Name: 체외에서 담즙 관내 형성에서 세포골격의 역할을 연구하기 위해 1 차 마우스 간세포의 격리 및 3D 콜라겐 샌드위치 문화 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: 배우세요 1차 마우스 간세포 격리 및 3D 콜라겐 샌드위치 배양법을 통해 체외 담즙 관내 형성과 세포골격 역할을 연구하는 방법을. 이 기술은 생존율 높은 간세포를 장기간 배양하여 간 기능과 질병 메커니즘을 분석하는 데 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

이 작품은 체코 공화국의 보조금 기관 (18-02699S)에 의해 지원되었다; 체코 공화국 보건부 의 보조금 기관 (17-31538A); 체코 과학 아카데미의 기관 연구 프로젝트 (RVO 68378050) 및 MEYS CR 프로젝트 (LQ1604 NPU II, LTC17063, LM2015040, OP RDI CZ.1.05/2.1.00/19.0395 및 OP RDE CZ.02.01/0.0/16_013/0001775); 찰스 대학 (K.K.에 개인 급여), 및 운영 프로그램 프라하 - 경쟁력 프로젝트 (CZ.2.16/ 3.1.00/21547). 우리는 제시된 현미경 화상 진찰을 가진 지원을 위한 빛 현미경 검사법 코어 시설, IMG CAS, 프라하, 체코 공화국 (지원된 MEYS CR 프로젝트 LM2015062 및 LO1419)를 인정합니다.

모든 동물 실험은 유럽 지침 2010/63/EU에 따라 수행되었으며 체코 동물 복지 위원회의 승인을 받았습니다.
1. 재료
<ol><li>일반 차우와 식수에 무료로 액세스 할 수있는 실험실 동물 과학 협회 연맹의 지침에 따라 특정 병원균이없는 조건하에서 동물을 수용하십시오. 12 h/12 h/12 h의 어두운/빛 주기 하에 동물을 하우스합니다. 간세포의 고립과 문화를 위해 8-12주된 동물을 사용하십시오.</li>
	<li>재고 솔루션 A 및 B<ol>
<li>표 1과 표 2에따라 재고 솔루션 A와 재고 솔루션 B를 각각 사전에 준비합니다. 증류된 H 2 O(dH2O)의1L에 모든성분을용해시.</li>
		<li>솔루션의 pH를 7.2로 조정하고 0.2 μm 필터를 통해 솔루션을 필터링합니다. 두 솔루션 모두 최대 6개월 동안 4°C에서 보관할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>재고 솔루션 C<ol>
<li>1 차 간세포 격리 당일 용액 C를 준비하십시오.</li>
		<li>표 3에 따라 모든 구성 요소를 추가하고 dH2O로 총 부피를 50mL로 채우고 용해하십시오. pH를 7.3으로 조정합니다.</li>
		<li>50 mL 튜브에서 용액의 50 mL. 동물 당 하나의 튜브를 사용하십시오. 필요한 모든 알리쿼트들을 예열된 수조(37°C)에 놓습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>재고 솔루션 D<ol>
<li>1 차 간세포 격리 당일 용액 D를 준비하십시오.</li>
		<li>표 4에따라 모든 구성 요소를 추가하고 dH2O로 30 mL 총 부피를 채우고 용해하십시오. pH를 7.3으로 조정합니다.</li>
		<li>50 mL 튜브에서 용액의 30 mL. 콜라게나제 I(5 mg/30 mL)을 용액 D. 동물당 1개의 알리쿼트(aliquot)를 사용하십시오. 모든 알리쿼트(aliquots)를 예열된 수조(37°C)에 놓습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>재고 솔루션 E<ol>
<li>1차 간세포 격리 당일 용액 E를 준비합니다.</li>
		<li>표 5에 따라 모든 구성 요소를 추가하고 dH2O로 총 부피를 50mL로 채우고 용해하십시오. pH를 7.3으로 조정합니다.</li>
		<li>50 mL 튜브에서 용액의 50 mL. 알부민 V(0.65 g/50 mL)를 용액 E. 동물당 하나의 알리쿼트(aliquot)에 추가합니다. 모든 알리쿼트(aliquots)를 예열된 수조(37°C)에 놓습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 콜라겐 샌드위치 준비
<ol><li>1 차 간세포 분리 전에 하루, 콜라겐 I 샌드위치의 첫 번째 층을 준비합니다. 참고: 얼음을 바르고 미리 차갑게 한 용액, 팁, 플레이트, 튜브를 사용하여 콜라겐 I의 원치 않는 겔화를 최소화하십시오.</li>
	<li>제조업체의 프로토콜에 따라 필요한 양의 콜라겐 I(쥐 꼬리에서)을 중화시다. 실험 샘플(3.5 cm 접시)당 중화 콜라겐(1.5 mg/mL)의 부피가 필요합니다. 중화 콜라겐 1 mL(1.5 mg/mL)을 준비하려면 100 μL의 DMEM 100μL, 1M NaOH의 1.5 μL, 48.5 μL의 dH2O를 콜라겐 500 μL(재고 농도 = 3 mg/mL)을 추가합니다. 리트머스 종이로 중화 콜라겐의 pH를 확인하십시오 (pH는 ~ 7.5여야합니다).</li>
