Name: Organoidi come modello per le malattie infettive: cultura dei diritti delluomo e organoidi stomaco murini e microiniezione dellHelicobacter Pylori (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 30 s
Description: Scopri la microiniezione di Helicobacter pylori in organoidi gastrici murini e umani per studiare le malattie infettive. Questo metodo tridimensionale preserva la struttura cellulare primaria.

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla borsa di studio Marie Curie dell'UE (EU/300686-InfO) a S.B. e da un premio per la ricerca della United European Gastroenterology Foundation a H.C. Vorremmo ringraziare Harry Begthel, Jeroen Korving e l'Hubrecht Imaging Center per l'assistenza tecnica, Meritxell Huch per l'aiuto con la coltura iniziale degli organoidi e Yana Zavros per la discussione.

1. Istituzione di gastrico organoide Cultura Nota: Questo protocollo può essere utilizzato per l&#39;isolamento delle ghiandole gastriche da mouse o tessuti umani. Si consiglia di usare il tessuto di circa 1 cm². Tessuto umano può essere ottenuto da resezioni gastriche o biopsie. <ol><li> Preparazione del materiale Nota: La matrice seminterrato utilizzato è Matrigel. Mantenere la matrice seminterrato su ghiaccio in ogni momento. Conservare la matrice seminterrato a -20 ° C e scongelare su ghiaccio prima dell&#39;uso. Terreno di base si riferisce ad Avanzato DMEM / F12 integrato con HEPES; una fonte di glutammina appropriato come Glutamax e antibiotici appropriati, come 1x Primocin. L&#39;incubatore utilizzato è un incubatore di coltura cellulare standard (37 ° C, atmosfera umidificata, 5% CO 2) <ol><li> Sterilizzare gli utensili di preparazione in autoclave o con il 100% di alcol isopropilico: pinze taglienti, forbici, bisturi e uno scivolo microscopio vetro. </li><li> Il giorno prima di isolamento, posizionare un 24 well cella piastra di coltura nell&#39;incubatrice. </li><li> Preparare la matrice seminterrato secondo le raccomandazioni dei costruttori. Preparare aliquote di 1 ml di evitare ripetuti cicli di congelamento e scongelamento. </li><li> Preparare 500 ml chelanti tampone e raffreddare su ghiaccio. Preparare 1x tampone da acqua distillata sterile con 5,6 mm Na 2 HPO 4, 8,0 mm KH 2 PO 4, 96,2 mM NaCl, 1.6 mM KCl, saccarosio 43,4 mM, 54.9 mm D-sorbitolo, 0,5 mM DL-ditiotreitolo (ATTENZIONE), pH 7. Se la pianificazione diversi isolamenti, preparare una soluzione concentrata 5x senza il DL-ditiotreitolo. Filtro sterile buffer. Prima di isolamento, diluire il tampone 5x con acqua sterile a 1x e aggiungere DL-ditiotreitolo poco prima di isolamento. </li><li> Preparare e portare tutti i fattori di crescita secondo le raccomandazioni del fabbricante. Utilizzare piccole dimensioni aliquote ed evitare cicli di gelo-disgelo. Fattori di crescita funzionali sono di fondamentale importanza per i risultati. </li><li> Raffreddare terreno di base su ghiaccio e raffreddare la centrifuga a 46; C. </li><li> Riscaldare un&#39;altra aliquota di terreno di base a 37 ° C. </li></ol></li><li> Isolamento di ghiandole <ol><li> Raccogliere circa 1 cm² di tessuto in ghiaccio freddo terreno di base. Tenere in ghiaccio fino preparazione. Mentre è preferibile trattare il tessuto appena possibile, conservare tessuto in media su ghiaccio se necessario. </li><li> Posizionare il tessuto in una capsula di Petri 10 cm e coprire con tampone chelazione 1x freddo. Lavare muovendo delicatamente avanti e indietro. </li><li> Collocare il tessuto in una secca 10 centimetri piastra di Petri. Utilizzando pinze, rimuovere con attenzione il muco e lo strato muscolare allo stereomicroscopio. Lavare il tessuto in tampone chelante 1x freddo muovendo delicatamente avanti e indietro. </li><li> Mettere 1 cm 2 di tessuto su una nuova asciutta 10 centimetri piatto, Petri. Utilizzando le forbici tagliano in 20-50 piccoli pezzi di circa 2-5 dimensioni mm². </li><li> Utilizzando pinze, inserire tutti i pezzi in un tubo da 50 ml. </li><li> Prendete una sterile 10 ml di plastica pipetta. Bagnare la pipetta in tampone chelante 1x. Tenereusando la stessa pipetta durante tutta la procedura. </li><li> Aggiungere 10 ml freddo 1x tampone chelante al tubo da 50 ml. Lavate i pezzi vigorosamente pipettando su e giù per 10 volte. Lasciate che i pezzi stabilirsi. Rimuovere il surnatante. </li><li> Ripetere il lavaggio (passo 1.2.7) fino a quando il surnatante è chiaro. Questa operazione richiede circa 50-100 ml di tampone chelante 1x per 1 cm² di tessuto umano. </li><li> Incubare i pezzi di tessuto in 20 ml di 1x tampone chelante integrati con EDTA 10 mM a temperatura ambiente per 10 minuti con dolce invertendo ogni 2 min. Nota: Il tempo e temperatura di questa incubazione può essere ottimizzato sia per la velocità e / o la conservazione dell&#39;architettura ghiandolare. Essi possono variare da diverse ore di incubazione a 4 ° C su una piattaforma di rotolamento per 5 min a 37 ° C in un agitatore di 200 rpm. Buoni punti di partenza per il mouse stomaco sono 30 minuti a 4 ° C su una piattaforma di rotolamento e per stomaco umano, 10 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Pipetta una volta delicatamente su e giù con la pipetta 10 ml. Lasciare che il pi grecoECE di stabilirsi. Scartare il surnatante. </li><li> Utilizzando la pipetta, trasferire i pezzi per un ambiente pulito 10 centimetri piastra Petri. Rimuovere il liquido. </li><li> Collocare un vetrino microscopico vetro sulla parte superiore dei pezzi di tessuto. Osservare il tessuto intatto sotto un microscopio invertito per colture cellulari con ingrandimento 10X. </li><li> Applicare una pressione al vetrino e piastra di Petri. Tenere sia in mano (con guanti sterili) e premendo il vetro con il pollice. Il bordo del tessuto avrà un aspetto torbido indicando che ghiandole vengono rilasciati dal tessuto. </li><li> Osservare le ghiandole rilasciati sotto un microscopio invertito per colture cellulari con ingrandimento 10X. </li><li> Raccogliere ghiandole e tessuti in 30 ml di freddo medio basale. Lasciate che frammenti di tessuto di grandi dimensioni si depositano. </li><li> Raccogliere il surnatante contenente ghiandole in due provette da 15 ml. </li><li> Centrifugare 5 min a 200 xg e 4 ° C. Surnatante scarto. Il pellet contiene ghiandole isolati. Tenerli in ghiaccio. </li></ol></li><li> Semina di ghiandole <ol&gt; <li> Per la semina, tenere matrice cantina gelida in ogni momento, in modo che rimarrà liquido. </li><li> Alternativa 1: Seme 6 pozzetti di una fila di diluizione. <ol><li> Sospendere il pellet in 60 ml di matrice seminterrato. </li><li> Preparare 5 sterili provette da 1,5 ml su ghiaccio con ciascuna contenente 50 ml di matrice seminterrato. Trasferire 10 ml di sospensione matrice ghiandole / interrato nel primo tubo 1,5 ml. Sospendere le ghiandole e trasferire 10 ml di questa soluzione alla prossima provetta da 1,5 ml. Ripetere l&#39;operazione per i prossimi tubi. </li></ol></li><li> Alternativa 2: il seeding di una quantità calcolata di ghiandole per pozzetto. Inizia con 100 ghiandole per matrice seminterrato di 50 ml in un pozzetto di una piastra ben 24. <ol><li> Sospendere accuratamente le ghiandole pellet in 10 ml di mezzo basale. Mettere 50 ml su una superficie pulita da 10 ml capsula di Petri. Contare il numero di ghiandole sotto un microscopio invertito per colture cellulari con ingrandimento 10X. </li><li> Calcolare la concentrazione di ghiandole nella soluzione. Trasferire il volume che contains 400 ghiandole ad un nuovo tubo 15 ml. </li><li> Centrifugare 5 min a 200 xg e 4 ° C. Gettare il surnatante e tenere la provetta in ghiaccio. Aggiungere 200 ml di matrice seminterrato e con attenzione risospendere. Continuate a ghiaccio. </li></ol></li><li> Prendere la C caldo 24 pozzetti 37 ° (vedi punto 1.1.2) dal termostato. Mettere una goccia di 50 microlitri in ghiandole matrice interrato nel centro del pozzo. La goccia formerà una cupola. </li><li> Trasferire accuratamente la piastra posteriore per l&#39;incubatore di coltura cellulare. Lasciate che la matrice seminterrato solidificare 10 min. </li><li> Preparare medio caldo con tutti i fattori di crescita. <ol><li> Per ghiandole umane: Supplemento medio basale con i seguenti fattori di crescita per organoidi gastriche umane: 50 ng / ml FEG, il 10% a medio-zucca condizionata, il 10% medio di R-spondin1 condizionata, il 50% medio Wnt condizionata, 200 ng / ml fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) 10, 1 nM gastrina, e 2 micron inibitore TGFbeta e 10 micron di Rho-associata coiled coil formando proteina serina / treonina chinasi<html> inibitore (RHOKi). </li><li> Per ghiandole murini: Supplemento medio basale con i seguenti fattori di crescita per il mouse organoidi gastrici: 50 ng / ml FEG, il 10% a medio-zucca condizionata, il 10% medio di R-spondin1 condizionata, il 50% medio Wnt condizionata, 100 ng / ml FGF10, 10 gastrina nM, 0.5 inibitore TGFbeta mm e 10 micron RHOKi. </li></ol></li><li> Prendere la piastra dall&#39;incubatore. Aggiungere con cautela 500 ml di media con tutti i fattori di crescita (1.3.6) a ogni pozzetto senza disturbare la matrice seminterrato. Mettere di nuovo al incubatrice. </li><li> Aggiornare i media 3 volte a settimana (ogni 2-3 giorni). Per rinfrescare media, rimuovere la vecchia media con lasciando la goccia di matrice seminterrato intatto. Aggiungere con cautela fresco, medio caldo con tutti i fattori di crescita. Non aggiungere RHOKi. Aggiungere RHOKi solo direttamente dopo la semina di ghiandole o dopo la divisione dei organoidi (step 2). </li></ol></li></ol> 2. Il passaggio di gastrico organoide Cultura Prima microiniezione. ove_content &quot;&gt; Nota: ogni tipo di cultura organoide ha il suo tempo di raddoppio del mouse intestinale e culture gastrici sono generalmente divisi 1:. 5 ogni 5-7 giorni culture intestinali umani sono divisi 1:.. 5 ogni 10-12 giorni umana culture gastriche sono divisi 1: 5 ogni 14 giorni Se avviato da singole cellule, organoidi gastriche umane possono inoltre 20 giorni per formare correttamente Si tratta di un buon segno se strutture germoglianti circondano il lume centrale In questo protocollo, organoidi sono suddivise in... 4 pozzetti per microiniezione. Manutenzione del organoidi segue lo stesso protocollo, ma è possibile utilizzare qualsiasi altra piastra di coltura cellulare, come ad esempio le piastre di coltura cellulare e 24 standard. <ol><li> Preparazione del materiale <ol><li> Pipette Pasteur Autoclave. </li><li> Il giorno prima del passaggio, posizionare una piastra di coltura cellulare 4 bene in incubatore a 37 ° C. I 4 piastre e hanno bordi bassi e consentono micromanipolazione. </li><li> Preparare la matrice seminterrato secondo le raccomandazioni dei costruttori. Il giorno della passaging, scongelare matrice seminterrato sul ghiaccio. </li><li> Preparare e portare tutti i fattori di crescita secondo le raccomandazioni del fabbricante. </li><li> Raffreddare terreno di base su ghiaccio e raffreddare la centrifuga a 4 ° C. </li></ol></li><li> Passaggio delle Culture organoide <ol><li> Prendere la piastra con le organoidi dal termostato. Rimuovere media da un pozzo. </li><li> Aggiungere 1 ml di terreno basale fredda alla matrice interrato nel pozzo. Usando una micropipetta 1 ml, con vigore pipetta su e giù fino la matrice seminterrato è suddiviso. Trasferire in un tubo da 15 ml. Mettere in ghiaccio. </li><li> Prendete un bicchiere pipetta Pasteur e una sorgente di fuoco, come un becco Bunsen. <ol><li> Tenere la punta della pipetta nel fuoco fino all&#39;apertura della punta è ridotto da 1,5 mm a circa 0,5 mm (Figura 1). Lasciare la pipetta raffreddare a temperatura ambiente. </li><li> Bagnare la pipetta in terreno di base. Una pipetta ottimale ristretto assumerà il medium visibilmente più lento di una pipetta un-ridotto, ma sarà ancora tuttoow pipettaggio bene. </li></ol></li><li> Raccogliere organoidi nella pipetta e vigorosamente pipetta 10x su e giù. La rottura dei organoidi può essere osservata ad occhio. </li><li> Aggiungere 9 ml di freddo terreno di base e centrifugare per 5 min a 200 xg e 4 ° C. </li><li> Eliminare attentamente tutto il surnatante. Sospendere il precipitato in 250 ml di matrice seminterrato. Continuate a ghiaccio. </li><li> Prendere la calda piastra di coltura 4 ben 37 ° C e una goccia di matrice 50 organoidi microlitri / cantina in ogni pozzetto. </li><li> Trasferire la piastra con attenzione di nuovo al incubatrice. Sia la matrice seminterrato solidificare a 37 ° C per 10 min. </li><li> Preparare mezzo appropriato sia per il mouse o umani organoidi come indicato al punto 1.3.6. </li><li> Prendere la piastra dall&#39;incubatore e sovrapporre ogni goccia matrice seminterrato con 500 microlitri di media. </li><li> Trasferire la lastra per l&#39;incubatore. </li><li> Aggiorna il mezzo di 3 volte alla settimana ogni 2-3 giorni (vedi 1.3.8.). </li><li> Per il congelamento di organoidi, Mechancamente interrompere organoidi come descritto per la divisione in questo protocollo (Piazza di 2.2.1-2.2.5.). Sospendere i frammenti organoide in 500 ml di congelamento medio e congelare a -80 ° C con cryotubes e un contenitore di congelamento. Per la conservazione a lungo termine, trasferire i tubi di azoto liquido. </li><li> Per lo scongelamento di organoidi, preparare piatto la cultura, matrice di cantina, fattori di crescita, mezzo freddo e caldo come indicato dal passo 1.1.2, 1.1.3., 1.1.5., 1.1.6., 1.1.7. Scaldare il flacone congelato con un bagno d&#39;acqua, e le cellule di trasferimento subito dopo lo scongelamento di un tubo da 15 ml con 10 ml di freddo medio basale. Centrifuga e piastra le cellule come descritto nel 2.2.5 a 2.2.12. Nota: microiniezione di organoidi è faticoso, ma permette la possibilità unica di studiare l&#39;interazione in 3D. </li><li> Se non sono necessari studi 3D, sementi organoidi in due dimensioni. Per questo, interrompere le organoidi come stabilito nei passaggi da 2.2.1 a 2.2.6. Aggiungere mezzo 2.250 ml fredda con tutti i fattori di crescita a 250 ml di seminterrato matrix con frammenti organoide. <ol><li> Seed in 5 pozzetti di una piastra ben 24 con 500 microlitri per bene. Cambiare medio 3 volte alla settimana, con cura sostituire solo la parte superiore 400 microlitri, per mantenere la matrice interrato sul fondo della piastra indisturbata. Nota: organoidi attribuirà alla piastra di coltura cellulare ed espandersi in 2D. Il microscopio elettronico ha mostrato che il lato apicale delle cellule affronta il mezzo nel pozzo (dati non mostrati). </li><li> Prima dell&#39;infezione, scambiare tutte di medie comprese matrice cantina, per permettere ai batteri di attaccare alle cellule. Un protocollo simile è stato descritto anche per l&#39;infezione da H. pylori 14. Strati cellulari 2D possono non contenere tutti i tipi di cellule che sono presenti in organoidi 3D. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Microiniezione di organoide Cultura. Nota: Questo protocollo può essere utilizzato per microinject batteri in organoidi. Può essere utile per iniziare l&#39;iniezione con organoidiche sono più permissive a microiniezione. Ad esempio, il mouse organoidi gastrici possono crescere in grandi organoidi cistica che sono facili da colpire. <ol><li> Preparazione del materiale <ol><li> Tirare un capillare di vetro in due aghi da iniezione utilizzando un estrattore micropipetta, secondo le raccomandazioni dei costruttori. L&#39;estrattore micropipetta riscalderà il capillare di vetro nel mezzo e tirerà il capillare in due parti, generando due aghi di vetro. E &#39;pratico per tirare diversi aghi e memorizzarli in una capsula di Petri pulita. </li><li> Per consentire infezione batterica, rimuovere gli antibiotici dal supporto e per almeno 3 cambiamenti medi (= una settimana). Questo diluire gli antibiotici da matrice seminterrato. Se si utilizza un ceppo batterico che è resistente a un antibiotico specifico, aggiungere questo antibiotico specifico per ridurre al minimo le possibilità di contaminazione. </li><li> Preparare il banco di lavoro per microiniezioni. Per il lavoro a diversi livelli di sicurezza biologica può essere necessario posizionare uno stereomicroscopio all&#39;interno di un banco sterile. In questo protocollo, iniettare H. pylori sotto livello di biosicurezza 2 condizioni allo stereomicroscopio all&#39;interno di una panchina sterile. </li><li> Cultura batteri secondo protocolli standard 13,23. </li><li> Per stimare la molteplicità di infezione (MOI), stimare due parametri: il numero di batteri e il numero di cellule per organoide come indicato di seguito. Il MOI può correlare con risultati, per esempio con gli host IL-8 espressione mRNA 13. <ol><li> Per calcolare la densità batterica nella soluzione infezione, prima stabilire la curva standard di unità di densità ottica e formanti colonie (CFU) secondo protocolli standard 24. Una densità ottica di 0,1 a 550 nm dovrebbe produrre circa 10 7 UFC / ml. </li><li> Per stimare il numero di celle per organoide, contare il numero di organoidi in 1 bene. Disrupt organoidi come indicato dal passo 2.2.1-2.2.4. Dopo centrifugazione 5 min a 200 xg e 4 ° C,aggiungere 1 ml di soluzione di dissociazione enzimatica e risospendere. <ol><li> Incubare a 37 ° C con agitando ripetutamente per 5-10 min. Determinare se le cellule sono dissociate in singole cellule sotto il microscopio (microscopio invertito, come Leica DMIL a 10X di ingrandimento). Se necessario prolungare l&#39;incubazione. </li><li> Contare cellule per organoide utilizzando un emocitometro e calcolare il numero di cellule per organoide. Organoidi gastriche umane con un diametro di circa 200 micron sono circa 4.000 cellule. L&#39;iniezione di 0,2 ml di una soluzione batterica di 1 x 10 9 batteri per ml consente un MOI approssimativa di 50. </li></ol></li></ol></li></ol></li><li> Iniezione di organoidi. Nota: Per microiniezione, l&#39;ago di vetro è stabilizzata in un supporto, che può essere manovrato in 3 dimensioni da un micromanipolatore. Organoidi rimangono all&#39;interno della matrice interrato nel pozzo. A causa della dimensione e posizionamento nel pozzo, non tutti sono ugualmente un organoidimENABLE a iniezione. Di solito, i 30 principali organoidi in un pozzetto possono essere mirati in 5 min. <ol><li> Batteri raccolto e lavarli in terreno di base secondo protocolli standard 24. </li><li> Calcolare il numero di batteri per ml a seconda della densità ottica (vedi punto 3.1.5.1). Diluire i batteri di 1 x 10 9 batteri per ml in media basale. </li><li> Prendete un ago di vetro. Uso pinze rompere la punta in modo che l&#39;apertura sarà di circa 10 micron di larghezza. </li><li> Inserire l&#39;ago nel porta di iniezione e fissarlo al micromanipolatore. </li><li> Raccogliere circa 10 ml soluzione batterica nell&#39;ago. </li><li> Collocare un piatto ben 4 con i bordi bassi contenenti culture organoide con lo stereomicroscopio. </li><li> Navigazione con il micromanipolatore, indirizzare un singolo organoidi con l&#39;ago. Posizionare l&#39;ago vicino al organoide e quindi inserire l&#39;ago nel organoide con un movimento rapido. Iniettare approximately 0,2 ml soluzione batterica in ogni organoide utilizzando il microinjector. </li></ol></li><li> Harvest organoidi per qualsiasi analisi. <ol><li> A titolo di esempio, fissare organoidi dopo 4 ore. Rimuovere il surnatante e aggiungere 1 ml 2% di formaldeide e incubare 20 minuti a temperatura ambiente o O / N a 4 ° C. Organoidi possono essere trattati per immunoistochimica secondo le procedure standard 25. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Hans Clevers è inventore di diversi brevetti per la coltura di organoidi. Per il resto gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo protocollo descrive l'uso di organoidi primari in continua espansione e non trasformati da cellule staminali adulte per la biologia delle infezioni. Passaggi critici sono i) l'isolamento delle ghiandole vitali, ii) l'espansione degli organoidi e iii) la microiniezione. Di seguito sono riportati alcuni suggerimenti per modifiche, risoluzione dei problemi e considerazioni tecniche. 
Rispetto ad altri metodi di isolamento, che utilizzano un vigoroso agitamento o pipettaggio per rilasciare ...

