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Digestione e perfusione reni producono cellule epiteliali tubolari altamente vitali:
Cellule epiteliali tubolari renali del mouse sono state isolate seguendo le istruzioni riportate nelle sezioni 1-3 del protocollo descritto in precedenza.
Dopo le digestioni, una popolazione eterogenea di cellule del rene, tubuli in modo incompleto digerite e altri residui di tessuto che sono più piccolo di 70 µm sono state piastrate su piastra di coltura il giorno di isolamento. Modifiche dal giorno 0 al giorno 1 dopo l'isolamento di solito dovrebbero essere visti solo in allegato delle cellule piuttosto che nella crescita delle cellule. Guardando attraverso la popolazione eterogenea galleggiante, solo poche cellule tubolari sono state fissate al giorno 1 (Figura 1A). Una ri-raccolta di cellule al giorno 1, una centrifugazione e un ri-placcatura ha contribuito a rimuovere detriti leggeri e saldare i pezzi di piccolo tubulo per il rilascio delle cellule tubulari. Dal giorno 1 al giorno 3, sono state previste modifiche non solo in un migliore collegamento delle cellule, ma anche un tasso di crescita notevolmente migliore delle cellule che è stato osservato con una densità di cella triplicato rispetto al 1 ° giorno (Figura 1A). Nella fase iniziale di crescita, le cellule formano colonie diverse e popolate intorno alle colonie. Da questo punto in avanti, le cellule isolate sono stati completamente recuperate e visualizzati una proliferazione sana. Dal giorno 5, le cellule erano a un confluency di 80-90% in una capsula di Petri 60mm con alcuni spazi tra le celle e la Colonia a Colonia (Figura 1A).
Sub-cultura e caratterizzazione delle cellule tubulari isolate:
Cellule epiteliali tubolari renali isolate sub-sono state coltivate per un seguito di caratterizzazione la procedura descritta nella sezione 4 del protocollo descritto in precedenza.
Dal giorno 5, le cellule completamente recupero dall'isolamento e iniziato a proliferare vigorosamente. Una settimana dopo l'isolamento, le cellule è cresciuto a confluenza in una capsula di Petri 60mm. Dopo 1 settimana in una cultura al passaggio 0, le cellule erano pronte per essere sub-colta al passaggio 1 e, successivamente, per 2 ulteriori passaggi. Modelli di crescita simili sono stati osservati nel passaggio 1 e passaggio 2. Di solito, ci vuole meno di una settimana per celle al passaggio 1 e 2 di crescere di confluenza per ulteriore sub-culture (Figura 1B). La cultura continua di cellule confluenti da passaggio 0 allo stato di passaggio 2 ha mostrato un'ampia cupola formazione23,24 (Figura 1B), suggerendo che le cellule isolate mantenuto un sano dove essi escreto liquidi simili a uno stato di in vivo . Ciò ha causato il monostrato di cellule per sollevare la piastra ma rimanere in contatto tramite giunzioni strette.
Per caratterizzare le cellule nella cultura, abbiamo effettuato la macchiatura immunofluorescente in cellule coltivate dal passaggio 1 tramite il passaggio 4, nonché in un controllo cella linea-umani prossimale renale HK-2 cellule epiteliali. Marcatori di tubolari prossimali, Acquaporina 1 (AQP1)25 e angiotensinogeno (AGT)9, il marker distale tubolare caderina-25, il marcatore epiteliali muscolo liscio actina (SMA)26,27,28, macrofago marcatori F4/8029 e CD6830e l'antigene di differenziazione timociti di mesangial marcatore 1 (Thy1/CD90)9 sono stati utilizzati per gli studi di caratterizzazione. Entrambe le proteine tubolare prossimale AQP1 e AGT sono stati costantemente altamente espressi nelle cellule tubolari isolate dal passaggio 1 al passaggio 4 anche come controllo positivo HK-2 prossimale cellule epiteliali (Figura 2A). La proteina tubulare distale E-caderina è stato espresso nelle cellule tubolari isolate attraverso passaggio 4 e inoltre è stata osservata nelle cellule HK-2 (Figura 2A). SMA è stata espressa abbondantemente nelle cellule tubolari isolate e nelle cellule controllo HK-2, coerente con i rapporti pubblicati26,27. D'altra parte, la proteina mesangial Thy1 e proteina del macrofago F4/80 erano assenti in sia cellule tubulari isolate e le cellule di controllo HK-2 (Figura 2A). CD68 ha mostrato una minima espressione nelle cellule HK-2 e nelle cellule tubulari isolate al passaggio 1 e passaggio 2 e quindi la sua espressione è diventato inosservabile da passaggio 3 passaggio 4 (Figura 2A). I risultati indicano che le cellule isolate seguendo questo protocollo sono un mix di cellule tubulari prossimali e distali. Per confrontare le espressioni di queste proteine marker in vivo, abbiamo effettuato la colorazione nei tessuti renali congelate. Marcatori di tubolari, compreso proteina AQP1, AGT e -caderina e mesangiali Thy1 trovate altamente espresso nei reni raccolti da un mouse sano di selvaggio-tipo (Figura 2B). Basse espressioni di F4/80 e CD68 sono state osservate nel selvaggio-tipo reni ma ampiamente espressa nei reni raccolti da un mouse Col4a3- / - che ha sviluppato l'indebolimento renale con un macrofago infiltrazione20,31 ( Figura 2).
Analisi bioenergetica mitocondriale su cellule tubulari primarie isolate:
La procedura di analisi di respirazione mitocondriale è descritte nella sezione 5 del protocollo descritto in precedenza.
