Name: 偽層状肺気道上皮の毛様体機能と膜不透過性の決定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-21T12:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 40 s
Description: 学ぶ気道上皮モデルの評価法。正常ヒト気管支上皮細胞を用いたエアリキッドインターフェース培養における毛様体機能と膜不透過性の測定手法を解説。呼吸器ウイルス感染症の病態理解に有用です。

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<meta charset="utf8"></head><body>分化した気道上皮の生物物理学的特性の評価

<ol><li>GBDCRD Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+burden+of+chronic+respiratory+diseases+and+risk+factors%2C+1990-2019%3A+an+update+from+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2019%5BTitle%5D)+AND+%22E+Clin+Med%22%5BJournal%5D)">Global burden of chronic respiratory diseases and risk factors, 1990-2019: an update from the Global Burden of Disease Study 2019.</a> E Clin Med. 59, 101936(2023).</li>
<li>Fendrick, A. M., Monto, A. S., Nightengale, B., Sarnes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+economic+burden+of+non-influenza-related+viral+respiratory+tract+infection+in+the+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Intern+Med%22%5BJournal%5D)">The economic burden of non-influenza-related viral respiratory tract infection in the United States.</a> Arch Intern Med. 163 (4), 487-494 (2003).</li>
<li>LeMessurier, K. S., Tiwary, M., Morin, N. P., Samarasinghe, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+barrier+as+a+safeguard+and+regulator+of+defense+against+Influenza+A+virus+and+Streptococcus+pneumoniae%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">Respiratory barrier as a safeguard and regulator of defense against Influenza A virus and Streptococcus pneumoniae.</a> Front Immunol. 11, 3(2020).</li>
<li>Plasschaert, L. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+single-cell+atlas+of+the+airway+epithelium+reveals+the+CFTR-rich+pulmonary+ionocyte%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A single-cell atlas of the airway epithelium reveals the CFTR-rich pulmonary ionocyte.</a> Nature. 560 (7718), 377-381 (2018).</li>
<li>Calven, J., Ax, E., Radinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+airway+epithelium-A+central+player+in+Asthma+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">The airway epithelium-A central player in Asthma pathogenesis.</a> Int J Mol Sci. 21 (23), 8907(2020).</li>
<li>Talukdar, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RSV-induced+expanded+ciliated+cells+contribute+to+bronchial+wall+thickening%5BTitle%5D)+AND+%22Virus+Res%22%5BJournal%5D)">RSV-induced expanded ciliated cells contribute to bronchial wall thickening.</a> Virus Res. 327, 199060(2023).</li>
<li>Osan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Goblet+cell+hyperplasia+increases+SARS-CoV-2+infection+in+chronic+obstructive+pulmonary+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol+Spectr%22%5BJournal%5D)">Goblet cell hyperplasia increases SARS-CoV-2 infection in chronic obstructive pulmonary disease.</a> Microbiol Spectr. 10 (4), e0045922(2022).</li>
<li>Srinivasan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TEER+measurement+techniques+for+in+vitro+barrier+model+systems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Lab+Autom%22%5BJournal%5D)">TEER measurement techniques for in vitro barrier model systems.</a> J Lab Autom. 20 (2), 107-126 (2015).</li>
<li>Bustamante-Marin, X. M., Ostrowski, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cilia+and+mucociliary+clearance%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb+Perspect+Biol%22%5BJournal%5D)">Cilia and mucociliary clearance.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 9 (4), a028241(2017).</li>
<li>Rhee, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ciliary+beat+frequency+in+cultured+human+nasal+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Otol+Rhinol+Laryngol%22%5BJournal%5D)">Ciliary beat frequency in cultured human nasal epithelial cells.</a> Ann Otol Rhinol Laryngol. 110 (11), 1011-1016 (2001).</li>
<li>Scopulovic, L., Francis, D., Pandzic, E., Francis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+cilia+beat+frequency+using+high-speed+video+microscopy%3A+Assessing+frame+rate+requirements+when+imaging+different+ciliated+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Quantifying cilia beat frequency using high-speed video microscopy: Assessing frame rate requirements when imaging different ciliated tissues.</a> Physiol Rep. 10 (11), e15349(2022).</li>