	<li>얼음 위에 놓인 3.5cm 접시의 표면에 미리 차가운 200 μL 팁을 사용하여 중화 콜라겐 용액 100 μL을 고르게 분산시.</li>
	<li>표준 배양 조건하에서 하룻밤 동안 배양하십시오 (37 °C에서 5 %CO2가있는 인큐베이터). 1차 간세포 분리의 날에, 첫 번째 콜라겐 층에 미리 온난(37°C) PBS 1 mL을 추가합니다. 콜라겐이 37°C에서 2-3시간 동안 수분을 보충합니다.</li>
</ol>3. 장비 설정
<ol><li>그림 1과같이 재료 표에 나열된 대로 모든 장비를 준비하고 설정합니다.</li>
</ol>4. 외과 적 수술
<ol><li>타일타민 (체중 60 mg/kg), 졸라제팜 (60 mg /kg), 자일라진 (4.5 mg /kg)의 근육 주사로 마우스를 마취시. 몇 분 후, 발가락 핀치에 의해 적절한 마취를 확인하십시오. 동물이 핀치에 반응하지 않으면 4.2로 진행하십시오.</li>
	<li>마취된 마우스를 해부 매트 위에 놓고 아래쪽및 상지의 테이프를 붙이고 마우스를 척추 위치에 고정시다. 70 % 에탄올로 복부를 면봉하고 음모 부위에서 앞다리까지 V 자형 절개로 복부를 엽니다. 복강을 밝히기 위해 가슴에 피부를 접습니다. 해부 매트를 해부 현미경 아래에 놓습니다.</li>
	<li>인슐린 주사기 바늘(30G)을 45° 각도로 구부립니다. 꼬리 방향으로 장과 결장이동하여 열등한 정맥(IVC)을 노출시다.</li>
	<li>2.5 mL의 미리 온난(37°C) 용액 C를 캐뉼라로 2 mL 주사기에 채웁니다. 캐뉼라 나 주사기에 기포가 없는지 확인하십시오.</li>
	<li>IVC의 통조림 전에 젖은 (PBS) 면봉으로 횡격막까지 눌러 간 엽을 재배치하십시오. 간 바로 아래에 IVC 주위에 실크 봉합사를 놓습니다(그림 2A,B).</li>
	<li>45° 각도로 구부러진 30G 바늘로 인슐린 주사기를 사용하여 10 μL의 헤파린 (5000 U/mL)을 문맥에 주입하십시오(그림 2C).</li>
	<li>간을 담조로이하려면, 간 바로 옆에 IVC에 미세 수술 가위로 작은 절개를 (봉합사 아래; 도 2D)는캐뉼라를 삽입할 수 있을 만큼 충분히 크다. 봉합사와 두 개의 수술 매듭을 사용하여 위치에 캐뉼라를 고정하십시오(그림 2E).</li>
	<li>관류 완충제가 간에서 흘러 나와 간이 팽창하는 것을 방지할 수 있도록 문맥(그림2F)을잘라낸다.</li>
	<li>캐뉼라에 연결된 주사기를 천천히 눌러 미리 데운 용액 C의 1.5 mL로 간을 수동으로 침전시하십시오 (이것은 ~ 15 s가 소요됩니다). 간변색에 의한 간에서 혈액을 제거하는 것을 이제 관찰 할 수 있습니다.</li>
	<li>연동 펌프를 미리 데운(37°C) 용액C. 관류 장치를 확인하고 시스템에 기포가 없는지 확인합니다.</li>
	<li>조심스럽게 주사기에서 캐뉼라를 분리하고 2.5 mL / min의 유량속도로 작동하는 연동 펌프의 튜브에 연결하십시오.</li>
	<li>2 분 동안 용액 C (용액 C의 5 mL)로 간을 침전시하십시오. 용액 D로 변경하고 추가로 10 분 동안 관류를 계속 (용액 D의 25 mL).</li>
	<li>간이 침투되면 복강에서 제거하십시오. 간은 이제 매우 깨지기 쉽고 창백한 색이 될 것입니다(그림 3).</li>
</ol>5. 1 차 간세포의 격리
<ol><li>마우스에서 간을 제거합니다. 캐뉼라는 여전히 간과 연결되어 있으므로 집게를 사용하여 간으로 캐뉼라를 들어 올리고 모든 근막 연결을 조심스럽게 차단하십시오. 미리 온난한 용액 E의 20 mL를 포함하는 50 mL 관에 간을 전송합니다.</li>
	<li>집게를 사용하여 간과 캐뉼라를 잡고 분리 된 간을 완충물로 옮기기 위해 튜브 벽 주위에 간을 문질러 조직을 분리하십시오. 얼음에 고립 된 세포를 유지합니다. 참고 : 고립 된 기본 간세포는 얼음에 보관하는 동안 몇 시간 동안 실행 가능합니다. 사용자는 4.1~5.2단계의 1차 간세포를 다른 기증자 마우스로부터 분리하거나, 필요한 경우, 또는 다음 단계로 진행할 수 있다.</li>
	<li>70 μm 나일론 세포 스트레이너를 50 mL 튜브 위에 놓고 분리 된 세포를 필터링하십시오.</li>
	<li>튜브를 50 x g 및 4°C에서 5분 동안 원심분리합니다. 죽은 세포를 제거하고 생존 세포의 비율을 증가시키기 위해, DMEM에 있는 40% 퍼콜의 20 mL에 있는 펠릿을 다시 중단하십시오.</li>
	<li>튜브를 50 x g 및 4°C에서 5분 동안 원심분리하고 죽은 세포를 함유하는 상월체를 흡인하고 용액 E의 20 mL에서 펠릿을 다시 중단한다.</li>
	<li>원심분리기 튜브를 50 x g 및 4°C에서 5분 동안 흡인하고 용액 E의 10 mL에서 펠릿을 다시 중단합니다.</li>
	<li>트라이판 블루 염색을 사용하여 기본 간세포 수율과 생존가능성을 확인하십시오. Neubauer 세포 카운팅 챔버를 사용하여 세포 수를 계산하고 세포 농도를 3.75 x 105 생존 세포/mL로 조정합니다. 얼음에 세포를 유지합니다.</li>
</ol>6. 3D 콜라겐 샌드위치로 1차 간세포 재배