La respirazione mitocondriale delle cellule tubulari primarie isolate è misurata da un'analisi di flusso extracellulare del tasso di consumo di ossigeno (OCR) a densità differente di placcatura. Per titolo la densità di placcatura, 20.000, 30.000 e 40.000 TECs primario per pozzetto sono state seminate su una micropiastra a 96 pozzetti XF96 il giorno prima (circa 20 ore prima) l'analisi di flusso extracellulare (Figura 3A). In seguito all'analisi di flusso extracellulare, le misurazioni di OCR poi sono state normalizzate ai conteggi delle cellule da una quantificazione di Hoechst macchiatura. Placcatura TECs alle 20.000, 30.000 o 40.000 cellule/pozzetto ha provocato un OCR basale medio di 25, 45 o 50 pmol/min, rispettivamente (Figura 3A). Inoltre, immagini microscopiche delle cellule placcate ha rivelato che 40.000 cellule/pozzetto coperto l'intera superficie del fondo dei pozzetti di micropiastra meglio le altre densità di placcatura (Figura 3B). Anche se la massima OCR non è aumentato usando 40.000 cellule rispetto alla densità di 30.000 cellule, si consiglia una densità di cella di circa 40.000 cellule/pozzetto per ottimale interazioni tra cellule e composti.
Inoltre, nei nostri esperimenti, la concentrazione ottimale dei composti inibitori/disaccoppiatore è stata indicata per essere 1 µM oligomycin, 1 µM FCCP e µM rotenone/antimycin-A 2 (i protocolli dei test flusso extracellulare e le iniezioni di Porto sono elencati in tabella 1 ; gli esperimenti di ottimizzazione non sono visualizzati). Tuttavia, è consigliabile per tutti gli utenti di eseguire un test preliminare con le varie concentrazioni di questi composti, idealmente inferiore e superiore ai valori pubblicati, garantisce i migliori risultati.
Un'analisi di flusso extracellulare produce un numero di parametri importanti per valutare la bioenergetica di TECs renale. Per esempio, come l'ossidazione dell'acido grasso è indicato per essere specificamente difettoso in TECs, l'uso di supporti contenenti substrato acido grasso (palmitato) insieme con l'inibitore della glicolisi (2DG) può servire come uno strumento utile per valutare direttamente l'ossidazione dell'acido grasso in TECs ai passaggi 1 e 2 (Figura 3). Nel caso di fibrosi renale, la capacità complessiva di respirazione delle cellule dovrebbe essere inferiore a quella di un rene sano, anche se il supporto basato su glucosio non può rivelare eventuali differenze.
Presi insieme, il dosaggio di flusso extracellulare, soprattutto per valutare la capacità di ossidazione dell'acido grasso, può essere utilizzato come una misura informativa per valutare lo stato energetico di TECs renale in cui cambiamenti patologici che interessano il gioco di profilo di bioenergetica un ruolo importante nella fibrosi renale e la progressione ad insufficienza renale.
| Passaggi | Tempo (min) |
| Calibrare | |
| Equilibrare: | 00:12:00 |
| Misura 1 | 3 anelli |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Iniettare un (1 μM Oligomycin) di porta | 2 asole |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Iniettare porta B (FCCP 1 μM) | 2 asole |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Iniettare la porta C (Rotenon/Antimycin 2 μM) | 2 asole |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
| Mix | 00:02:00 |
| Attendere | 00:02:00 |
| Misura | 00:03:00 |
Tabella 1. Standardizzati di analisi di flusso extracellulare in esecuzione il protocollo per le misurazioni di OCR ottimale in primario delle cellule tubulari.

Figura 1. Colture cellulari di cellule tubulari primarie isolate. (A) le cellule tubulari primarie isolate allegare presto al giorno 1 e crescere robustamente dal giorno 3 al giorno 5. Le immagini sono prese sotto 10 X e 20 X obiettivi. (B), questo pannello mostra una sub-cultura di cellule tubulari primarie isolate dal passaggio 0 al passaggio 3. Le immagini sono prese sotto 10 X e 20 X obiettivi per visioni delle cupole delle cellule e sotto un obiettivo 40x per una visione dei cambiamenti morfologici attraverso i passaggi. La barra della scala = 100 µm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2. Caratterizzazione delle cellule tubulari primarie isolate. (A) Immunostaining con gli anticorpi contro proteine tubolare prossimale (AQP1, AGT), una proteina tubulare distale (E-caderina), una proteina epiteliale (SMA), una proteina di mesangial (Thy1) e proteine del macrofago (F4/80, CD68) mostrano che il primario isolato cellule tubulari e sub-culture successive sono pure cellule tubolari prossimali e distali. (B) questo pannello mostra una colorazione del tubulo prossimale, tubulo distale e mesangiali proteine nei tessuti del rene da un mouse di tipo selvatico sano come controllo positivo e un controllo negativo no primario. (C) questo pannello mostra una colorazione delle proteine del macrofago F4/80 e CD68 nel tessuto del rene raccolti da un mouse Col4a3- / - come controllo positivo. Barra della scala = 20 µm. Il DAPI è indicata in blu. Le proteine marker sono mostrate in verde. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3. Analisi di flusso extracellulare in cellule tubolari primarie isolate a densità differente di placcatura. (A) aumento cellulare placcatura densità aumenta i livelli di respirazione basale in primario delle cellule tubulari, testato al passaggio 3. (B) questo pannello Mostra immagini microscopiche delle cellule tubulari primarie coltivate su una micropiastra XF96 seminato a 20.000, 30.000 e 40.000 cellule/pozzetto densità. Barra della scala = 100 µm. (C), questo pannello mostra un'analisi di flusso extracellulare basati su acido grasso o glucosio in cellule primarie tubolare ai passaggi 2 e 1. I dati sono la media ± SEM. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.