למרות שהוא מאתגר, הבידוד של תאי אנדותל ריאתיים חיוני למחקרים על דלקת ריאות. הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך לבידוד בעל תפוקה גבוהה וטוהר גבוה של תאי אנדותל מקרו-וסקולריים ומיקרו-וסקולריים.
מאמר שיטה
למרות שהוא מאתגר, הבידוד של תאי אנדותל ריאתיים חיוני למחקרים על דלקת ריאות. הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך לבידוד בעל תפוקה גבוהה וטוהר גבוה של תאי אנדותל מקרו-וסקולריים ומיקרו-וסקולריים.
זמינותם של תאים שבודדו מרקמות ואיברים בריאים וחולים מהווה מרכיב מפתח בגישות של רפואה מותאמת אישית. למרות שביובנקים יכולים לספק אוסף רחב של תאים ראשוניים ואימורטליים למחקר ביו-רפואי, אלה אינם מכסים את כל צרכי הניסוי, במיוחד אלה הקשורים למחלות או גנוטיפים ספציפיים. תאי אנדותל וסקולריים (ECs) הם מרכיבים מרכזיים של התגובה הדלקתית החיסונית, ולכן ממלאים תפקיד מרכזי בפתוגנזה של מגוון הפרעות. יש לציין כי ECs מאתרים שונים מציגים תכונות ביוכימיות ותפקודיות שונות, מה שהופך את הזמינות של סוגי EC ספציפיים (כלומר, כלי דם, כלי דם, עורקים וורידים) חיונית לתכנון ניסויים אמינים. כאן, הליכים פשוטים להשגת תפוקה גבוהה, כמעט טהור אנושי תאי אנדותל microvascular מן העורק הריאה ואת parenchyma הריאות מתוארים בפירוט. מתודולוגיה זו ניתנת לשכפול בקלות בעלות נמוכה יחסית על ידי כל מעבדה כדי להשיג עצמאות ממקורות מסחריים ולקבל פנוטיפים / גנוטיפים EC שעדיין אינם זמינים.
אנדותל כלי הדם מצפה את פני השטח הפנימיים של כלי הדם. הוא ממלא תפקידי מפתח בוויסות קרישת הדם, טונוס כלי הדם ותגובות דלקתיות של מערכת החיסון 1,2,3,4. למרות שתרבית תאי אנדותל (ECs) שבודדו מדגימות אנושיות חיונית למטרות מחקר, יש לציין כי ECs מכלי דם שונים (עורקים, ורידים, נימים) יש פונקציות ספציפיות. אלה אינם ניתנים לשחזור מלא על ידי תאי אנדותל ורידים טבוריים אנושיים (HUVEC), אשר זמינים בקלות ונמצאים בשימוש נרחב במחקרים על פתופיזיולוגיה של אנדותל כלי דם 5,6. לדוגמה, תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים של הריאה האנושית (HLMVECs) ממלאים תפקידי מפתח בדלקת ריאות על ידי שליטה בגיוס והצטברות לויקוציטים 4,7. לפיכך, הגדרה ניסיונית שמטרתה לשחזר דלקת ריאות עם נאמנות גבוהה צריך לכלול HLMVECs. מצד שני, תפקוד לקוי של EC ניתן לראות במספר פתולוגיות; לכן, ECs מן המטופל הם היסוד לבניית מודל אמין במבחנה של המחלה. לדוגמה, הבידוד של שברי ECs מעורק הריאה (HPAECs), שנותחו מהריאות המושתלות של אנשים שנפגעו מסיסטיק פיברוזיס (CF), איפשר לנו לחשוף מנגנונים של תפקוד לקוי של האנדותל במחלה זו 8,9.
לפיכך, פרוטוקולים שמטרתם לייעל את הבידוד של ECs ממקורות / איברים שונים גם במצבי מחלה חיוניים כדי לספק לחוקרים כלי מחקר יקרי ערך, במיוחד כאשר כלים אלה אינם זמינים מסחרית. פרוטוקולי בידוד HLMVEC ו-HPAEC דווחו בעבר 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. בכל המקרים, העיכול האנזימטי של דגימות הריאה הביא לאוכלוסיות תאים מעורבות, שטוהרו באמצעות מדיה סלקטיבית אד-הוק ומיון תאים מבוססי חרוזים מגנטיים או ציטומטריים. אופטימיזציות נוספות של פרוטוקולים אלה חייבות לטפל בשתי בעיות עיקריות בבידוד EC: (1) זיהום תאים ורקמות, שיש לפתור במעברי התרבית המוקדמים ביותר האפשריים כדי למזער את ההזדקנות המשוכפלת של EC20; ו-(2) התשואה הנמוכה של מבודדי EC ראשוניים.
מחקר זה מתאר פרוטוקול חדש לבידוד בעל תפוקה גבוהה וטוהר גבוה של HLMVECs ו-HPAECs. הליך זה יכול להיות ישים בקלות ולתת ECs macrovascular ו microvascular טהור בכמה צעדים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה אושר, והפרוטוקול פעל בהתאם להנחיות ועדת האתיקה של המחקר האנושי של אוניברסיטת קייטי-פסקארה (#237_2018bis). איור 1 מדגים את הבידוד של תאי אנדותל ממקטעים (באורך 1-3 ס"מ) של פרנכימה ריאתית או עורק ריאתי מנבדקים אנושיים לא מזוהים (בהסכמה בכתב) שעברו ניתוחי חזה מסיבות שונות, כגון דלקת ריאות או לובקטומיה. במקרה האחרון, המנתחים אספו גם קטע עורק ריאתי. יש לציין כי המנתחים הונחו במדויק לאסוף דגימות נקיות מסרטן. הפרוטוקול המוצג הותאם להשגת התשואה והטוהר הגדולים ביותר האפשריים.
