
| Cell Strainer, 70 µ ; m stérile | BD Discovery Labware | 352350 | |
| Collagène, bovin, type I, 30 mg | BD Biosciences | 354231 | |
| CoolCell Récipient économique de congélation de cellules pour cryoflacons de 1 ou 2 mL | Biocison | BCS-136PK | |
| Corning Flacon cryogénique en polypropylène de 2 mL, autoportant avec fond rond | Corning | 430659 | |
| diméthylsulfoxyde (DMSO) | Sigma | D2650 | |
| Eau distillée Milli-Q à l’état | frais ; eau d’osmose inverse distillée deux fois | ||
| Dulbecco' s solution saline tamponnée au phosphate 1x, Ca2+ et Mg2+ sans | LifeTechnologies Gibco | 14190-144 | |
| Stérile Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) | ATCC | 30-2002 | |
| Sérum fœtal bovin (FBS) | Thermo Fisher Scientific Hyclone | SH 300070.03 | |
| Fibronectine | Sigma | F1141-5MG | |
| Fisherbrand Récipient stérile pour échantillons de 4 oz | Fisher Scientific | 16-320-730 | |
| Gentamicine 50 mg/mL 10 | Life Technologies Gibco | 15750-060 | |
| KGM | Lonza | CC-3103 | |
| Congélateur à cellules Nalgene « Mr. Frosty » | Thermo Fisher Scientific | 5100-0001 | |
| Nalgene Bocaux à large ouverture droite PC, 16 oz | Thermo Fisher Scientifique | 2116-0500 | |
| N° 22 lames stériles en acier inoxydable | BD Bard-Parker | 371222 | |
| n° 4 Manches de scalpel | Instruments de recherche biomédicale | 26-1200 | Dans une tasse avec 70 % |
| d’éthanol Une paire de pinces à pansement pour les yeux à courbe complète | Militex | 18-784 | Dans une tasse avec 70 % |
| d’éthanol Une paire de ciseaux | Instruments | de recherche biomédicale25-1050 | Dans une tasse avec 70 |
| d’éthanol Une paire de pinces à pansement pour le pouce | Militex | 6-4 | Dans une tasse avec 70 % d’éthanol |
| Oster Pro-Cord/Cordless Trimmer no.40 lame | Jarden Consumer Solutions/Oster | 78997-010 | |
| Boîte de Pétri en plastique 100 mm x 20 mm stérile | Corning | 430167 | |
| Entonnoir en verre uni sans pied de marque Pyrex | Corning | 6240-75 | |
| Rat IgG2akappa FITC isotype control anticorps | BD Pharmingen | 553929 | |
| Rat IgG2akappa PE isotype control anticorps | BD Pharmingen | 555844 | |
| SFM | Life Technologies Gibco | 10725-018 | |
| SMEM | Life Technologies Gibco | 11380-037 | |
| SMEM : Ca2+ et Mg2+ milieu essentiel minimal gratuit pour la culture en suspension | Life Technologies Gibco | 11380-037 | |
| Boîtes de Pétri carrées en plastique stérile | BD Falcon | 351112 | |
| souris suisse 3T3 fibroblastes | ATCC | CCL-92 | utilisés dans 10 passages |
| Triadine ; 10 % de préparation de povidone et d’iode Solution topique, 16 oz | Triad Group | 10-8216 | |
| VWR Boîtes de Pétri en plastique, stériles Space Saver 100 x 10 | VWR | 25384-324 | |
| Williams E Medium | Life Technologies Gibco | 12551-032 | |
| Sac | Ziploc |