전립선 오가노이드 분석법(Prostate Organoid Assay): 전립선 상피 세포의 분화 능력을 연구하기 위한 매트릭스 겔 링 기반 생체 외 배양 기술

전립선 상피는 주로 기저 상피 세포와 내강 상피 세포로 구성됩니다. 기저 세포의 단층은 샘의 외부 내장을 형성하고 내강 세포 생존을 지원합니다. 반대로, 내강 세포는 내강을 감싸고 전립선 특이적 단백질을 분비합니다.

생체 외에서 전립선 상피 분화를 연구하려면 기저 전립선 상피 세포의 현탁액으로 시작합니다. 현탁액을 냉각된 기저막 매트릭스와 원하는 비율로 혼합합니다. 이 혼합물을 세포 퇴치제 배양 플레이트의 내벽 바닥 옆에 피펫팅합니다. 혼합물을 위해 플레이트를 소용돌이치게 하여 우물 둘레를 따라 고리를 형성합니다.

매트릭스가 응고될 수 있도록 플레이트를 배양합니다. 선호하는 배지로 배양을 보완합니다. 배지의 성장 인자는 기저 상피 세포의 증식을 지원합니다. 동시에, 배양 접시의 세포 퇴치성 특성은 세포 부착을 방지하여 세포가 매트릭스 내에서 3D 스페로이드를 형성하도록 장려합니다.

시간이 지남에 따라 스페로이드는 다층 상피로 경계를 이루는 내강을 발달시킵니다. 내강 내장 기저 상피 세포는 결국 분화하여 분비 내강 세포를 형성하여 3D 선 구조를 생성합니다.

텍스트 프로토콜에 설명된 대로 마우스 기저 및 내강 전립선 상피 세포의 준비로 이 절차를 시작합니다. 500마이크로리터의 마우스 오가노이드 배지로 세포 펠릿을 세척합니다. 그런 다음 마이크로리터당 1,000개 세포의 세포 밀도로 펠릿을 재현탁합니다. 마스터 믹스를 준비하려면 마우스 오가노이드 배지에 현탁된 상피 세포를 매트릭스 겔과 혼합하여 배지에 25% 세포와 75% 매트릭스 겔을 포함하는 최종 혼합물을 생성합니다. 다운스트림 응용 분야에 따라 기저 세포는 일반적으로 80마이크로리터당 100 내지 2,000개 세포의 농도로 도금되는 반면, 내강 세포는 80마이크로리터당 2,000 내지 10,000개 세포의 농도로 도금됩니다.

각 세포 혼합물에 대해 24웰 플레이트의 웰당 80마이크로리터의 매트릭스 겔을 추가합니다. 폴리-HEMA 코팅과의 직접적인 접촉을 피하면서 웰 벽의 아래쪽 절반에 물방울을 피펫팅합니다. 매트릭스 겔을 첨가한 후, 매트릭스 겔 세포 혼합물이 웰 가장자리 주위에 링을 형성하도록 플레이트를 소용돌이칩니다. 24웰 플레이트를 섭씨 37도 5% CO2 인큐베이터에 오른쪽이 위로 향하게 하여 10분 동안 넣어 매트릭스 겔이 부분적으로 경화

10분 동안 배양한 후 24웰 플레이트를 거꾸로 뒤집고 매트릭스 겔이 완전히 경화되도록 추가로 50분 동안 배양합니다. 그런 다음 350마이크로리터의 미리 예열된 마우스 오가노이드 배지를 각 웰의 중앙에 떨어뜨립니다. 배지를 추가한 후 24웰 플레이트를 인큐베이터로 되돌립니다.

마우스 오가노이드 배지를 보충하려면 24웰 플레이트를 45도 각도로 기울이고 매트릭스 겔 링을 피하면서 P1000 피펫을 사용하여 각 웰의 중심에서 기존 배지를 부드럽게 제거합니다. 이전과 같이 350마이크로리터의 예열된 마우스 오가노이드 배지를 추가합니다. 주요 영양소와 성장 인자의 급격한 고갈을 방지하기 위해 5일 이상 배양된 오가노이드에 더 많은 양의 배지를 추가하는 것이 좋습니다.

• Prostate Epithelium - Consists of basal and luminal cells forming the prostate gland's structure.
• Basal Cells - Cells forming the outer lining of the prostate epithelium.
• Luminal Cells - Cells lining the lumen of the prostate gland and secreting prostate-specific proteins.
• 3D Spheroids - Cell structures formed in a cell-repellent environment.
• Organoid Assay - A method to study cell differentiation and formation of 3D glandular structures ex vivo.

• Introduction to Prostate Epithelium - It is formed of basal and luminal cells (e.g., prostate epithelial cells).
• Outline of Cellular Components - Basal cells support luminal cell survival; luminal cells line the lumen (e.g., organoid assay).
• Explanation of 3D Spheroids Formation - Grown within a matrix in a cell-repellent environment.
• Connection to Experiment - Formation of luminal cells from basal cells in 3D glandular structures.

• What are prostate epithelial cells and their role in the prostate epithelium?
• How does the organoid assay contribute to the study of prostatic epithelial differentiation?
• What is the process of 3D spheroids formation in a cell-repellent environment?

• Practical Applications - Used to study cell differentiation and formation of glandular structures ex vivo (e.g., organoid assay).
• Industry Impact - Crucial for biomedical research and development in urology (e.g., prostate health).
• Societal Importance - Contributes to better understanding and treatment of prostate diseases (e.g., prostate cancer).
• Scientific Advancements - Enabled the study of prostate cell proliferation and differentiation.