근골격계 손상과 관련된 상처 치유에 대한 연구는 종종 슈완 세포 (SC), 각질 세포 및 섬유 아세포 간의 시험관 내 상호 작용의 평가를 필요로합니다. 이 프로토콜은 인간 포피로부터 이들 일차 세포의 분리, 배양 및 특성화를 기술한다.
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근골격계 손상과 관련된 상처 치유에 대한 연구는 종종 슈완 세포 (SC), 각질 세포 및 섬유 아세포 간의 시험관 내 상호 작용의 평가를 필요로합니다. 이 프로토콜은 인간 포피로부터 이들 일차 세포의 분리, 배양 및 특성화를 기술한다.
이 프로토콜은 피부의 신속한 효소 해리를 사용하여 높은 수율과 생존력을 가진 인간 일차 세포의 분리 방법, 배양 조건 및 특성화를 설명합니다. 일차 각질세포, 섬유아세포, 슈완 세포는 모두 인간 신생아 포피로부터 수확되며, 이는 표준 관리 절차에 따라 사용할 수 있습니다. 제거 된 피부는 소독되고 피하 지방과 근육은 메스를 사용하여 제거됩니다. 이 방법은 표피 및 진피 층의 효소 및 기계적 분리로 구성되며, 이어서 추가적인 효소 소화가 이뤄져 이들 피부 층 각각으로부터 단일 세포 현탁액을 얻는다. 마지막으로, 단일 세포는 표준 세포 배양 프로토콜에 따라 적절한 세포 배양 배지에서 성장하여 수주에 걸쳐 성장 및 생존력을 유지한다. 함께, 이 간단한 프로토콜은 피부-신경 모델의 시험관내 평가를 위해 단일 피부 조각으로부터 세 가지 세포 유형 모두를 분리, 배양 및 특성화할 수 있게 한다. 추가적으로, 이들 세포는 상처 치유와 관련된 배양물에서 로봇적으로 수행되는 스크래치의 형태로 서로에 대한 그들의 영향 및 시험관내 외상에 대한 그들의 반응을 측정하기 위해 공동 배양물에서 함께 사용될 수 있다.
생체 조직으로부터 유래되고 시험관내 조건 하에서 배양된 1차 세포는 생리학적 상태1과 매우 유사하여, 이들을 생리학적 및 병리생리학적 과정을 조사하기 위한 이상적인 모델이다. 피부는 각질세포, 섬유아세포, 세포세포, 멜라노사이트 및 슈완 세포(SCs)를 포함하는 다수의 세포 유형을 함유하며, 이는 시험관내 실험을 위해 단리되고 배양될 수 있다. 피부의 단일 조각으로부터 각질세포, 섬유아세포 및 SCs를 분리하고 배양하는 방법은 기술되지 않았다. 이 프로토콜의 목표는 두 가지입니다 : 1) 진피 SC의 분리 및 배양을위한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 방법을 확립하고 2) 단일 인간 포피에서 각질 세포, 섬유 아세포 및 SC를 분리하기위한 효율적이고 강력한 방법을 사용하는 것입니다.
현재, 피부 각질세포 2,3,4 및 섬유아세포 5,6을 분리하기 위한 확립된 프로토콜이 있다. 이 연구는 피부로부터 각질세포, 섬유아세포 또는 둘 다의 분리를 기술하지만, 인간 피부로부터 일차 SC의 배양을 확립하는 방법을 다루는 프로토콜은 없다. 최근 연구에 따르면 뉴런 SC는 각질세포 및 섬유아세포 세포 과정을 조절하고 정상적인 피부 생리적 기능을 조절한다7. 따라서 SCs는 피부 항상성에 매우 중요하며, 존재하는 이웃 피부 세포 유형의 거동에 영향을 미치는 생리학을 조절하는데 실질적으로 기여한다8. 따라서, 이들 세포 유형 각각의 단리를 허용하는 프로토콜은 세포-세포 유형 간의 통신 또는 교차 대화를 포함하는 시험관내 실험에 이상적이다.