1. הכנה ניסיונית
2. הכנת מדגם
3. עיכול אנזימטי
4. התאוששות של תאים מעוכלים
5. הסרה שאינה EC על ידי סינון
6. שקיעה של צבירי תאים וזריעת תאים
7. הרחבת תאים
8. מיון תאים
9. הרחבה לאחר מיון
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בידוד HLMEC
הבעיה העיקרית במהלך הבידוד של HLMVECs היא נוכחות של תאים מזהמים, שכן נימים מיקרוסקופיים לא ניתן להפריד בקלות מרקמת סטרומה. לכן, השגת טוהר גבוה ככל האפשר בשלבים המוקדמים ביותר של תהליך הבידוד היא חיונית על מנת להפחית את מעברי התרבית, ובכך את הזדקנות התא. כמו כן, פרוטוקול בידוד אופטימלי אמור לתת את התשואה הגבוהה ביותר האפשרית של HLMVECs טהורים. כדי להשיג מטרות אלה, נקבע נוהל חדש המבוסס על פרוטוקולים 10,11,12,14,15 שתוארו קודם לכן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
התפקידים המרובים שממלאים תאי אנדותל וסקולריים בפתופיזיולוגיה האנושית הופכים תאים אלה לכלי חיוני למחקרים פתוגנטיים ופרמקולוגיים במבחנה . מכיוון שECs מאתרים / איברים שונים של כלי דם מציגים תכונות ותפקודים מוזרים, הזמינות של ECs בריאים וחולים מהאיבר המעניין תהיה אידיאלית למטרות מחקר. לדוגמה, HLMVECs חיוניים למחקרים על דלקת ריאות; לכן, מתודולוגיה לבידוד בעל תפוקה גבוהה וטוהר גבוה של תאים אלה תועיל לתחומי מחקר שונים.
שיטות לבידוד HLMVECs דווחו על ידי קבוצות שונות 10,11,12,14,15,17,18,19.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי המחקר נערך ללא כל יחסים מסחריים או פיננסיים שיכולים להתפרש כניגוד עניינים פוטנציאלי.
עבודה זו נתמכה על ידי כספים ממשרד האוניברסיטה והמחקר האיטלקי (לשעבר 60% 2021 ו -2022) ל- R. P. ועל ידי מענקים מקרן סיסטיק פיברוזיס האיטלקית (FFC #23/2014) וממשרד הבריאות האיטלקי (L548/93) ל- M. R.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.05% טריפסין-EDTA 1X | GIBCO | 25300-054 | משמש לניתוק תאים מלוחות התרבות |
| נוגדן נגד CD31, שיבוט WM59 | Dako | M0823 | משמש לצביעה CD-31 באימונוציטוכימיה. דילול בשימוש: 1:50 |
| Anti vWF Antibody | Thermo Fisher Scientific | MA5-14029 | משמש לצביעת פקטור פון ווילברנד באימונוציטוכימיה. דילול עבודה: 1:100 |
| מספריים כירורגיים הניתנים לחיטוי | כל משמש | לקיצוץ דגימות | |
| מסנני תאים 40 ומיקרו; מ | קורנינג | 431750 | בשימוש במהלך הסינון השני |
| מסנני תאים 70 ומיקרו; m | Corning | 431751 | שימוש במהלך הסינון הראשון |
| קולגנאז, סוג 2 | וורת'ינגטון | LS004177 | סוג 2 קולגנאז המשמש לעיכול אנזימטי. ריכוז עבודה: 2 מ"ג/מ"ל |
| מצומד אנטי CD31 נוגדן | BD Biosciences | 555445 | משמש למיון תאים (דילול 1:20) |
| Dulbecco ′ s תמיסת מלח חוצצת פוספט (PBS) עם CaCl2 ו-MgCl2 | Sigma-Aldrich | D8662 | משמש לשטיפת תאים לפני שינוי בינוני |
| Dulbecco′ s פוספט חוצץ מלח (PBS) ללא CaCl2 ו-MgCl2 | Sigma-Aldrich | D8537 | משמש לשטיפת דגימות ותאים כירורגיים לפני טריפסיניזציה |
| מדיום גידול תאי אנדותל MV | PromoCell | C-22020 | מדיום גידול HLMVEC |
| פיברונקטין | סיגמא-אולדריץ' | F0895 | פיברונקטין מפלזמה אנושית המשמשת לציפוי צלחות. ריכוז עבודה: 50 ומיקרו; g/mL |
| ג'לטין מעור חזיר, סוג A | Sigma-Aldrich | G2500 | משמש לציפוי צלחת |
| סוג A ג'לטין | Sigma-Aldrich | g-2500 | מעור חזיר המשמש לציפוי צלחות. ריכוז עבודה: 1.5% |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה