유방 동맥은 외부 근상피 및 내부 발광 상피 세포를 포함하는 이중 층 구조입니다. 제시된 것은 차동 트립시니화를 이용하여 오르가노이드를 준비하는 프로토콜이다. 이 효율적인 방법은 연구원이 별도로 유선 양식 및 기능에 있는 그들의 역할에 관하여 질문을 탐구하기 위하여 이 2개의 세포 모형을 조작하는 것을 허용합니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
유방 동맥은 외부 근상피 및 내부 발광 상피 세포를 포함하는 이중 층 구조입니다. 제시된 것은 차동 트립시니화를 이용하여 오르가노이드를 준비하는 프로토콜이다. 이 효율적인 방법은 연구원이 별도로 유선 양식 및 기능에 있는 그들의 역할에 관하여 질문을 탐구하기 위하여 이 2개의 세포 모형을 조작하는 것을 허용합니다.
오르가노이드는 접시의 편리함으로 생리적 과정을 재연하는 자가 조직, 3차원 조직 구조를 제공합니다. 뮤린 유방 동맥은 두 개의 별개의 상피 세포 구획으로 구성되어 있으며, 외부, 수축성 근상피 구획 및 내부, 분비 발광 구획과 같은 서로 다른 기능을 제공합니다. 여기에서, 우리는 이 구획을 포함하는 세포가 유방 선 형태 형성 및 분화에 그들의 개별 적인 혈통 기여를 조사하기 위하여 단리되고 그 때 결합되는 방법을 기술합니다. 이 방법은 간단하고 효율적이며 형광 활성화 세포 선별과 같은 정교한 분리 기술이 필요하지 않습니다. 대신, 우리는 조직을 수확하고 효소적으로 소화하고, 부착 조직 배양 접시에 상피를 씨를 뿌린 다음 차동 트립시니화를 사용하여 ~ 90 % 순도의 발광 세포에서 근상추신을 분리합니다. 세포는 그 때 배양에 있는 10 일 후에 우유를 생성하기 위하여 분화될 수 있는 이중층, 3차원 (3D) organoids로 조직되는 세포외 매트릭스에서 그 때 도금됩니다. 유전 돌연변이의 효력을 시험하기 위하여는, 세포는 야생 모형 또는 유전으로 조작한 마우스 모형에서 수확될 수 있습니다, 또는 3D 문화 전에 유전으로 조작될 수 있습니다. 이 기술은 발광 또는 근상피 구획에서 특히 유전자 기능의 조사를 허용하는 모자이크 오르가노이드를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.
유방 선 (MG)는 지방세포가 풍부한 기질 안에 내장 된 나무 와 같은 관 상피 구조입니다. 이중층 덕트 상피는 수축성, 근상피세포(MyoECs) 및 중추세포의 내층, 분비상피세포(LEC)의 외부, 기저층을 포함하며, 중앙 루멘1을둘러싸고 있다. 외부 MyoECs 내부 폐포 LECs에서 우유를 짜내기 위해 계약 하는 동안 수 유 하는 동안, MG 성장 인자 (예를 들어, EGF 와 FGF) 그리고 호르몬 (예를 들어, 프로게스테론, 인슐린, 그리고 prolactin)의 통제 하에 수많은 변화를 겪는다. 이러한 변화는 수유 중 우유를 합성하고 분비하는 특수 구조인 폐포의 분화를 유발합니다1. 유방 상피계는 실험적으로 상피 조직 단편, 세포, 또는 단일 기저 세포가 숙주 유방 지방 패드로 이식되는 기술을 사용하여 조작될 수 있으며, 내인성 유방 parenchyma의 사전 제거, 전체, 기능상피트리2,,3,,4,,5를재구성하기 위해 성장하도록 허용된다. 이식은 강력한 기술이지만, 돌연변이가 초기 배아 치사(E14 이전)를 초래하여 이식 가능한 유방 조개 배의 구조를 방해하는 경우 시간이 많이 걸리고 불가능합니다. 게다가, 조사자는 수시로 계보 제한한 전구 세포에서 파생되는 2개의 다른 구획의 역할을 연구하고 싶습니다. Cre-lox 기술은 MyoECs및 LEC의 차등 유전자 조작을 허용하지만, 이것은 또한 시간과 비용이 많이 드는 사업입니다. 따라서, 1950년대 이후, 조사자들은 유선 조직 구조 및 기능에 관한 질문을 비교적 쉽고 효율적으로 해결하는 방법으로 시험관내 유방 유기체를사용해 왔으며6,7.
1차 유방 상피 세포의 분리 및 배양을 설명하는 초기 프로토콜에서, 연구자들은 플라즈마 혈전과 닭 배아 추출물로 구성된 지하 막 매트릭스(BME)가 접시에서 자란 MG 단편에 필요하다는 것을발견하였다 6. 다음 십년간에서, 세포외 매트릭스(Engelbreth-Holm-Swarm murine 육종 세포에 의해 분비된 EMS, 콜라겐 및 젤리같은 단백질 매트릭스)는 3D 배양을 촉진하고 생체 내 환경7,,8,,9,,10을더 잘 모방하기 위해 개발되었다. 3D 행렬에서 세포를 배양하는 것은 생체 내 생리학적과정9,,10,,11,,12에서이러한 미세환경이 더 나은 모델이라는 여러 기준(형태학, 유전자 발현 및 호르몬 반응성)에 의해 밝혀졌다. 1차 뮤린 세포를 이용한 연구는 오르가노이드의 확장된 유지 및 분화에 필요한 주요 성장 인자 및 모르포겐을확인하였다 13. 이러한 연구는 여기에 제시된 프로토콜에 대한 무대를 설정하고, 인간 유방 세포의 배양을 3D 오르가노이드로, 이는 현재 현대 임상 도구이며, 환자 샘플에 대한 약물 발견 및 약물 검사를 허용한다14. 전반적으로, 오르가노이드 배양은 1 차적인 세포의 자기 조직 수용량 및 형태 형성과 분화에 그들의 기여를 강조합니다.
여기서 제시된 것은 우유 생성 아시니로 분화될 수 있는 배양 뮤린 상피에 대한 프로토콜이다. 차동 트립시네화 기술은 2개의 별개의 MG 세포 구획을 구성하는 MyoECs 및 LECs를 격리하기 위하여 이용됩니다. 이 분리된 세포 분획은 그 때 유전자 기능을 과발현하거나 녹다운하기 위하여 유전으로 조작될 수 있습니다. 계보-내재성, 자기 조직은 유방 상피 세포의 타고난 속성이기 때문에15,,16,,17,이러한 세포 분획을 재조합하면 연구자들은 이중층, 모자이크 오르가노이드를 생성할 수 있다. 우리는 효소적으로 지방 조직을 소화하고 24 시간 동안 조직 배양 접시에 유방 조각을 배양하는 것으로 시작합니다(그림 1). 조직 단편은 생체 내 조직과 이중 층 조각으로 폴리스티렌 접시에 정착 : 내부 발광 층을 둘러싼 외부 근상피층 층. 이러한 세포 조직은 트립신-EDTA(0.05%)에 의한 외부 MyoECs의 격리를 허용합니다. 3-6분 동안 트립신-EDTA 2라운드(0.05%) 남은 내부 LES를 분리하는치료(그림 2). 따라서, 상이한 트립신 감도를 가진 이들 세포 유형은 단리되고 이후에 ECM에서 혼합 및 도금될 수있다(도 3). 세포는 내부 LEC를 둘러싼 MyoECs의 외부 층을 포함하는 이중 층구를 형성하기 위하여 자기 조직을 겪습니다. 루멘 형성은 세포가 성장 인자의 칵테일을 포함하는 배지에서 성장함에 따라 발생 (성장 매체에 대한 조리법 참조)13. 5일 후, 오르가노이드는 알베올로제네시스 배지(레시피 및 도 3F참조)로 전환하여 우유 생산 아시니로 분화하고 또 다른 5일 동안 배양할 수 있다. 대안적으로, 오르가노이드는 적어도 10일 동안 성장 배지에서 계속 확장및 분기될 것이다. 오르가노이드는 면역형광(도3D-F)을이용하여 분석하거나 회복용액을 사용하여 ECM으로부터 방출될 수 있다(물질표참조)하고 다른 방법들(예를 들어, 면역블롯, RT-qPCR)을 통해 분석될 수 있다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에 설명된 모든 방법은 캘리포니아 대학 산타 크루즈의 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다.
1일차: 유선 소화
2. 일 2: 유방 상피 조직 단편의 격리
3. 일 3: 근상피 및 발광 상피 세포의 차동 시도
4. 3일차: 세포외 기질에 세포 분획을 결합하고 포함
참고: MyoEC 및 LEC 분획을 수집하고 계산하면 결합할 수 있습니다. 일반적인 MyoEC/LEC 비율은 1:3(그림 3A)19입니다. 다른 연구가 수행 될 수있다. 예를 들어, 모자이크 연구를 수행하기 위해, 분획은 야생 형 (WT) 및 돌연변이 (돌연변이) 마우스에서 생성될 수 있고 결합 (MyoEC/LEC: WT/WT; WT/음소거; 음소거/WT; 음소거/음소거)21,또는 분획은 MyoECs/LECs19의서로 다른 비율을 사용하여 결합될 수 있다.
5. 5일 차 또는 10일: 고정 및 면역 염색 오르가노이드
6. 11일: 완전한 면역형광
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에 제시된 프로토콜은 모자이크 오르가노이드를 이용하여 유방 상피 세포의 특정 혈통 기여를 조사하는 방법을 설명합니다. 오르가노이드에 대한 1 차적인 뮤린 세포를 얻으려면 유방 선 상피가 먼저 주변 지방세포 풍부 기질로부터 분리되어야합니다(그림 1). 이 과정은 여기에 간략하게 설명되며 또한 이전에 발표된 연구18에기재되어 있다. 충분한 세포를 얻으려면 #2, 3, 4 및 5 MG를 제거하는 것이 좋습니다(그림 1A). 상피 세포의 순수한 집단을 분리하는 중요한 단계 열쇠는 준비를 오염시킬 면역 세포가 풍부한 #4 MGs에서 림프절의 제거입니다(그림 1A,B). MGs를 다진 후 크기 ~0.1 mm 크기의 조...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에서, 연구원은 1 차적인 MG 세포를 사용하여 3D organoid 문화를 생성할 수 있는 방법을 상세히 제시됩니다. 이 프로토콜과 다른 프로토콜의 차이점은 두 개의 별개의 MG 세포 구획인 외부 기저 MyoECs 및 내부 LEC를 분리하는 방법을 자세히 설명한다는 것입니다. 우리의 방법은 2 단계 트립신 EDTA (0.05 %)를 채택 우리가 차등 트립시니화 라고 하는 치료19. 이 절차는 연구원이 정교한 유동 세포 측정을 사용하지 않고 MyoECs 및 LEC를 분리할 수 있게 해주며, 따라서 FACS에 필요한 잘 특성화된 바이오마커가 없을 수 있는 다양한 포유류 종에서 수확된 MGs를 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 두 세포 하위 집단을 분리하는 능력은 연구원이 유전으로 분리된 세포를 독립적으로 수정하거나 유전 돌연변이 또는 라벨을 품고 있는 동물에게서 세포를 재결합하고, 따라서 3D 문화에서 모자이크 오르가노이드를 생성하는 것을 가능하게 합니다. 현재 프로토콜의 한계는 기질...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자는 공개 할 것이 없다.
우리는 캘리포니아 대학에서 기술 지원 및 핵심 지원을 벤 아브람스 감사합니다, 산타 크루즈 (UCSC) 줄기 세포의 생물학 연구소 (IBSC). 우리는 그들의 솔라미어 회전 디스크 공초점 현미경의 사용에 대한 수잔 스트롬과 빌 색스턴 감사합니다. 이 작품은 고등 연구 프로그램에 대한 제임스 H. 길리엄 펠로우십을 통해 하워드 휴즈 의학 연구소에서 UCSC에 보조금에 의해 부분적으로 지원되었다 (S.R.), NIH에서 (NIH GM058903) 학생 개발을 극대화하기위한 이니셔티브에 대한 (H.M.) 대학원 연구 펠로우십 (O.C. DGE 1339067)과 UC-암 연구 조정위원회 (LH)의 보조금 (A18-0370)에 의해 국립 과학 재단.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 15ml 고선명도 폴리프로필렌 원뿔형 튜브(BD Falcon) | Fisher Scientific | 352096 | |
| 24웰 초저 부착 플레이트(코닝) | Fisher Scientific | CLS3473-24EA | |
| 35mm TC 처리 Easy-Grip Style 세포 배양 접시(BD Falcon) | Fisher | Scientific 353001 | |
| 50ml 고선명도 폴리프로필렌 원뿔형 튜브(BD Falcon) | Fisher Scientific | ||
| 60mm TC 처리된 Easy-Grip Style Cell Culture Dish (BD Falcon) | Fisher Scientific | 353004 | |
| 70 µ M 나일론 세포 여과기 (코닝) | Fisher Scientific | 08-771-2 | |
| 항생제-항진균제 (100X) | Thermo Fisher Scientific | 15240062 | Pen/Strep also works |
| B27 supplement without vitamin A (50x) | Thermo Fisher Scientific | 12587010 | |
| B6 ACTb-EGFP 마우스 | The Jackson Laboratory | 003291 | |
| BD 인슐린 주사기 0.5 mL | Thermo Fisher Scientific | 14-826-79 | |
| Class 2 Dispase (Roche) | Millipore Sigma | 4942078001 | |
| Class 3 Collagenase | Worthington Biochemical | LS004206 | |
| Corning Cell Recovery solution | Fisher Scientific | 354253 | 사용 지침을 따르십시오. 코닝에서 3차원 구조 추출 코닝 마트리겔 매트릭스 |
| 코닝 코스타 초저 부착물 6웰 | 피셔 사이언티픽 | CLS3471 | |
| 덱사메타손 | 밀리포어 시그마 | D4902-25MG | |
| DMEM/F12, 페놀 레드 없음 | Thermo Fisher Scientific | 11039-021 | |
| DNase (Deoxyribonuclease I) | Worthington Biochemical | LS002007 | |
| 당나귀 안티 염소 647 | Thermo Fisher Scientific | A21447 | 1:500에 사용, 로트: 1608641, 재고 2 mg/mL, RRID:AB_2535864 |
| 당나귀 안티 마우스 647 | Jackson ImmunoResearch | 715-606-150 | 1:1000에 사용, 로트: 140554, 재고 1.4 mg/mL |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12 (DMEM/F12) | Thermo Fisher Scientific | 11330-057 | |
| Dulbecco의 인산염 완충 식염수 (DPBS) | Thermo Fisher Scientific | 14190-250 | Mg2+/Ca2+ |
| EGF | Fisher Scientific | AF-100-15-100ug | |
| 태아 소 혈청 | VWR | 97068– 085 | 100% 미국 원산지, 프리미엄 등급, 로트: 059B18 |
| Fluoromount-G (Southern Biotech) | Fisher Scientific | 0100-01 | 텍스트의 마운팅 미디어로 언급 |
| Gentamicin | Thermo Fisher Scientific | 15710064 | |
| Glycine | Fisher Scientific | BP381-5 | |
| Goat anti-WAP | Santa Cruz Biotech | SC-14832 | 1:250에서 사용, 로트: J1011, 재고 200 &마이크로; g/mL, RRID:AB_677601 |
| Hoechst 33342 | AnaSpec | AS-83218 | 사용 1:2000, 재고는 20mM |
| 인슐린 | Millipore Sigma | I6634-100mg | |
| KCl | Fisher Scientific | P217-500 | |
| KH2PO4 | Fisher Scientific | P285-500 | |
| KRT14– CreERtam | The Jackson Laboratory | 5107 | |
| Matrigel 성장 인자 감소(GFR); 페놀 레드 프리; 10 mL | Fisher Scientific | CB-40230C | 로트: 8204010, 재고 농도 8.9 mg/mL |
| MillexGV 필터 유닛 0.22 &마이크로; m | Millipore Sigma | SLGV033RS | |
| Millicell EZ SLIDE 8웰 유리, 멸균 | Millipore Sigma | PEZGS0816 | 이 챔버 슬라이드는 개스킷 제거에 적합하지만 다른 브랜드(예: Lab Tek II)도 잘 작동할 수 있습니다. |
| 마우스 anti-SMA | Millipore Sigma | A2547 | 1:500에 사용, 로트: 128M4881V, 재고 5.2 mg/mL, RRID:AB_476701 |
| N-2 보충제(100x) | Thermo Fisher Scientific | 17502048 | |
| NaCl | Fisher Scientific | S671-3 | |
| NaH2PO4 | Fisher Scientific | S468-500 | |
| Nrg1 | R& D | 5898-NR-050 | |
| Paraformaldahyde | Millipore Sigma | PX0055-3 | |
| Pentobarbital | Millipore Sigma | P3761 | |
| R26R-EYFP | The Jackson Laboratory | 6148 | |
| Rho 억제제 Y-27632 | Tocris | 1254 | |
| R-spondin | Peprotech | 120-38 | |
| 수산화나트륨 | Fisher Scientific | S318-500 | |
| 멸균 여과 당나귀 혈청 | Equitech-Bio Inc. | SD30-0500 | |
| 멸균 여과 당나귀 혈청 | Equitech-Bio Inc. | SD30-0500 | |
| 트리톤 X-100 | 밀리포어 시그마 | x100-500ML | 실험실 등급 |
| 트립신 EDTA 0.05% | Thermo Fisher Scientific | 25300-062 |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.