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방법 논문

3 차원 선 동적인 인간 조직 Gingiva 등가물

9.5K 조회수

DOI:

10.3791/57157

2018년 4월 3일

이 논문에서

요약

프로토콜의 목적은 염증 인간의 gingiva 모델 시험관을 구축 하는 것입니다. 이 조직 모델 공동 세 가지 유형의 인간 세포, HaCaT keratinocytes, gingival fibroblasts 및 THP 1 대 식 세포, 3 차원 조건 하에서 양성. 치은 염 및 치 주 염 등 치 주 질환을 조사 하는 것이 모델을 적용할 수 있습니다.

초록

치 주 질환 (치은 염 등 치 주 염)는 성인에서 치아 손실의 주요 원인. Gingiva에 염증 치 주 질환의 근본적인 physiopathology입니다. 치 주 질환의 현재 실험 모델 동물의 다양 한 종류에 설립 되었습니다. 그러나, 동물 모델의 physiopathology는 인간의 세포 및 분자 메커니즘을 분석 하 고 치 주 질환에 대 한 새로운 의약품을 평가 하기가 어렵습니다 다릅니다. 여기, 우리 인간의 염증 성 조직 등가물 gingiva (iGTE) 체 외에서의 재구성에 대 한 자세한 프로토콜 제시. 우리는 먼저 인간의 gingival 섬유 아 세포 (HGF) 등 3 차원 조건 하에서 인간의 피부 상피 keratinocytes (HaCaT), 인간 세포의 두 종류를 이용 하 여 gingiva (GTE)의 인간의 조직에 해당 빌드. 우리는 GTE에 구멍을 펀치 조직 주먹을 사용 하 여 상처 모델을 만듭니다. 다음, 인간의 THP 1 monocytes 콜라겐 젤과 혼합는 GTE에 구멍에 주입 됩니다. 10 ng/mL phorbol myristate 12 13-아세테이트 (PMA) 72 h에 대 한 adimistration에 의해 THP-1 셀 GTE (iGTE)에서 양식 염증 foci 하 대 식 세포로 분화 (IGTE 또한 일 수 있다 stumilated lipopolysaccharides (LPS)의 2 µ g/mL와 염증을 시작 하 48 h에 대 한 ). IGTE 3 차원 구조와 인간 세포를 사용 하 여 염증 gingiva의 첫 번째 시험관에 모델입니다. IGTE 치 주 질환에 주요 학적 변화 (immunocytes activition, fibryoblasts, 상피 세포, monocytes 그리고 대 식 세포 중에서 세포 상호 작용)을 반영 한다. 치 주 질환에 대 한 상처 치유 공부를 다양 한 도구, 조직 재생, 염증, 세포 세포 상호 작용, 및 화면 잠재적인 약으로 GTE, 부상된 GTE, 및 iGTE을 사용할 수 있습니다.

서론

치 주 질환 성인에서 치아 손실의 주요 원인입니다. 치은 염 및 치 주 염 가장 일반적인 치 주 질병이 있습니다. 둘 다 gingiva에 biofilm 중재 급성 또는 만성 염증 성 변화를 제시. 치은 염 치 주 염이 만성 염증으로 일반적으로 선물 하는 반면 급성 염증, 특징 이다. 조직학 수준에 세균성 구성 요소는 대 식 세포, 림프 톨, 플라스마 세포, 돛대 세포1,2등 면역 세포의 활성화를 트리거합니다. 이러한 면역 세포 특히 대 식 세포, 지방 세포 (gingival 상피 세포, 섬유 아 세포, 내 피 세포, 및 osteoblasts 포함)와 상호 작용 결과로 치 주 조직3,4에 염증 성 병 변. 치 주 질환의 실험 모델 동물, 쥐, 등의 다양 한 종류에서 설립 되어 햄스터, 토끼, 흰 족제비, 개, 그리고 대주교. 그러나, 동물 모델의 physiopathology는 인간의 세포 및 분자 메커니즘을 분석 하 고 치 주 질환5의 새로운 의약품을 평가 하기가 어렵습니다 다릅니다. 치 주 박테리아와 단층 인간 구강 상피 세포의 공동 경작은 ....

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프로토콜

이 프로토콜은 인간의 gingival 조직 등가물, gingival 상처 모델 및 치은 염 모델을 만들 하도록 설계 되었습니다. 인간의 피부 상피 keratinocytes (HaCaT) 교수 노 버트 E. Fusenig 독일 Krebsforschungszentrum (하이 델 베르크, 독일)7의에서 친절 하 게 제공 되었다. 인간의 gingival 섬유 아 세포 (HGFs)8이전 게시 된 프로토콜 따라 gingival 조직에서 분리 했다. 미리 동의 얻어와 연구 윤리 위원회는 일본 치과 대학 학교 생활 치과의 도쿄에서 설정한 지침에 따라 승인 (승인 번호: NDU-T2012-35). 1-3 단계 프로토콜 셀 문화 후드에서 수행 되어야 합니다.

1. 3D 인체 조직 등가물 Gingiva (GTE) (그림 1A)의 준비

  1. 10% 혼합 콜라겐 타입-A의 젤 집중 MEM-알파와 10% 재건 버퍼 (2.2 g NaHCO3 및 4.47 g HEPES 100 ml 0.05 N NaOH) pipetting으로 15 mL 무 균 튜브에. 사용 될 때까지 얼음에 혼합된 콜라겐 솔루션을 유....

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결과

HaCaT 세포 단계 대조 현미경 관찰 (그림 2A)에서 전형적인 keratinocyte 형태 표시. 전자 현미경 (SEM) 이미지 스캐너 HaCaT 세포 표면 많은 microvilli에 의해 덮여 있었다 보였다. HaCaT 세포 사이의 세포 연결 막 프로세스 (그림 2B)에 의해 중재 했다. HaCaT 세포 gingival 상피 마커 K8/1814, HaCaT 세포 적합 gingiva 재건 (그림 2C) 나타내는 표현.

그림 3A GTE의 성공적인 예를 보여 줍니다 그리고

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토론

이 프로토콜 gingival 조직 등가물 및 이전 보고서8,,2122에 의해 설명 된 피하 지방 조직 등가물을 만드는 방법을 기반으로 합니다. 이 간단 하 고 쉬운 방법 이지만, 일부 단계 특별 한 주의가 필요 합니다. 예를 들어 콜라겐 혼합 솔루션에서 젤 형성을 피하기 위해 사용 될 때까지 얼음에 유지 되어야 한다. 문화 삽입으로 콜라겐 혼합물을 추가할 때 솔루션 편견된 젤 ( 그림 3B처럼) 형성을 피하기 위해 삽입의 센터에서 주사 확인 하십시오. GTE에 구멍을 펀칭 기술을 걸립니다. 조직 주먹 가끔 조직 너무 젖은 경우는 조직을 선택할 수 없습니다. 조직 생 검 시스템 또는 집게의 쌍 유용할 것; 그러나, 부상된 위치 크기 많이 변경 됩니다. 그것은 또한 날카로운 바늘과 주사기를 사용 하 여 구멍을 펀칭.......

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공개 사항

저자는 충돌의 관심을 선언합니다.

감사의 글

이 작품 지원 부분에서 일본 사회에 의해 과학 진흥 (JSP) 선진적인 과학 연구 (26861689 및 17 K 11813) 한다. 저자 나 다니엘 그린 씨 교정 하는 것을 감사 하 고 싶습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
콜라겐 유형 I-ANitta Gelatin IncGTE
MEM-alphaThermo Fisher Scientific11900073세포 배양 매체
세포 배양 삽입물 (24-웰 플레이트 용)의 진피 제조용, 기공 크기 3.0 μ 엠코닝, Inc.353096조직 배양용
GlutaMAXThermo Fisher Scientific35050061세포 배양 시약
DMEMThermo Fisher Scientific31600034 세포 배양 배지
녹아웃 혈청 교체Thermo Fisher Scientific10828028세포 배양 시약
조직 펀처Shibata 시스템 서비스 co., LTDSP-703용 GTE
RPMI 1640Thermo Fisher Scientific31800022세포 배양 배지
BSASigma-AldrichA3294
Hoechst 33342 (NucBlue Live Cell stain)Thermo Fisher ScientificR37605핵 형
광 마운트 배지Dako면역 염색
후 시료 장착용Anti-Cytokeratin 8+18 항체 [5D3]abcamab17139상피 식별용
스캐닝 전자 현미경Hitachi, Ltd.HITACHI S-4000시료의 표면 지형 및 조성 관찰용
컨포칼 레이저 스캐닝 현미경 LSM700; 공급자:Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd.LSM 700샘플의 면역 형광 염색 관찰
Anti-Cytokeratin 19 항체abcamab52625상피
Anti-vimentin 항체abcamab92547섬유 아세포 및 활성 대식 세포 식별
Anti-TE-7 항체MilliporeCBL271진피의 섬유 아세포
식별 Anti-CD68 항체Sigma-AldrichSAB2700244대식 세포 식별용
Human CD14 AntibodyR& D SystemsMAB3832-SP대식세포 식별용
Alexa Fluor 594-conjugated secondary goat anti-rabbit 항체Thermo Fisher ScientificA11012면역형광 염색용
Alexa Fluor 488-conjugated secondary goat anti-mouse 항체Thermo Fisher ScientificA11001면역형광 염색용
EVOS FL 세포 이미징 시스템Thermo Fisher Scientific시료의 면역형광 염색
THP-1 세포Riken BRC 세포 은행RCB1189iGTE
PMA(Phorbol 12-myristate 13-acetate)Sigma-AldrichP8139THP-1 세포 분화용
의 펀칭 홀 면역 염색용 라벨링용 : 용 관찰 제작용

참고문헌

  1. Cekici, A., Kantarci, A., Hasturk, H., Van Dyke, T. E. Inflammatory and immune pathways in the pathogenesis of periodontal disease. Periodontology 2000. 64 (1), 57-80 (2014).
  2. Hasturk, H., Kantarci, A., Van Dyke, T. E. Oral Inflammatory Diseases a....

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재인쇄 및 허가

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HaCaTTHP 1PMALPSH E