<ol><li>간세포 배양 배지(HCM)를 준비합니다. 완전한 배지(DMEM, 고당포도, 10% FBS, 1% 페니실린-스트렙토마이신)에 글루카곤 15μL(1 mg/mL), 하이드로코르티손 15μl(50 mg/mL), 인슐린 40 μL(10 mg/mL)을 추가합니다.</li>
	<li>미리 코팅된 3.5cm 접시에 2 mL(5 x 105 세포/mL)의 생존 가능한 1차 간세포를 고르게 분산시다. 37 °C에서 5%CO2로 세포를 배양하는 것이 중요합니다.</li>
	<li>중화 콜라겐 I (100 μL / 3.5 cm 접시, 즉, [단계 2.1]에 설명 된 모든 요리에 대한 충분한 볼륨을 준비합니다. 사용 전까지 얼음을 유지하십시오.</li>
	<li>3 시간 후, 조심스럽게 배지와 부착되지 않은 세포를 제거하고 각 3.5 cm 접시에 중화 콜라겐 I 100 μL을 추가하여 세포에 콜라겐 샌드위치의 최상층을 형성합니다. 콜라겐 샌드위치를 표준 세포 배양 조건(37°C에서 5%CO2)에서 1시간 동안 배양합니다. 1 시간 배양 후, 조심스럽게 HCM 2 mL을 추가하십시오.</li>
	<li>배양 24시간 후, HCM 배지를 변경하여 신선한 배지로 바꿉니다.</li>
	<li>담즙 카날리큘리의 형성에 따라 3-8 일 동안 배양하십시오. 현미경으로 매일 배양을 확인한다(그림4). 두 번째 날마다 HCM을 변경합니다.</li>
</ol>7. 3D 콜라겐 샌드위치의 1 차 간세포의 면역 라벨링
<ol><li>간세포 샌드위치에서 미디어를 제거한 다음 미리 데운 PBS로 조심스럽게 씻으하십시오. 샌드위치 배양액을 PBS에서 4% 파라포름알데히드 1mL로 실온(RT)에서 30분 동안 고정합니다.</li>
	<li>고정 후, 샌드위치를 3x 10분 동안 PBS 2 mL + 0.1% 트웬 20(PBS-T)으로 세척합니다.</li>
	<li>0.1 M 글리신의 1 mL, 0.2 % 트리톤 X-100을 RT에서 1 시간 동안 PBS에서 10 분 동안 3x 씻어 내다.</li>
	<li>충분한 항체 침투를 보장하기 위해 진공 흡인에 연결된 10 μL 로딩 팁을 사용하여 콜라겐의 상부 층을 부드럽게 방해합니다.</li>
	<li>PBS-T(즉, 차단 용액)에서 1 mL의 BSA를 2시간 동안 차단하여 1차 항체를 밤새 37°C에서 차단용액으로 희석한 1차 항체로 인큐베이팅한다. PBS-T에서 15분 동안 3x를 씻으소서.</li>
	<li>세척 후, 이차 항체를 37°C에서 5h. PBS-T에서 15분 동안 3x 세척한 다음 증류된H2O로 1x 세척한 후 배양합니다.</li>
	<li>현미경 검사용 안티 페이드 장착 용지(재료 표참조)로 마운트합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Gissen, P., Arias, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+hepatocyte+polarity+and+liver+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Structural and functional hepatocyte polarity and liver disease.</a> Journal of Hepatology. 63 (4), 1023-1037 (2015).</li>
<li>LeCluyse, E. L., Fix, J. A., Audus, K. L., Hochman, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regeneration+and+maintenance+of+bile+canalicular+networks+in+collagen-sandwiched+hepatocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+In+Vitro%22%5BJournal%5D)">Regeneration and maintenance of bile canalicular networks in collagen-sandwiched hepatocytes.</a> Toxicology In Vitro. 14 (2), 117-132 (2000).</li>
<li>Tsukada, N., Ackerley, C. A., Phillips, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+and+organization+of+the+bile+canalicular+cytoskeleton+with+special+reference+to+actin+and+actin-binding+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">The structure and organization of the bile canalicular cytoskeleton with special reference to actin and actin-binding proteins.</a> Hepatology. 21 (4), 1106-1113 (1995).</li>
