שיטת התרבית התלת-ממדית, ללא סרום, לתאי גזע של בלוטת דמעה בוגרת (LG) מבוססת היטב על אינדוקציה של היווצרות והתמיינות של אורגנואידים LG לתאים דמויי אצינר או צינור.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
שיטת התרבית התלת-ממדית, ללא סרום, לתאי גזע של בלוטת דמעה בוגרת (LG) מבוססת היטב על אינדוקציה של היווצרות והתמיינות של אורגנואידים LG לתאים דמויי אצינר או צינור.
טיפול מבוסס תאי גזע בבלוטת הדמעות (LG) הוא אסטרטגיה מבטיחה למחלות בלוטות הדמעות. עם זאת, היעדרה של שיטת תרבית אמינה ונטולת סרום להשגת מספר מספיק של תאי גזע LG (LGSCs) הוא מכשול אחד למחקר ויישום נוספים. שיטת התרבות התלת-ממדית (התלת-ממדית) ללא סרום עבור LGSCs של עכברים בוגרים מבוססת היטב ומוצגת כאן. ניתן היה להעביר את ה-LGSCs באופן רציף ולגרום להם להתמיין לתאים דמויי אצינר או דמויי צינור.
עבור התרבות העיקרית של LGSC, LGs מעכברים בני 6-8 שבועות עוכלו עם דיספנס, קולגן I וטריפסין-EDTA. בסך הכל 1 × 104 תאים בודדים נזרעו לתוך 80 μL של מטריצה ג'ל-בלוטת דמעה של מטריצה בלוטת גזע בינונית (LGSCM) בכל באר של צלחת 24 בארות, מצופה מראש עם 20 μL של מטריצה ג'ל-LGSCM מטריצה. התערובת התמצקה לאחר הדגירה במשך 20 דקות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, ו-600 μL של LGSCM נוספו.
לצורך תחזוקת LGSC, LGSCs בתרבית במשך 7 ימים פורקו לתאים בודדים על ידי פירוק וטריפסין-EDTA. התאים הבודדים הושתלו ותרבית על פי השיטה ששימשה בתרבית הראשונית של LGSC. LGSCs יכולים לעבור למעלה מ-40 פעמים ולבטא באופן רציף סמני תאי גזע/אב Krt14, Krt5, P63 ונסטין. LGSCs בתרבית LGSCM הם בעלי יכולת התחדשות עצמית ויכולים להתמיין לתאים דמויי אצינר או צינור במבחנה וב-in vivo.
תאי גזע של בלוטת הדמעות (LGSCs) שומרים על התחדשות תאי בלוטת הדמעות (LG) והם המקור לתאי אצינר ותאים דוקטליים. לכן, השתלת LGSC נחשבת לגישה חלופית לטיפול בנזק דלקתי חמור ובמחלת עיניים יבשות עם מחסור מימי (ADDED)1,2,3. מספר שיטות תרבית יושמו כדי להעשיר את הלהט"בים. Tiwari et al. הפרידו ותרבית תאי LG ראשוניים בתרבית באמצעות קולגן I וג'ל מטריקס בתוספת מספר גורמי גדילה; עם זאת, תאי LG לא יכלו להיות בתרבית רציפה4. באמצעות תרבית דו-ממדית (דו-ממדית), תאי גזע שמקורם בעכבר LG בודדו על ידי You et al.5 ו-Ackermann et al. 6, שנמצא כמבטא את הגנים של סמן תאי גזע/אב, Oct4, Sox2, Nanog ו-nestin, וניתן היה לתת-תרבות. עם זאת, אין אינדיקציה ברורה לכך שתאים אלה יכולים להתמיין לתאי אצינר או צינור, ואין ניסוי השתלה כדי לאמת את פוטנציאל ההתמיינות in vivo.