<li>Jing, J. C., Chen, J. J., Chou, L., Wong, B. J. F., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+and+detection+of+ciliary+beating+pattern+and+frequency+in+the+upper+airway+using+phase+resolved+Doppler+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Visualization and detection of ciliary beating pattern and frequency in the upper airway using phase resolved Doppler optical coherence tomography.</a> Sci Rep. 7 (1), 8522(2017).</li>
<li>Yuksel, H., Turkeli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Airway+epithelial+barrier+dysfunction+in+the+pathogenesis+and+prognosis+of+respiratory+tract+diseases+in+childhood+and+adulthood%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Barriers%22%5BJournal%5D)">Airway epithelial barrier dysfunction in the pathogenesis and prognosis of respiratory tract diseases in childhood and adulthood.</a> Tissue Barriers. 5 (4), e1367458(2017).</li>
<li>Rayner, R. E., Makena, P., Prasad, G. L., Cormet-Boyaka, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+Normal+Human+Bronchial+Epithelial+%28NHBE%29+Cell+3D+Cultures+for+in+vitro+Lung+Model+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Optimization of Normal Human Bronchial Epithelial (NHBE) Cell 3D Cultures for in vitro Lung Model Studies.</a> Sci Rep. 9 (1), 500(2019).</li>
<li>Osan, J. K., DeMontigny, B. A., Mehedi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunohistochemistry+for+protein+detection+in+PFA-fixed+paraffin-embedded+SARS-CoV-2-infected+COPD+airway+epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Immunohistochemistry for protein detection in PFA-fixed paraffin-embedded SARS-CoV-2-infected COPD airway epithelium.</a> STAR Protoc. 2 (3), 100663(2021).</li>
<li>Talukdar, S. N., McGregor, B., Osan, J. K., Hur, J., Mehedi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+Syncytial+Virus+Infection+Does+Not+Induce+Epithelial-Mesenchymal+Transition%5BTitle%5D)+AND+%22J+Virol%22%5BJournal%5D)">Respiratory Syncytial Virus Infection Does Not Induce Epithelial-Mesenchymal Transition.</a> J Virol. 97 (7), e0039423(2023).</li>
<li>Christopher, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+temperature+and+anesthetic+agents+on+ciliary+function+in+murine+respiratory+epithelia%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pediatr%22%5BJournal%5D)">The effects of temperature and anesthetic agents on ciliary function in murine respiratory epithelia.</a> Front Pediatr. 2, 111(2014).</li>
<li>Smith, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ciliaFA%3A+a+research+tool+for+automated%2C+high-throughput+measurement+of+ciliary+beat+frequency+using+freely+available+software%5BTitle%5D)+AND+%22Cilia%22%5BJournal%5D)">ciliaFA: a research tool for automated, high-throughput measurement of ciliary beat frequency using freely available software.</a> Cilia. 1, 14(2012).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1x DPBS</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック、米国</td><td>14190-144</td><td></td></tr><tr><td>気道上皮細胞増殖培地</td><td>PromoCell、ドイツ</td><td>C-21060</td><td></td></tr><tr><td>アムホテリシン B</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック、米国</td><td>15290-026</td><td></td></tr><tr><td>EVOM2 ボルトオーム計</td><td>World Precision Instruments、米国</td><td>該当</td><td></td>なし</tr><tr><td>ヘパリン溶液</td><td>STEMCELL技術、米国</td><td>07980</td><td></td></tr><tr><td>ヒドロコルチゾンストック</td><td>STEMCELLテクノロジー、米国</td><td>07926</td><td></td></tr><tr><td>顕微鏡:ライカDMI8(ライカ顕微鏡)と120f /秒の高速カメラ(Basler)が顕微鏡に関連付けられています。Microsopeは、ステージチャンバーインキュベーターi8でも固定されています。</td><td>ライカ、米国</td><td>該当なし</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン-ストレプトマイシン</td><td>コーニング、米国</td><td>30-002-CI</td><td></td></tr><tr><td>PneumaCult-ALI 基礎培地&nbsp;</td><td>STEMCELL technologies, USA</td><td>05002</td><td></td></tr><tr><td>PureCol</td><td>Advanced BioMatrix, USA</td><td>5005</td><td></td></tr><tr><td>Sisson-Ammons ビデオ解析 (SAVA) システム.ソフトウェア V.2.1.15&nbsp;</td><td>Amson Engineering, USA</td><td>該当なし</td><td></td></tr></tbody></table>

偽層状肺気道上皮の毛様体機能と膜不透過性の決定

Determining Ciliary Function and Membrane Impermeability of the Pseudostratified Lung Airway Epithelium

2人の独立した匿名化ドナー(2人の非喫煙、健康な成人、またはCOPDの成人、50歳以上の女性)からの分化初代NHBE細胞から得られた気道上皮の毛様体機能と膜不透過性の両方を評価しました。毛様体機能を決定するために、28日間の分化した気道上皮のCBFを決定しました。CBFは両方の気道上皮で少なくとも3Hzに達し、これは以前に発表された結果と同等であることが観察されました(図1)6,7,14。また、TEERを決定することにより、同じ気道上皮の膜不透過性を評価しました。両方の気道上皮で約800オーム/ cm2のTEERが見つかりました。これは、以前に発表されたデータと同様です（図2)6,7,14<sup class="xref"...

Differentiating primary lung airway epithelial cells in the air-liquid interface (ALI) is a popular technique to develop a multi-cellular pseudostratified ...

determining-ciliary-function-membrane-impermeability-pseudostratified

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

気道繊毛運動と繊毛生成されたフローをマウス気管を使用して可視化し、定量化するための簡単​​で信頼性の高い技術が記載されている。この技術は様々な要因が薬理学的薬剤、遺伝的要因、環境曝露、及び/又は粘液負荷などの機械的要因を含む、繊毛運動性にどのように影響するかを決定するために変更することができる。...

齧歯気道上皮における繊毛の運動性の高分解能イメージングのためのex vivo法

この研究では、詳細な光顕微鏡技術が、CPEC in...

脈絡叢上皮細胞の繊毛運動の観測<em&gt;エクスビボ</em

本稿では、二相様式放射性核種イメージングを利用したマウスの生体内における気道粘膜クリアランス(MCC)を評価するためのプロトコルについて説明する。このプロトコルは、デュアルSPECT/CTシステムでマウス全身(MWB)コリメータを使用した単一光子放射コンピュータ断層撮影(SPECT)およびコンピュータ断層撮影プロトコル用に設計されています。...

マウスにおける粘膜クリアランスのインビボ評価

このプロトコルでは、鼻上皮細胞の収集、拡張、器官型気道上皮細胞モデルへの分化、および生細胞イメージングとカスタムビルドスクリプトによる繊毛拍動頻度の定量化について説明します。...

繊毛拍動頻度の定量化のための初代ヒト鼻上皮細胞モデルの収集、拡大、および分化

このプロトコルは、初代肺組織からヒト肺オルガノイドを誘導し、肺オルガノイドを拡張し、近位分化を誘導して、ヒト気道上皮を忠実に表現鏡検査する3Dおよび2D気道オルガノイドを生成する方法を提示する。...

ヒト肺オルガノイドの確立と近位分化による成熟気道オルガノイドの生成

提示されたプロトコルは、マイクロ流体動的培養チャネルおよび従来の固定ウェル静的培養チャンバーにおける接着細胞層構造を視覚化するための共焦点レーザー走査型顕微鏡(CLSM)を用いたファロイジンベースの糸状アクチン染色技術の開発と使用について説明しています。このアプローチは、細胞層のコンフルエント性、単層形成、および層厚の均一性を評価するのに役立ちます。...

生理的サイズのマイクロ流体培養装置における上皮細胞単層の作製と構造評価

ここでは、長期バイオバンキングのための初代気管支上皮細胞の単離と増殖、および気液界面での培養による分化上皮細胞の生成のための、再現性があり、手頃な価格で堅牢な方法を紹介します。...

バイオバンキングのための切除肺組織からの気管支上皮細胞の単離と高分化気液界面培養の樹立

ここでは、マウス気道上皮細胞を単離および分化するための in vitro...

タバコ煙抽出物で刺激したマウス気道上皮細胞上のマルチオミクスの分化と変化を研究するためのin vitroモデル

このプロトコルは、三ヨウ化物ベースの化学発光アッセイを用いて頂端分泌中の亜酸塩を測定することで、気道上皮培養中の一酸化窒素(NO)産生を定量化する方法を説明しています。...

マウス気管上皮細胞培養中の一酸化窒素生成の測定 空気と液体界面で分化

培養中の細胞の数を決定することは培​​養条件の標準化と正確な定量実験を行う際に重要です。このビデオでは、我々は、細胞を血球計を使用してカウントしている方法を示しています。...

カウントと培養細胞の生存率の決定

学ぶ気道上皮モデルの評価法。正常ヒト気管支上皮細胞を用いたエアリキッドインターフェース培養における毛様体機能と膜不透過性の測定手法を解説。呼吸器ウイルス感染症の病態理解に有用です。

偽層状肺気道上皮の毛様体機能と膜不透過性の決定

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