Lo studio di patogeni si basa su adeguati sistemi modello per imitare l&#39;infezione in vivo. Per alcuni agenti infettivi, adeguati sistemi modello sono carenti, mentre alcuni dei sistemi utilizzati sono ben lungi dall&#39;essere ottimale. Un esempio è il batterio gastrico Helicobacter pylori (H. pylori), che è causalmente legata alla sviluppo del cancro gastrico. Tuttavia, in assenza di un sistema di coltura cellulare più adatto, molti studi che mirano ad analizzare i meccanismi molecolari alla base dello sviluppo del cancro linee cellulari tumorali uso, che rappresentano il punto finale della cascata cancerose. , Cellule non trasformate primarie sarebbe un modello migliore per questi studi. Tuttavia, le cellule primarie sono disponibili solo da un piccolo numero di donatori e non possono essere coltivate su periodi di tempo più lunghi. Negli ultimi anni, la ricerca sulle cellule staminali ha compiuto progressi significativi per fornire nuove fonti per colture cellulari primarie per lo studio della biologia infezione. Culture disono state utilizzate tre fonti di cellule staminali: le cellule staminali embrionali (ESC), le cellule indotte pluripotenti staminali (IPSC) o le cellule staminali adulte. Essi sono stati utilizzati per modellare infezioni da virus, come il citomegalovirus 1,2 o virus dell&#39;epatite C 3 - 7, parassiti, come Plasmodium falciparum 8 o 9 Toxoplasma gondii, e batteri, quali Bacterioides thetaiotaomicron 10 o Salmonella enterica 11. Più di recente, diversi approcci sono stati pubblicati per modellare l&#39;infezione da H. pylori con organoidi derivati ​​da ESC o iPS cellule 12, le cellule staminali adulte del mouse 21,22 o umani cellule staminali adulte di 13 - 15. Lo sviluppo delle colture organoide da cellule staminali adulte origine da uno studio, in cui le cellule staminali singole isolate da murino epitelio intestinale sono state seminate in una matrice 3-dimensionale eincorporato in mezzo che imitava l&#39;ambiente delle cellule staminali intestinali che contengono FEG mitogeno, R-spondina per migliorare la segnalazione Wnt e Noggin di inibire la proteina morfogenetica dell&#39;osso (BMP) di segnalazione 16. In particolare queste colture non richiedono co-coltura con cellule mesenchimali. In queste condizioni, le cellule staminali proliferano e formano piccole strutture con domini ospitare cellule delle cripte intestinali, e domini che contengono le cellule del villi intestinali. I organoidi quindi auto-organizzano per simulare la situazione in vivo. Oggi, le cellule staminali adulte da molte murino e tessuti umani possono essere coltivate in vitro e auto-organizzarsi in organoidi che ricordano la loro controparte in vivo, come l&#39;intestino tenue e colon 17, stomaco 13,18, fegato 19,20, pancreas e 21 22 della prostata. Qui forniamo un protocollo video al topo cultura o organoidi gastriche umane da cel staminali adultels e li microinject con H. pylori. Questo protocollo si basa sulle precedenti relazioni 13,18. Questo metodo può essere adattato per la coltura e infettare altre culture organoide come organoidi intestinali.

<table><tbody><tr><td><forte>Medio</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Invitrogen</td><td>15630-056</td><td></td></tr><tr><td>Advanced DMEM/F12</td><td>Invitrogen</td><td>12634-028</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel, GFR, privo di fenoli</td><td>BD</td><td>356231</td><td></td></tr><tr><td>GlutaMAX</td><td>Invitrogen</td><td>35050-079</td><td>Concentrazione madre 200 mM, concentrazione finale 2 mM</td></tr><tr><td>B27</td><td>Invitrogen</td><td>17504-044</td><td>Concentrazione madre 50 x, concentrazione finale 1x</td></tr><tr><td>N-Acetilcisteina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9165-5G</td><td>Concentrazione madre 500 mM, concentrazione finale 1 mM</td></tr><tr><td>EGF ricombinante murino</td><td>Invitrogen</td><td>PMG8043</td><td>Concentrazione madre 500 &; g/ml, concentrazione finale 50 ng/ml</td></tr><tr><td>FGF10 ricombinante umano</td><td>Peprotech</td><td>100-26</td><td>Concentrazione madre 100 &micro; g/ml, concentrazione finale 200 ng/ml</td></tr><tr><td>TGF&beta; i A-83-01</td><td>Tocris</td><td>2939</td><td>Concentrazione di stock 500 &micro; M, concentrazione finale 2 &micro; M&nbsp;</td></tr><tr><td>Nicotinamide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>N0636</td><td>Concentrazione madre 1 M, concentrazione finale 10 mM&nbsp;</td></tr><tr><td>[Leu15]-Gastrin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G9145</td><td>Concentrazione di stock 100 &micro; M, concentrazione finale 1 nM</td></tr><tr><td>RHOKi Y-27632</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Y0503</td><td>Concentrazione stock 10 mM, concentrazione finale 10 &micro; M</td></tr><tr><td>Wnt3A Terreno</td><td></td><td></td> condizionato <td>Linea cellulare stabile generata nel laboratorio Clevers. Concentrazione finale 50%. Le celle possono essere ottenute da Hans Clevers.</td></tr><tr>Terreno <td></td><td></td><td>condizionato R-spondina1</td><td>Linea cellulare stabile generata nel laboratorio Kuo. Concentrazione finale 10%. La linea cellulare può essere ottenuta da Calvin Kuo, Stanford.</td></tr><tr>Terreno <td></td><td></td><td>condizionato con Noggin</td><td>Linea cellulare stabile generata nel laboratorio Clevers. Concentrazione finale 10%. Le celle possono essere ottenute da Hans Clevers.</td></tr><tr><td>R-spondin3</td><td>R& D</td><td>3500-RS/CF</td><td>Fonte alternativa per R-spondina. Questo è stato testato su organoidi intestinali umani (1 & micro; g/ml), ma non ancora su organoidi gastrici.</td></tr><tr><td>Noggin</td><td>Peprotech</td><td>120-10</td><td>Fonte alternativa per la testa. Questo è stato testato su organoidi intestinali umani (100 ng/ml), ma non ancora su organoidi gastrici.</td></tr><tr><td>TrypLE express</td><td>Life Technologies</td><td>12605036</td><td>Soluzione di dissociazione enzimatica&nbsp;</td></tr><tr><td>CoolCell&reg; Contenitori per il congelamento delle cellule senza alcool</td><td>biocision</td><td>BCS-405</td><td></td></tr><tr><td>Mezzo di congelamento per colture cellulari di recupero</td><td>Invitrogen</td><td>12648-010</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotics</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Primocin</td><td>Invivogen</td><td>ant-pm-1</td><td>Una composizione antibiotica contro batteri e funghi. È utile dopo l'inizio di una cultura. Per la coltura a lungo termine è possibile passare ad altri antibiotici o a nessuno.</td></tr><tr><td>Penicillina/streptomicina</td><td>Invitrogen</td><td>15140-122</td><td>Concentrazione di riserva 10.000/10.000 U/ml, concentrazione finale 100/100 U/ml. Può essere utilizzato in alternativa a Primocin in coltura a lungo termine.</td></tr><tr><td><forte>Altro</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pinzette</td><td>Neolabs</td><td>2-1033</td> Le <td>pinzette con punte sottili sono utili per la rimozione dello strato muscolare dal tessuto.</td></tr><tr><td>4 Pozzetti Multipiatti</td><td>Thermo Scientific</td><td>144444</td><td>È possibile utilizzare altri Multipiatti. Questi sono stati particolarmente utili per le microiniezioni perché hanno un bordo esterno basso e consentono una maggiore mobilità del manipolatore.</td></tr><tr><td>Micromanipolatore</td><td>Narishige</td><td>M-152</td><td></td></tr><tr><td>Microiniettore</td><td>Narishige</td><td>IM-5B</td><td></td></tr><tr><td>Stereomicroscopio</td><td>Leica</td><td>MZ75</td><td></td></tr><tr><td>Banco di lavoro</td><td>Aria</td><td></td> pulita <td>Realizzato su misura per adattarsi allo stereomicroscopio in condizioni ML2</td></tr><tr><td>Capillari</td><td>Apparato Harvard</td><td>GC100T-10</td><td>1 mm di diametro esterno, 0,78 mm di diametro interno.</td></tr><tr><td>Estrattore per micropipette</td><td>Sutter Instruments</td> Estrattore <td></td>per <td>micropipette marrone fiammeggiante</td></tr><tr><td>anti anticorpo Cag A</td><td>Santa Cruz</td><td>sc-25766</td><td></td></tr></tbody></table>

organoidi come modello per le malattie infettive: cultura dei diritti dell&#39;uomo e organoidi stomaco murini e microiniezione dell&#39;helicobacter pylori

Organoids as Model for Infectious Diseases: Culture of Human and Murine Stomach Organoids and Microinjection of Helicobacter Pylori

Recentemente i biologi delle infezioni hanno impiegato colture derivate da cellule staminali per rispondere alla necessità di nuovi e migliori modelli per studiare le interazioni ospite-patogeno. Sono state utilizzate tre fonti cellulari: cellule staminali embrionali (ESC), cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) o cellule staminali adulte. Qui, viene descritta la coltura di organoidi gastrici di topo e umani derivati da cellule staminali adulte e utilizzata per l'infezione con il patogeno gastrico Helicobacter pylori. Le ghiandole gastriche umane sono isolate dal materiale di resezione, seminate in una matrice basale e incorporate in un terreno contenente fattori di crescita epidermico (EGF), R-spondina, Noggin, Wnt, fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) 10, gastrina e inibitore del fattore di crescita trasformante (TGF) beta. In queste condizioni, le ghiandole gastriche crescono in organoidi tridimensionali contenenti 4 lignaggi dello stomaco. Gli organoidi si espandono indefinitamente e possono essere congelati e scongelati in modo simile alle linee cellulari. Per gli studi sulle infezioni, i batteri vengono microiniettati nel lume degli organoidi. Gli organoidi infetti vengono elaborati per l'imaging. I metodi descritti possono essere adattati ad altri organoidi e alle infezioni da altri batteri, virus o parassiti. Ciò consente lo studio dei cambiamenti indotti dall'infezione nelle cellule primarie.

Questo protocollo permette isolamento delle ghiandole gastriche (Figura 2). Ghiandole vengono seminate in matrice seminterrato, che solidifica come goccia all&#39;interno di un pozzo, fornendo una struttura tridimensionale 3 ricco di laminina e collagene per consentire le ghiandole crescono in organoidi (Figura 3). Organoidi tipicamente iniziano come piccole cisti e entro 12-16 giorni, si espandono in sfere con un diametro di 50-300 micron (Figura 4). Alcuni organoidi r...

Le colture derivate da cellule staminali hanno un enorme potenziale per modellare le malattie infettive. Qui viene descritta la coltura di organoidi gastrici di topo e umani derivati da cellule staminali adulte. Gli organoidi vengono microiniettati con l'agente patogeno gastrico Helicobacter pylori.

Organoidi come modello per le malattie infettive: cultura dei diritti dell&#39;uomo e organoidi stomaco murini e microiniezione dell&#39;Helicobacter Pylori

Recently infection biologists have employed stem cell derived cultures to answer the need for new and better models to study host-pathogen interactions. ...

L'obiettivo generale di questa procedura è generare organoidi e utilizzarli come modello tridimensionale per lo studio della biologia delle infezioni. Alcuni anni fa, il mio laboratorio ha scoperto LDR5 come marcatore per le cellule staminali in diversi organi adulti nei topi. Da allora, abbiamo imparato a isolare singole cellule staminali da questi organi e a coltivarle sotto forma di organoidi, versioni in miniatura di tali organi; grazie alla tecnologia degli organoidi, abbiamo ora dimostrato di poter studiare il cancro in dettaglio accurato, ma anche problemi legati alle malattie infettive.Il principale vantaggio di questa tecnica rispetto alla modellizzazione della biologia dell'infezione mediante linee cellulari tumorali è che in questo caso le cellule utilizzate sono cellule epiteliali primarie non trasformate e che viene mantenuta una struttura tridimensionale. A partire da circa un centimetro quadrato di tessuto gastrico fresco, in una piastra di Petri asciutta da 10 centimetri, utilizzare la pinzetta per rimuovere con attenzione lo strato di muco e quello muscolare. Lavare il tessuto con una soluzione tampone chelante fredda mediante movimenti delicati avanti e indietro.S

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Immunology and Infection

Immunologia e Infezioni

Questo video mostra un metodo per stabilire un modello di infezione da organoidi gastrici microiniettando l'agente patogeno gastrico Helicobacter pylori nel lume degli organoidi. Questo modello aiuta a studiare i cambiamenti indotti dall'infezione nelle cellule gastriche.

Definizione di un modello di infezione attraverso la microiniezione di organoidi gastrici con batteri patogeni

Cellule che crescono in un ambiente tridimensionale (3-D) rappresentano un netto miglioramento rispetto coltura cellulare in ambienti 2-D (ad esempio, flaconi o piatti). Qui si descrive lo sviluppo di un modello 3-D organotipica multicellulare della mucosa intestinale umana coltivate in microgravità fornito ruotando parete dei vasi (RWV) bioreattori.

Sviluppo di un multicellulare tridimensionale Organotipica Modello della mucosa intestinale umana coltivate in microgravità

Topi rappresentano un modello prezioso in vivo per studiare l'infezione e malattie causate da microrganismi gastrointestinale. Qui, descriviamo i metodi utilizzati per studiare la colonizzazione batterica e cambiamenti istopatologici in modelli murini di Helicobacter pylori-malattia correlata.

Modelli murini di patologie gastriche e infezione da Helicobacter

Qui descriviamo un protocollo per stabilire e coltura umano e del mouse-derivato organoids gastrico 3-dimensionale (3D) e il metodo per il trasferimento di organoids 3D di un monostrato di 2-dimensionale. L'uso del monolayer epiteliale gastrico come un'analisi novella di zero-ferita per studi di rigenerazione è anche descritto.

Mouse e umano-derivato cultura dello strato monomolecolare epiteliale gastrica primaria per lo studio della rigenerazione

Gli organoidi intestinali derivati da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo (hiPSC) offrono interessanti opportunità per modellare le malattie enteriche in vitro. Dimostreremo la differenziazione degli hiPSCs in organoidi intestinali (iHOs), la stimolazione di questi iHOs con citochinesi e la microiniezione di Salmonella typhimurium nel lume Iho, permettendo lo studio di un'invasione epiteliale da parte di questo agente m patogeno.

Utilizzando organoidi intestinali derivati da cellule staminali pluripotenti indotta dall'uomo per studiare e modificare la protezione delle cellule epiteliali contro la Salmonella e altri patogeni

Descriviamo protocolli per preparare le oocisti e purificare gli sporozoiti per studiare l'infezione degli organoidi intestinali e delle vie aeree da Cryptosporidium parvum. Dimostriamo le procedure per la microiniezione di parassiti nel lume organoide intestinale e l'immunostaining degli organoidi. Infine, descriviamo l'isolamento delle oocisti generate dagli organoidi.

Studio dell'infezione da Cryptosporidium nei sistemi di coltura degli organiidi umani derivati dai tessuti 3D mediante Microinjection

Qui presentiamo due protocolli che consentono la modellazione di interazioni intestinali apicali-specifiche. I monostrati intestinali di derivazione organoide e le colture Air-Liquid Interface (ALI) facilitano la generazione di epitelia ben differenziate accessibili sia dal lato luminare che basolaterale, mentre gli organoidi intestinali invertiti dalla polarità espongono il loro lato apicale e sono suscettibili a test ad alta produttività.

Metodi di coltura per studiare interazioni apicali-specifiche utilizzando modelli organoidi intestinali

Questo protocollo descrive come infettare gli organoidi intestinali umani dal loro lato apicale o basolaterale per caratterizzare le interazioni ospite/patogeno a livello di singola cellula utilizzando la tecnologia di sequenziamento dell'RNA a singola cellula (scRNAseq).

Adattamento degli organoidi gastrointestinali per l'infezione da agenti patogeni e il sequenziamento di singole cellule in condizioni di livello di biosicurezza 3 (BSL-3)

Gli organoidi derivati da pazienti gastrici trovano un uso crescente nella ricerca, ma mancano protocolli formali per la generazione di organoidi gastrici umani da digest a singola cellula con densità di semina standardizzata. Questo protocollo presenta un metodo dettagliato per creare in modo affidabile organoidi gastrici da tessuto bioptico ottenuto durante l'endoscopia superiore.

Costituzione e caratterizzazione di organoidi gastrici derivati da pazienti da biopsie del corpo gastrico benigno e dell'epitelio antrale

Questo protocollo descrive la generazione di un modello murino basato su organoidi prostatici coltivato in 2D. Include dissociazione organoide, semina cellulare, differenziazione, valutazione dell'integrità epiteliale e infezione in vitro con Escherichia coli uropatogeno. Il modello offre accessibilità apicale ed è adatto allo studio delle interazioni ospite-patogeno, superando le limitazioni dei tradizionali sistemi organoidi 3D.

Generazione di un modello basato su organoidi prostatici di topo per studiare le interazioni ospite-patogeno

Lo studio presenta un metodo per l'indagine in vitro delle infezioni batteriche utilizzando organoidi intestinali derivati dalle cellule staminali tissutali. Il protocollo descrive come coltivare e differenziare gli organoidi in due dimensioni, infettarli con Escherichia coli invasiva da aderenti e valutare i dati chiave, tra cui la rottura della barriera epiteliale, l'imaging infezionale e la risposta dell'RNA epiteliale.

Una coltura organoide bidimensionale su estratto di invasina o membrana basale per studiare le interazioni ospite-batteri

Scopri la microiniezione di Helicobacter pylori in organoidi gastrici murini e umani per studiare le malattie infettive. Questo metodo tridimensionale preserva la struttura cellulare primaria.

Organoidi come modello per le malattie infettive: cultura dei diritti delluomo e organoidi stomaco murini e microiniezione dellHelicobacter Pylori (Video) | JoVE Journal

Organoidi come modello per le malattie infettive: cultura dei diritti dell'uomo e organoidi stomaco murini e microiniezione dell'Helicobacter Pylori

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