이 프로토콜은 피부의 단일 조각으로부터 일차 세포의 개별 세포 배양의 확립을 기술한다. 이러한 프로토콜은 사용 가능한 조직의 양이 제한될 때 특히 유용하다. 또한, 단일 공여체로부터 세 가지 세포 유형을 모두 분리하면 원하는 실험 중에 유전학의 영향을 완화하면서 세포 유형 또는 공동 배양 실험 간의 강력한 비교가 가능합니다.
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연구 목적으로 비확인 된 인간 포피 조직의 획득 및 사용은 Penn State College of Medicine Institutional Review Board (IRB #17574)에 의해 "인간이 아닌 연구"의 결정을 검토하고 받았다.
참고: 아래의 프로토콜에 따라, 2.4 x 10 6 각질세포, 4.4 x 10 6 섬유아세포 및 1.1 x 106 SCs가 단일 포피로부터 수득된다. 일반적으로, 이들 일차 세포는 실험 조건에 따라 3계대 동안 사용될 수 있다.
1. 1차 세포 및 배양 조건의 분리
2. 면역형광에 의한 표피 각질세포, 진피 SC 및 섬유아세포 단백질 마커의 검증
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정상 신생아 포피는 원발성 표피 각질세포 및 진피 SC 및 섬유아세포의 단리를 위해 사용되었다. 단리된 일차 세포를 성장 인자를 함유하는 각각의 세포 배양 배지에서 배양하였다. 배양 플라스크에서 SCs 및 섬유아세포를 시딩한 후, 대부분의 세포는 2시간 이내에 플라스크의 바닥에 부착되었다. 각질세포의 경우, 대부분의 각질세포는 24 h에 의해 부착되었다. 분리된 표피 일차 각질세포는 7일째까지 85% 합류에 도달하였고, 특징적인 세포 형태학(조약돌 형상)을 나타내었다(도 1A). SC는 5일째까지 95%의 합류율에 도달하였고 양극성 또는 삼극 형상으로 나타났다(그림 1B). 섬유아세포 배양물은 4일째까지 95% 합류에 도달하였고, 대부분의 세포는 스핀들 형상 형태를 나타내었다(도 1C). 이들 배양물에서 세포형 특이적 단백질 발현을 면역형광염색을 통해 확인하였다. 각질세...
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이 프로토콜은 포피의 단일 조각, 즉 각질세포, 섬유아세포 및 슈완 세포로부터 세 개의 별개의 세포 집단을 분리하는 방법을 기술한다. 각질세포 및 섬유아세포2,3,5,6을 분리하는데 이용가능한 몇 가지 분리 프로토콜이 있지만, SC 단리를 기술하는 것은 없다. 피부, 각질세포 및 섬유아세포의 주요 구조 세포 외에도 피부는 감각적 구심성 구조와 자율 원심에 의해 고도로 신경질화됩니다. 감각 구심증은 가벼운 접촉, 진동, 통증, 가려움 및 뜨겁고 차가운 감각의 전달에 중요한 역할을합니다. 자율 원심성은 땀샘과 arrector pili 근육을 긴장시킵니다9. 각 신경 축삭은 말초 신경계의 신경교 세포인 SC에 의해 포위된다. SC가 축삭 재생
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다른 모든 저자들은 경쟁하는 재정적 이익이 없다고 선언합니다.
