תאי האפיתל של מקלעת הכורואיד (CP) יוצרים את מחסום נוזל הדם-מוח (BCSFB). מודל חוץ גופי של BCSFB משתמש בתאי פפילומה מקלעת כורואיד אנושיים (HIBCPP). מאמר זה מתאר תרבית וזיהום בסיסי של תאי HIBCPP באמצעות מערכת הכנסת מסנן תרבית תאים.
מאמר שיטה
תאי האפיתל של מקלעת הכורואיד (CP) יוצרים את מחסום נוזל הדם-מוח (BCSFB). מודל חוץ גופי של BCSFB משתמש בתאי פפילומה מקלעת כורואיד אנושיים (HIBCPP). מאמר זה מתאר תרבית וזיהום בסיסי של תאי HIBCPP באמצעות מערכת הכנסת מסנן תרבית תאים.
תאי האפיתל של מקלעת הכורואיד (CP), הממוקמים במערכת החדרים של המוח, יוצרים את מחסום נוזל הדם-מוח (BCSFB). ה-BCSFB מתפקד בהפרדת נוזל המוח (CSF) מהדם והגבלת ההחלפה המולקולרית במידה מינימלית. מודל מבחנה של BCSFB מבוסס על תאים שמקורם בפפילומה של מקלעת כורואיד אנושית (HIBCPP). תאי HIBCPP מציגים פונקציות מחסום אופייניות כולל היווצרות צמתים הדוקים (TJs), התפתחות התנגדות חשמלית טרנסאפיתליאלית (TEER), כמו גם חדירות קלה למקרומולקולות. ישנם מספר פתוגנים שיכולים להיכנס למערכת העצבים המרכזית (CNS) דרך BCSFB וכתוצאה מכך לגרום למחלה קשה כמו דלקת קרום המוח. אחד הפתוגנים הללו הוא Neisseria meningitidis (N. meningitidis), חיידק ספציפי לאדם. שימוש בתאי HIBCPP במערכת הכנסת מסנן תרבית תאים הפוכה מאפשר לחקור אינטראקציות של פתוגנים עם תאים של BCSFB מצד התא הבסיסי, וזה רלוונטי in vivo. במאמר זה אנו מתארים זריעה ותרבות של תאי HIBCPP על תוספות תרבית תאים. יתר על כן, מודגמת הדבקה של התאים ב-N. meningitidis יחד עם ניתוח של חיידקים שפלשו ונדבקו באמצעות אימונופלואורסצנציה כפולה. מכיוון שתאי ה-CP מעורבים גם במחלות אחרות, כולל הפרעות ניווניות כמו מחלת אלצהיימר וטרשת נפוצה, כמו גם במהלך גרורות במוח של תאי גידול, ניתן ליישם את מערכת המודל גם בתחומי מחקר אחרים. הוא מספק פוטנציאל לפענח מנגנונים מולקולריים ולזהות מטרות טיפוליות חדשות.
המכשול נוזל המוח והשדרה דם (BCSFB) הוא אחד האתרים שלושה מחסום בין הדם למוח 1. לתאם מורפולוגיים שלו הם תאי אפיתל של המקלעת דמה (CP) 2,3, גידול convolute האנדותל אפיתל, המהווה כלי דם מאוד וממוקם החדרים של המוח. המחסום משמש כדי לייצר את הנוזל השדרתי (CSF) וכן להפריד האחרון מהדם. על מנת להשיג תפקוד מחסום, לתאי האפיתל CP להראות פעילות pinocytotic נמוכה, להביע מובילים ספציפיים, ומחוברים בצפיפות על ידי רשת רציפה של צומת הדוקים (TJS) 2,3.
הפפילומה מקלעת דמה עין אנושית (HIBCPP) תאים, נגזרים הפפילומה מקלעת דמה ממאיר של אישה 4 יפנית, ששמשו לבנייה פונקציונלית במודל חוץ גופייה של BCSFB. תאי HIBCPP להראות כמה מאפיינים של BCSFB פונקציונלי כמו ההיווצרות של TJגדילים, התפתחות של פוטנציאל הממברנה transepithelial גבוהה כי ניתן לקבוע ההתנגדות החשמלית transepithelial (TEER), ו permeabilities מינור מקרומולקולות. יתר על כן, תאי HIBCPP להביע מובילי מאפיין, אשר יכול לשמש כדי לווסת את המיקרו-הסביבה היונית, ולהראות פסגה / 5,6,7 קוטביויות basolateral.
BCSFB הוכח לתפקד כאתר כניסה פתוגנים (חיידקים, וירוסים ופטריות) במערכת העצבים המרכזית (CNS) 8. הפלישה של פתוגנים, לרבות meningitidis Neisseria (meningitidis נ), חיידק גראם שלילי, יכולה לגרום למחלות קשות כמו דלקת קרום המוח. עדות לכך שהוא מתגבר על מחסום ההגנה האפיתל של CP נתמכת על ידי תצפיות histopathological בחולים עם מחלת קרום המוח מציגה כמויות מוגברות של meningococci על כלי הדם לתאי האפיתל CP 9,10. כדי לזכות כניסת ba תאי מארחיםcteria לעתים קרובות לחטוף מנגנוני endocytotic, אשר מתווכים או מופעלים על ידי קולטנים משטח ספציפיים הממוקמים על תאי מארחים. מאז אינטראקציות של פתוגנים עם קולטנים אלה יכולים להיות מינים ספציפיים 11, במודלים של בעלי חיים ניתן להתייעץ רק במידה מוגבלת. השורה תא HIBCPP מספק הזדמנות ללמוד את תהליך הפלישה כמו גם את המנגנונים המולקולריים שבבסיס בתוך מודל המערכת האנושית. העסקה מוסיפה תרבית תאים מאפשרת לנתח אינטראקציות של פתוגנים עם תאי מארחים משני צדדי תא ברורים. חיידקים רבים, נ כולל meningitidis, כפופים בחריפות את השפעת הכבידה במהלך מבחני זיהום. עבור אינטראקציה אופטימלית של פתוגנים עם תאי HIBCPP במהלך המבחנים, החיידקים בתחילה מתווספים לתוך התא העליון של מערכת כנס מסנן תרבית תאים. כדי לאפשר זיהום מן הפסגה או בצד התא basolateral, בהתאמה, שתי וריאציות של מערכת במבחנה כבר established: במערכת תקן תאי HIBCPP הם זורעים לתוך התא העליון של הכנס המסנן, מחקו את המצב כאשר מיקרואורגניזמים נמצאים על CSF בצד ולקבל במגע עם צד apical של התאים (איור 1 א, ג). לעומת זאת, תוך שימוש בתאי HIBCPP במערכת כנס מסנן תרבית תאים הפוכה משקף את התנאים כאשר חיידקים נכנסו לזרם הדם. מיקרואורגניזמים להפיץ את CP דם המפגש לתאי האפיתל מהצד basolateral (איור 1 ב ', ד'). ראויים לציון, במערכת מודל זה הוכח כי חיידקים לפלוש תאי HIBCPP באופן קוטבי במיוחד מן 5,7 בצד התא basolateral.
בהמשך לזיהום של CP, הפתוגנים פלשו יכולים להיות מוכר על ידי מערכת החיסון המולדת באמצעות קשירה לקולטנים-זיהוי תבניות (PRRs). היטב תיאר חברי PRRs שייכים קולטן דמוי אגרה (TLR) המשפחה. TLRs יכול binד למבנים מאפיינים של מיקרואורגניזמים זיהומיות, אשר דפוסים מולקולריים הפתוגן קשור termed (PAMPs). קשירה של הקולטניים מובילה הפעלה של תא מארח איתות מפלי המפעילות ביטוי של ציטוקינים כמוקינים 12, אשר בתורו לגרות גלגול של תאי מערכת חיסון על פני 13,14 BCSFB. הוכח כי תאי HIBCPP להביע כמה TLRs ברמה mRNA וזיהום כי עם נ meningitidis התוצאה הפרשת ציטוקינים כמה וכמוקינים, כולל CXCL1-3, IL6, IL8 ו TNFα 15,16.