לאחרונה, תאי c-kit+ dim/EpCAM+/Sca1-/CD34-/CD45- בודדו מתאי LGs של עכברים על ידי ציטומטריית זרימה, נמצאו כמבטאים סמני תאי אב LG, כגון Pax6 ו-Runx1, והתמיינו לתעלות ואצ'יני במבחנה. בעכברים עם ADDED, הזרקה אורתוטופית עם תאים אלה יכולה לתקן LGs פגומים ולשחזר את תפקוד ההפרשה של LGs2. עם זאת, מספר תאי הגזע שבודדו בשיטה זו היה קטן, ואין תנאי תרבית מתאימים להרחבת הלהט"בים המבודדים. לסיכום, יש להקים מערכת תרביות מתאימה כדי לבודד ולתרבות ביעילות LGSCs בוגרים עם התרחבות יציבה ומתמשכת לחקר LGSCs בטיפול ב- ADDED.
אורגנואידים המופקים מתאי גזע או מתאי גזע פלוריפוטנטיים הם קבוצה של תאים הדומים מבחינה היסטולוגית לאיברים הקשורים ויכולים לשמור על התחדשות משלהם. לאחר שהאורגנואיד של מעי העכבר תרבית בהצלחה על ידי Sato et al. בשנת 20097, אורגנואידים מאיברים אחרים הועתקו ברצף, בהתבסס על מערכת התרבית של סאטו, כגון כיס המרה8, כבד9, לבלב10, קיבה11, שד12, ריאה13, ערמונית14 ובלוטת הרוק15 . בשל השיעור הגבוה של תאי גזע בוגרים לפני התמיינות תאים בתרבית אורגנואידים, שיטת תרבית האורגנואידים התלת-ממדית (3D) נחשבת אופטימלית לבידוד ולתרבית של תאי גזע בוגרים של LG.
מערכת תרבית LGSC של עכבר בוגר הוקמה במחקר הנוכחי על ידי אופטימיזציה של שיטת התרבות התלת-ממדית, ללא סרום. הוכח כי הלהט"בים שעברו תרבית הן מעכברים רגילים והן מעכברים שנוספו הראו יכולת יציבה של התחדשות עצמית והתפשטות. לאחר השתלה ב-LGs של העכברים הנוספו, LGSCs התיישבו ב-LGs הפגומים ושיפרו את ייצור הקרעים. בנוסף, LGSCs פלואורסצנטיים אדומים בודדו מעכברי ROSA26mT/mG ועברו תרבית. עבודה זו מספקת התייחסות אמינה להעשרת LGSC במבחנה ול- LGSC autograft ביישום קליני לטיפול נוסף.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בפרוטוקול זה פעלו בהתאם להנחיות הטיפול בבעלי חיים של הוועדה האתית לניסוי בבעלי חיים של אוניברסיטת סון יאט-סן. כל הפעולות הקשורות לתאים יבוצעו על שולחן העבודה האולטרה-קליאני בחדר הניתוח של התא. כל הפעולות באמצעות קסילן אמורות להתבצע במנדפי אדים.
1. התרבות הראשונית של LGSC
2. תחזוקה ומעבר של LGSC
3. בידול LGSC
4. התייבשות רקמות LG
5. התייבשות אורגנואידית/כדורית LG
6. הטבעה וחתך של פרפין
7. צביעת המטוקסילין ואוזין
8. צביעה אימונוהיסטוכימית (IHC)
9. צביעה אימונופלואורסצנטית גלובלית של אורגנואידים/כדורים
הערה: אסוף את האורגנואידים/כדורים הקבועים בתמיסת PFA של 4% בצינור מיקרוצנטריפוג' של 1.5 מ"ל (ראו שלבים 5.1 עד 5.4). בצע את התיוג הפלואורסצנטי באופן הבא.
10. LGSC pLX-m צ'רי טרנספקציה
הערה: ייצור של חלקיקים lentiviral חייב להתבצע בארון בטיחות ביולוגית וספסל נקי ברמת בטיחות ביולוגית BSL2.
11. השתלה אורתוטופית LGSC
הערה: כל הניתוחים מבוצעים בחדר ניתוח SPF, וכל כלי הניתוח מעוקרים.
12. בידוד RNA
הערה: לפני הניסוי, precool את הצנטריפוגה ל 4 °C ולהבטיח שכל הריאגנטים והמתכלים נקיים מזיהום RNAse.
13. PCR
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הקמת מערכת תרביות תלת-ממדית, ללא סרום
במחקר זה פותח LGSCM המכיל EGF, Wnt3A, FGF10 ו-Y-27632 עבור LGSCs של עכברים, ו-LGSCs בודדו בהצלחה ותורבתו על ידי שיטת תרבית תלת-ממדית (איור 1A). מערכת תרבית תלת-ממדית מוצלחת ללא סרום של LGSCs מעכברי C57BL/6, עכברי NOD/ShiLtJ, עכברי BALB/c ועכברי ROSA26mT/mG הוקמה בשיטה זו16. עבור עכבר זכר, 1.5-2 × 106 תאים התקבלו משני LGs על ידי דיסוציאציה. לאחר שבוע אחד של תרבית, נוצרו 30-60 כדורים בעת זרי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ישנן שיטות מבוססות היטב לבידוד ותרבית חוץ גופית של תאי גזע דמעתיים לתרבית תאי גזע דמעה ותיקון פציעת LG. Shatos et al.17 ו- Ackermannet al. 6 תאי גזע דמע תת-תרבותיים בתרבית ותת-תרבותית של חולדות ועכברים בהצלחה בשיטות תרבית דו-ממדיות, בהתאמה, מה שמאפשר להשתיל תאי גזע דמעות לטיפול ב-ADDED. מחקרים על תאי גזע18 ותאי גזע מזנכימליים 19,20 של LGs בתרבית בתרבית בדו-ממד הראו כי השתלה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים מתחרים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס '31871413) ושתי תוכניות של מדע וטכנולוגיה של גואנגדונג (2017B020230002 ו- 2016B030231001). אנו אסירי תודה לחוקרים שעזרו לנו במהלך המחקר ולאנשי הצוות העובדים במרכז לבעלי החיים על תמיכתם בטיפול בבעלי חיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Animal (עכבר) | |||
| Bal B/C | מרכז מחקר בעלי חיים מודל של אוניברסיטת | ||
| C57 BL/6J | מרכז חיות מעבדה של אוניברסיטת | ||
| NOD/ShiLtJ | מרכז מחקר בעלי חיים מודל של אוניברסיטת | ||
| ROSA26mT/mG | מודל המרכז לחקר בעלי חיים של אוניברסיטת | ||
| ציוד | |||
| איזון אנליטי | Sartorius | ||
| מייבש אוטומטי | |||
| BLAU | |||
| מונה | תאים CountStar | ||
| חממת CO2 טמפרטורה קבועה | מערכת | ||
| ECL ג'ל | healthcare | ||
| אמבטיה חשמלית לאמבטיית מים | Yiheng טכנולוגיה | ||
| מכשיר אלקטרופורזה | BioRad | ||
| פלואורסצנטי מכשיר PCR כמותי | Roche | ||
| פורס רקמות קפואות | Lecia | ||
| צנטריפוגה אופקית | CENCE | ||
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך | ניקון | ||
| מיקרוסקופ הפוך | אולימפוס | ||
| לייזר מיקרוגרף סריקה למלרית | קרל זייס | ||
| מיכל חנקן נוזלי | תרמו | ||
| טמפרטורה נמוכה גבוהה מהירות צנטריפוגה | Eppendorf | ||
| Micropipettor | Gilson | ||
| תנור מיקרוגל | Panasonic | ||
| Nanodrop ספקטרופוטומטר אולטרה סגול | מדד תרמי ריכוז | ||
| מכונת חיתוך פרפין | |||
| PCR | Eppendorf | ||
| בודק ערך pH | Sartorius | ||
| 4 & deg; C מקרר | Haier | ||
| מתנד תרמוסטטי | ZHICHENG | ||
| מכשיר הטמעת פרפין רקמות | Thermo | ||
| -80° C מקרר בטמפרטורה נמוכה במיוחד | Thermo | ||
| -20° C מקרר בטמפרטורה נמוכה במיוחד | Thermo | ||
| מערכת טיהור מים טהורים במיוחד | ELGA | ||
| u>Reagent | |||
| ניסוי בבעלי חיים | |||
| HCG | Sigma | 9002-61-3 | |
| PMSG | Sigma | 14158-65-7 | |
| פנטוברביטל נתרן | סיגמא | 57-33-0 | |
| <תרבית תאים חזקה>חזקה | |||
| B27 | גיבקו | 17504044 | |
| קולגנאז I | ג'יבקו | 17018029 | |
| Dispase | BD | 354235 | |
| DMEM | סיגמא | D6429 | |
| DMEM/F12 | Sigma | D0697 | |
| DMSO | Sigma | 67-68-5 | |
| EDTA | Sangon Biotech | A500895 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 04-001-1ACS | |
| GlutaMax | Gibco | 35050087 | |
| Human FGF10 | PeproTech | 100-26 | |
| Matrigel (ג'ל מטריקס) | BD | 356231 | |
| מורין נוגין | פפרוטק | 250-38 | |
| עכברוש Wnt3A | פפרוטק | 315-20 | |
| עכברנית EGF | פפרוטק | 315-09 | |
| NEAA | גיבקו | 11140050 | |
| N2 | גיבקו | 17502048 | |
| R-spondin 1 | פפרוטק | 120-38 | |
| מעכב טריפסין (TI) | סיגמא | T6522 | נגזר מ-Glycine max; יכול לעכב טריפסין, כימוטריפסין ופלסמינאז במידה פחותה. מ"ג אחד יעכב 1.0-3.0 מ"ג טריפסין. |
| טריפסין | סיגמה | T4799 | |
| Y-27632 | Selleck | S1049 | |
| HE צביעה & צביעה חיסונית | |||
| Alexa Fluor 488 חמור נגד עכבר IgG | Thermo | A-21202 | דילול משומש: IHC) 2 μ גרם/מ"ל, (IF) 0.2 μ g/mL |
| Alexa Fluor 488 חמור נגד ארנב IgG | Thermo | A-21206 | דילול משומש: (IHC) 2 μ g/mL, (IF) 2 μ g/mL |
| Alexa Fluor 568 חמור נגד עכבר IgG | Thermo | A-10037 | דילול משומש: (IHC) 2 μ g/mL, (IF) 2 μ g/mL |
| Alexa Fluor 568 חמור נגד ארנב IgG | Thermo | A-10042 | דילול משומש: (IHC) 2 μ גרם/מ"ל, (אם) 4 μ g/mL |
| נוגדן ארנב נגד AQP5 | Abcam | ab104751 | דילול משומש: (IHC) 1 μ גרם/מ"ל, (IF) 0.1 μ g/mL |
| נוגדן חולדה נגד E-cadherin | Abcam | ab11512 | דילול משומש: (IF) 5 μ g/mL |
| אנטי-קרטין14 נוגדן ארנב | Abcam | ab181595 | דילול משומש: (IHC) 1 μ g/mL, (IF) 2 μ g/mL |
| נוגדן ארנב Anti-Ki67 | Abcam | ab15580 | דילול משומש: (IHC) 1 μ g/mL, (IF) 1 μ g/mL |
| נוגדן עכבר נגד mCherry | Abcam | ab125096 | דילול משומש: (IHC) 2 μ g/mL, (IF) 2 μ g/mL |
| נוגדן ארנב נגד mCherry | Abcam | ab167453 | דילול משומש: (IF) 2 μ g/mL |
| C6H8O7 | Sangon Biotech | A501702-0500 | |
| חומצת לימון | Sangon Biotech | 201-069-1 | |
| ערכת DAB (20x) | CWBIO | CW0125 | |
| DAPI | Thermo | 62248 | |
| Eosin | BASO | 68115 | |
| הרכבה פלואורסצנטית בינוני | Dako | S3023 | |
| פורמלין | סנגון ביוטק | A501912-0500 | |
| נוגדן IgG נגד עכבר עיזים (HRP) | Abcam | ab6789 | דילול משומש: 2 μ g/mL |
| נוגדן IgG נגד ארנב עיזים (HRP) | Abcam | ab6721 | דילול משומש: 2 μ g/mL |
| Hematoxylin | BASO | 517-28-2 | |
| היסטוג'ל (הטמעת הידרוג'ל) | Thermo | HG-400-012 | |
| 30% H2O2 | Guangzhou כימיה | KD10 | |
| 30% תמיסת מי חמצן | גואנגג'ואו כימיה | 7722-84-1 | |
| מתנול | גואנגג'ואו כימיה | 67-56-1 | |
| Na3C6H5O7.2H2O | Sangon Biotech | A501293-0500 | |
| בלסם ניטרלי | SHANGHAI YIYANG | YY-Neutral Balsam | |
| סרום עיזים לא מחוסן | BOSTER | AR0009 | |
| פרפין | סנגון ביוטק | A601891-0500 | |
| Paraformaldehyde | DAMAO | 200-001-8 | |
| Saccharose | Guangzhou Chemistry | 57-50-1 | |
| נתרן ציטראט tribasic dihydrate | Sangon Biotech | 200-675-3 | |
| סוכרוז | גואנגג'ואו כימיה | IB11-AR-500G | |
| Tissue-Tek O.T.C. תרכובת | SAKURA | SAKURA.4583 | |
| Triton X-100 | DINGGUO | 9002-93-1 | |
| קסילן | גואנגג'ואו כימיה | 128686-03-3 | |
| <חזק>RT-PCR & qRT-PCR | |||
| אגרוז | סיגמא | 9012-36-6 | |
| אלכוהול | גואנגג'ואו כימיה | 64-17-5 | |
| כלורופורם | גואנגג'ואו כימיה | 865-49-6 | |
| אתידיום ברומיד | סנגון ביוטק | 214-984-6 | |
| איזופרופיל אלכוהול | גואנגג'ואו כימיה | 67-63-0 | |
| LightCycler 480 SYBR Green I Master Mix | Roche | 488735200H | |
| ReverTra Ace qPCR RT Master Mix | TOYOBO-Taq | ||
| DNA פולימראז | TAKARA | R10T1 | |
| Goldview (חומצת גרעין כתם) | BioSharp | BS357A | |
| TRIzol | Magen | R4801-02 | |
| <חזק>בנייה וקטורית העברת תאים | |||
| אגר | OXID-Ampicillin | ||
| Sigma | 69-52-3 | ||
| כלורמפניקול | סיגמא | 56-75-7 | |
| ערכת מיצוי פלסמיד ללא אנדוטוקסין | Thermo | A36227 | |
| Kanamycin | Sigma | 25389-94-0 | |
| Lipo3000 פלסמיד ערכת טרנספקציה | Thermo | L3000015 | |
| LR ערכת מיצוי | 11791019 | ||
| ערכת מיצוי פלסמיד | TIANGEN | DP103 | |
| Trans5α תא מוכשר כימית | TRANSGEN | CD201-01 | |
| טריטון | OXID-תמצית | ||
| שמרים | OXID | - | |
| <חזק>פריימרים ורצף | <חזק>חברה | ||
| <חזק>פריימר: AQP5 <חזק>רצף: F: CATGAACCCAGCCCGATCTT R: CTTCTGCTCCCATCCCCCC | Synbio Tech | ||
| פריימר: β-actin Sequence: F: AGATCAAGATCATTGCTCCTCCT R: AGATCAAGATCATTGCTCCTCCT | Synbio Tech | ||
| פריימר: Epcam Sequence: F: CATTTGCTCCAAACTGGCGT R: TGTCCTTGTCGGTTCTTCGG | Synbio Tech | ||
| Primer: Krt5 Sequence: F: AGCAATGGCGTTCTGGAGG R: GCTGAAGGTCAGGTAGAGCC | Synbio Tech | ||
| פריימר: Krt14 Sequence: F: CGGACCAAGTTTGATGAGACGGA R: GCCACCTCCTCGTGGTTC | Synbio Tech | ||
| פריימר: Krt19 Sequence: F: TCTTTGAAAAACACTGAACCCTG R: TGGCTCCTCAGGGCAGTAAT | Synbio Tech | ||
| פריימר: Ltf Sequence: F: CACATGCTGTCGTATCCCGA R: CGATGCCCTGATGGACGA | Synbio Tech | ||
| Primer: Nestin Sequence: F: GGGGCTACAGGAGTGGAAAC R: GACCTCTAGGGTTCCCCT | Synbio Tech | ||
| פריימר: P63 Sequence: F: TCCTATCACGGGAAGGCAGA R: GTACCATCGCCGTTCTTTGC | Synbio Tech | ||
| Vector | |||
| pLX302 lentivirus וקטור ללא עומס | Addgene | ||
| pENRTY-mמעבדת Cherry | Xiaofeng Qin, אוניברסיטת |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.