우리는 Fadia Kamal 박사와 실험실 장비 및 기술 지원을 사용할 수있게 해준 Reyad Elbarbary 박사에게 감사드립니다. 이 작업은 펜실베니아 주립 대학 허쉬 메디컬 센터의 기관 지원 외에도 NIH (K08 AR060164-01A) 및 DOD (W81XWH-16-1-0725)의 보조금으로 J. C. E.에 지원되었습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.22 & 마이크로; M 멸균 필터 (Millex-GP 주사기 필터 장치, 폴리에테르설폰) | MilliporeSigma | SLGPR33RS | |
| 70 µ M 세포 여과기 | CELLTREAT | 229483 | |
| 100 µ M 세포 여과기 | CELLTREAT | 229485 | |
| 1 mL 일회용 주사기 | BD Luer-Lok | BD-309659 | |
| 5 mL 일회용 주사기 (주사기 멸균, 일회용) | BD Luer-Lok | BD309646 | |
| 10 mL 일회용 주사기 | BD Luer-Lok | BD305462 | |
| 1% TritonX-100 | Sigma | X100-1L | 사용 시 준비 |
| 4% 파라포름알데히드 용액 | ThermoFisher Scientific | J19943. K2 | 사용 준비 완료 및 4°C에서 보관; C |
| 5% BSA | Sigma | A7906-100G | 사용 시 준비 |
| 70% 에탄올 | Pharmco | 111000200 | |
| 항생제 | ScienCell Research | 503 | |
| Chemometec Vial1-Cassette | Fisher Scientific | NC1420193 | |
| Collagenase | Gibco | 17018-029 | |
| Coverslip | Fisherbrand | 12544D 22*50-1.5 | |
| Dispase I | Sigma-Aldrich | D46693 | |
| DMEM 기초 매체 | ScienCell Research | 9221 | |
| Dulbecco의 인산염 완충 식염수는 Ca2+ 및 Mg2+ (DPBS)Corning에서 무료로 제공됩니다 | . 21-031-CV) | ||
| Nunc 15 mL 원뿔형 멸균 폴리프로필렌 원심분리기 튜브 | ThermoFisher Scientific | 339651 | |
| Nunc 50 mL 원추형 멸균 폴리프로필렌 원심분리기 튜브 | ThermoFisher Scientific | 339653 | |
| 1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브 | Fisherbrand | 02-681-5 | |
| 소태아 혈청 (FBS) | ThermoFisher Scientific | 10082147 | |
| 섬유아세포 완전 배지 | ScienCell Research | 2331 | |
| 염소 항-마우스 IgG (H+L) 고도의 교차 흡착 2차 항체, Alexa Fluor 594 | Invitrogen | A11032 | 희석 (1:500) |
| 염소 항-토끼 IgG (H+L) 교차 흡착 2차 항체, Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A11008 | 희석 (1:500) |
| Hanks' Buffered Saline Solution (HBSS buffer) | Lonza | CC-5022 | |
| 인간 포피 | 연구 목적의 비식별화 인간 포피 조직(Institutional Review Board- IRB #17574). | ||
| KGM-GOLD 각질세포 배지 (KGM 금 및 보충제) | Lonza | 00192151 및 00192152 | |
| Mouse alpha-smooth muscle actin 항체 | ThermoFisher Scientific | 14-9760-82 | Dilution (1:200) |
| Mouse Cytokeratin14 항체 | Abcam | ab7800 | Dilution (1:100) |
| Mouse S100 항체 | ThermoFisher Scientific | MA5-12969 | Dilution (1:200) |
| 다중 챔버 (4 웰 유리 슬라이드) | Tab-Tek | 154526 | |
| NucleoCounter -Via1-Cassette | Chemometec | 941-0012 | |
| Poly-L-Lysisne (PLL) | ScienCell Research | 32503 | |
| ProLong Gold Anti-fade Mountant with DAPI | Invitrogen | P36935 | |
| Rabbit K10 항체 | Sigma-Aldrich | SAB4501656 | 희석 (1:100) |
| Rabbit p75-NTR 항체 | Millipore | AB1554 | 희석 (1:500) |
| Rabbit vimentin | ProteinTech | 10366-1-AP | 희석 (1:200) |
| Schwann 세포 배양 배지 | ScienCell Research | 1701 | |
| 정밀 핀셋 DUMONT straight with extra fine tips Dumostar, 5 | ROTH | LH75.1 | 사용 |
| 전 70% 알코올로 살균홍채 가위, 날카롭거나 날카롭습니다. 길이 4– 3/8"(111mm) | Codman | 54-6500 | 사용 전 70% 알코올로 살균 |
| 수술용 날카로운 칼날 (Duro Edge Economy Single Edge Blades) | 면도날 회사 | 94-0120 | 사용 전 70% 알코올로 살균 |
| T25 배양 플라스크 | Corning | 353109 | |
| Trypsin 중화 완충액(TNS) | Lonza | CC-5002 | |
| Trypsin/EDTA | Lonza | CC-5012 | |
| 도립 현미경 | ZEISS | Axio Observer 7- Axiocam 506 모노 – Apotome.2 현미경 | 염색된 세포가 포함된 챔버 슬라이드의 면역형광용 |
| 도립 현미경 | ZEISS | Primovert | 세포 부착 또는 분리를 시각화/관찰하기 위해 |
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