כאן אנו מתארים טיפוח וזיהום של קו תאים אנושיים HIBCPP במערכת להכניס תרבית תאים הפוכה המחקה את BCSFB. מערכת מודל זה מאפשרת ללמוד אינטראקציות של פתוגנים עם צד תא basolateral vivo ב רלוונטי וכן את תגובת התאים הבאה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכין הוספת מסנן תרבית תאים עבור תאי המתזמן HIBCPP ב מערכת מודל הפוך
טיפוח 2. Passaging של תאים HIBCPP
3. מתזמן Inverted נייד הוספת מסנן תרבות עם תאי HIBCPP
4. מדידה של ההתנגדות החשמלית Transepithelial (TEER)
5. קביעת חדירות Paracellular
6. הכנת חיידקים עבור זיהום של תאי HIBCPP על הוספת מסנן תרבית תאים
7. זיהום של תאי HIBCPP על הוספת מסנן תרבית תאים ו קביעת פלישת חיידקים ידי Immunofluorescence הזוגי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מתארים culturing וזיהום של תאי HIBCPP במערכת להכניס תרבית תאים הפוכה. מודל זה מאפשר לנו לחקור מנגנוני פלישה ואת מסלולי איתות מולקולרית שבבסיס מצד התא basolateral, להתרבות מצב פיסיולוגי של חיידקים בהפצה והזנת תאי אפיתל דרך זרם הדם (איור 1).
תאי HIBCPP להציג פונקציות מחסום מסוימות, אשר מאפשרות להם להגביל חליפין מולקולריים לרמ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לתאי האפיתל של CP מהווים את BCSFB שמפריד בין CSF מן 2,3 דם. לאחרונה הקים את הקו הסלולרי HIBCPP כמודל אנושי מתפקד של BCSFB. התאים להציג פונקציות מחסום חשובות של BCSFB במבחנה, כוללים הפיתוח של פוטנציאל הממברנה גבוה, חדירות נמוכות עבור מקרומולקולות, כמו גם הנוכחות של גדילים רציפים של TJS 5. חלבוני TJ לתרום קוטביות פסגה / basolateral של התאים. הקוטביות היא בעלת חשיבות גבוהה עבור לוקליזציה בבימויו של הקולטנים כמו גם חלבונים טרנספורטר ספציפיים. הראינו לוקל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים רוצים להודות לפרופ' הרטוויג וולבורג על ביצוע מיקרוסקופ האלקטרונים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.25% טריפסין-EDTA | Gibco | 25200-056 | |
| 4´,6 דיאמידינו-2-פנילינדול (DAPI) | Life Technologies | D1306 | |
| צלחות 12 בארות | Starlab | CC7682-7512 | |
| צלחות 24 בארות | Starlab | CC7682-7524 | |
| Anti Neisseria meningitidis α-OMP | נוגדן זה היה מתנה מד"ר ה. קלאוס ו-U. Vogel (אוניברסיטת Wü רצבורג, גרמניה) | ||
| Alexa Fluor 488 (עוף נגד ארנב) | Invitrogen | A21441 | |
| Alexa Fluor 594 (עוף נגד ארנב) | Invitrogen | A21442 | |
| Alexa Fluor 660 Phalloidin | Invitrogen | A22285 | |
| סרום בקר אלבומין (BSA) | Calbiochem | 12659 | |
| צלחות אגר שוקולד | Biomerieux | 43109 | |
| ציטוכלזין D | Sigma | C8273 | |
| DMEM/F12 + L-Glut + 15 מ"מ HEPES | Gibco | 31330-095 | |
| DMEM/F12 + L-Glut + 15 מ"מ HEPES ללא פנולרד | Gibco | 11039-047 | |
| דימתיל סולפוקסיד | Sigma | D2650 | |
| סרום עגל עוברי (FCS) | Life Technologies | 10270106 | |
| FITC-Inulin | סיגמא | F3272 | |
| אינסולין | סיגמא | 19278 | |
| MgCl2 | Sigma | 2393 | |
| NaHCO3 | Sigma | 55761 | |
| PBS + Mg + Ca | Gibco | 14040-174 | |
| פניצילין/סטרפטומיצין | MP ביו-רפואי | 1670049 | |
| פוליוויטקס | Biomerieux | 55651 | |
| Proteose peptone | BD | 211684 | |
| בינוני ללא סרום | Gibco | 10902-096 | |
| מוסיף תרבית תאים דקים לצלחות 24 בארות, גודל נקבוביות 3 ומיקרו; m | Greiner | 662630 | |
| בקבוק תרבית רקמות 75 ס"מ² כובע אדום סטרילי | גריינר | 658175 | |
| Triton X-100 | Sigma | T8787 | |
| וולט-אוהם מטר Millicell-ERS2 עם אלקטרודה MERSSTX01 | Millipore | MERSSTX00 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה