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Articolo metodologico

In vitro e in modelli in vivo per studiare transizione corneale endoteliale-mesenchimale

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DOI:

10.3791/54329

20 agosto 2016

In questo articolo

Sommario

Una cultura primarie di cellule endoteliali corneali bovini è stato utilizzato per studiare il meccanismo di transizione corneale endoteliale-mesenchimale. Inoltre, un corneale endotelio modello cryoinjury ratto è stato utilizzato per dimostrare corneale endoteliale transizione-mesenchimali in vivo.

Abstract

Le cellule endoteliali corneali (CEC) svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento della chiarezza corneale attraverso il pompaggio attivo. Una riduzione della conta CEC può portare a edema corneale e diminuzione dell'acuità visiva. Tuttavia, i CEC umani sono inclini a compromettere il potenziale proliferativo. Inoltre, la stimolazione della crescita cellulare è spesso complicata dalla graduale transizione endoteliale-mesenchimale (EnMT). Pertanto, la comprensione del meccanismo dell'EnMT è necessaria per facilitare la rigenerazione di CEC con funzione competente. In questo studio, abbiamo preparato una coltura primaria di CEC bovine staccando le CEC con la membrana di Descemet dal bottone corneale e abbiamo dimostrato che le CEC bovine mostravano il processo EnMT, incluso il cambiamento fenotipico, la traslocazione nucleare della β-catenina e i regolatori EMT lumaca e lumaca, nella coltura in vitro. Inoltre, abbiamo utilizzato un modello di criolesione dell'endotelio corneale di ratto per dimostrare il processo EnMT in vivo. Nel complesso, la coltura primaria in vitro di CEC bovine e modelli in vivo di criolesione dell'endotelio corneale di ratto offre piattaforme utili per studiare il meccanismo di EnMT.

Introduzione

Le cellule endoteliali corneali (CEC) svolgono un ruolo vitale nel mantenere la chiarezza corneale e quindi l'acuità visiva regolando lo stato di idratazione dello stroma corneale attraverso il pompaggio attivo1. A causa del limitato potenziale proliferativo delle CEC umane, il numero di cellule diminuisce con l'età e la riparazione delle ferite endoteliali corneali a seguito di una lesione è solitamente ottenuta attraverso l'ingrandimento e la migrazione cellulare, piuttosto che la mitosi cellulare2. Quando la conta CEC scende al di sotto di una soglia di circa 500 cellule/mm2, lo stato di disidratazione dello stroma corneale non può ....

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Protocollo

Tutte le procedure seguite in questo studio accordato con l'Associazione per la Ricerca e la Visione e Oftalmologia Dichiarazione per l'uso degli animali in oftalmica e Vision Research e sono stati approvati dal Comitato di Cura e uso istituzionale degli animali del National Taiwan University Hospital.

1. Isolamento, coltura primaria Preparazione e Immunocolorazione bovina CEC

  1. Acquisire gli occhi bovino fresco da un mattatoio locale.
  2. Disinfettare gli occhi in un 10% w / v soluzione di iodio-povidone per 3 min. Lavare con una soluzione tampone fosfato (PBS).
  3. Raccogliere il pulsante corneale con un bisturi e forbici in con....

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Risultati

Dopo l'isolamento di PEC bovina, le cellule sono state coltivate in vitro. La Figura 1 presenta le immagini contrasto di fase dei PEC bovina. La forma esagonale delle cellule a confluenza indicato che le cellule non sono stati contaminati da corneale fibroblasti stromali durante l'isolamento delle cellule. La Figura 2 illustra l'immunocolorazione che è stata eseguita utilizzando anticorpi contro ABC, lumaca, e in blocco in un punto d.......

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Discussione

PEC sono noti per la loro propensione a subire EnMT durante la proliferazione cellulare. Sviluppare strategie per sopprimere il processo EnMT per scopi terapeutici, una conoscenza approfondita del meccanismo EnMT è necessario. Abbiamo descritto 2 modelli di indagare EnMT, vale a dire la CEC bovina nel modello di coltura in vitro e nel ratto corneale endoteliale modello cryoinjury. I nostri risultati hanno dimostrato il processo EnMT in entrambi i modelli. Inoltre, l'effetto di soppressione.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno interessi finanziari concorrenti da dichiarare.

Ringraziamenti

Ringraziamo il personale del Second Core Lab, Dipartimento di Ricerca Medica, Ospedale Universitario Nazionale di Taiwan per il loro supporto tecnico.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
tripsinaThermoFisher Scientific12604-013
Dulbecco' s modificato Eagle medium e Ham's F12 mediumThermoFisher Scientific11330
siero fetale bovinoThermoFisher Scientific26140-079
dimetil solfossidoSigmaD2650
fattore di crescita epidermico umanoThermoFisher ScientificPHG0311
insulina, transferrina, selenio...ThermoFisher Scientific41400-045
tossina coleraSigmaC8052-1MG
gentamicinaThermoFisher Scientific15750-060
amfotericina BThermoFisher Scientific15290-026
paraformaldeideMicroscopia elettronicaScienze 111219
Triton X-100SigmaT8787 
albumina sierica bovinaSigmaA7906
marimastatSigmaM2699-25MG
anticorpo beta-catenina anti-attivoMillpore05-665
anticorpo anti-lumacaSanta cruzsc28199
anticorpo anti-lumacaSanta cruzsc15391
capra anti-topo IgG (H+L) secondario anticorpoThermoFisher ScientificA-11001per la colorazione dell'ABC delle CEC bovine
anticorpo IgG (H+L) di capraThermoFisher ScientificA-11003per la colorazione dell'ABC dell'endotelio corneale di ratto
anticorpo IgG (H+L)ThermoFisher ScientificA-11008per la colorazione di lumaca e lumaca di CEC bovine
diluente anticorpaleGenemed Biotecnologie10-0001
4',6-diamidino-2-fenilindoloThermoFisher ScientificD1306
mezzo di montaggioVector Laboratories MicroscopioH-1000
ZEISSLSM510
xilazina BayerN/A
tiletamina più zolazepamVirbacN/Afarmaco
veterinario proparacaina cloridrato soluzione oftalmicaAlconN/Afarmaco veterinario
0,1% atropinaWu-Fu Laboratories Co., LtdN/Afarmaco clinico 
0,3% gentamicina solfatoSinphar GruppoN/Afarmaco clinico 
fattore di crescita dei fibroblasti di baseThermoFisher ScientificPHG0024farmaco clinico 
capra confocale a scansione laser

Riferimenti

  1. Maurice, D. M. The location of the fluid pump in the cornea. J Physiol. 221 (1), 43-54 (1972).
  2. Joyce, N. Proliferative capacity of the corneal endothelium. Progress in Retinal and Eye Research. 22 (3), 359-389 (2003).
  3. Morishige, N., Sonoda, K. H.

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Ristampe e permessi

Tag

Cellule endoteliali corneali bovineCryoinjuria dell endotelio corneale di rattoCultura in vitroModello in vivoProcedura di isolamento cellulareColorazione in immunofluorescenzaAnalisi della traslocazione nucleareTrattamento con MarimastatIniezione di FGF basico