<li>Herr, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loss+of+alpha-catenin+elicits+a+cholestatic+response+and+impairs+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Loss of alpha-catenin elicits a cholestatic response and impairs liver regeneration.</a> Scientific Reports. 4, 6835(2014).</li>
<li>Yeh, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver-specific+beta-catenin+knockout+mice+have+bile+canalicular+abnormalities%2C+bile+secretory+defect%2C+and+intrahepatic+cholestasis%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Liver-specific beta-catenin knockout mice have bile canalicular abnormalities, bile secretory defect, and intrahepatic cholestasis.</a> Hepatology. 52 (4), 1410-1419 (2010).</li>
<li>Pradhan-Sundd, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+catenin+loss+in+murine+liver+causes+tight+junctional+deregulation+and+progressive+intrahepatic+cholestasis%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Dual catenin loss in murine liver causes tight junctional deregulation and progressive intrahepatic cholestasis.</a> Hepatology. 67 (6), 2320-2337 (2018).</li>
<li>Theard, D., Steiner, M., Kalicharan, D., Hoekstra, D., van Ijzendoorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+polarity+development+and+protein+trafficking+in+hepatocytes+lacking+E-cadherin%2Fbeta-catenin-based+adherens+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Biology+of+the+Cell%22%5BJournal%5D)">Cell polarity development and protein trafficking in hepatocytes lacking E-cadherin/beta-catenin-based adherens junctions.</a> Molecular Biology of the Cell. 18 (6), 2313-2321 (2007).</li>
<li>Jirouskova, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plectin+controls+biliary+tree+architecture+and+stability+in+cholestasis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Plectin controls biliary tree architecture and stability in cholestasis.</a> Journal of Hepatology. 68 (5), 1006-1017 (2018).</li>
<li>Fu, D., Wakabayashi, Y., Ido, Y., Lippincott-Schwartz, J., Arias, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+bile+canalicular+network+formation+and+maintenance+by+AMP-activated+protein+kinase+and+LKB1%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cell+Science%22%5BJournal%5D)">Regulation of bile canalicular network formation and maintenance by AMP-activated protein kinase and LKB1.</a> Journal of Cell Science. 123, Pt 19 3294-3302 (2010).</li>
<li>Woods, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LKB1+is+required+for+hepatic+bile+acid+transport+and+canalicular+membrane+integrity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+Journal%22%5BJournal%5D)">LKB1 is required for hepatic bile acid transport and canalicular membrane integrity in mice.</a> Biochemical Journal. 434 (1), 49-60 (2011).</li>
<li>Porat-Shliom, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+kinase+B1+regulates+hepatocellular+tight+junction+distribution+and+function+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Liver kinase B1 regulates hepatocellular tight junction distribution and function in vivo.</a> Hepatology. 64 (4), 1317-1329 (2016).</li>
<li>Sarnova, L., Gregor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biliary+system+architecture%3A+experimental+models+and+visualization+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Research%22%5BJournal%5D)">Biliary system architecture: experimental models and visualization techniques.</a> Physiological Research. 66 (3), 383-390 (2017).</li>
<li>Talamini, M. A., Kappus, B., Hubbard, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repolarization+of+hepatocytes+in+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Repolarization of hepatocytes in culture.</a> Hepatology. 25 (1), 167-172 (1997).</li>
<li>Bhandari, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+tissue+engineering%3A+a+role+for+co-culture+systems+in+modifying+hepatocyte+function+and+viability%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Engineering%22%5BJournal%5D)">Liver tissue engineering: a role for co-culture systems in modifying hepatocyte function and viability.</a> Tissue Engineering. 7 (3), 345-357 (2001).</li>
<li>Godoy, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+2D+and+3D+in+vitro+systems+using+primary+hepatocytes%2C+alternative+hepatocyte+sources+and+non-parenchymal+liver+cells+and+their+use+in+investigating+mechanisms+of+hepatotoxicity%2C+cell+signaling+and+ADME%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Recent advances in 2D and 3D in vitro systems using primary hepatocytes, alternative hepatocyte sources and non-parenchymal liver cells and their use in investigating mechanisms of hepatotoxicity, cell signaling and ADME.</a> Archives of Toxicology. 87 (8), 1315(2013).</li>
<li>Wilkening, S., Stahl, F., Bader, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+primary+human+hepatocytes+and+hepatoma+cell+line+Hepg2+with+regard+to+their+biotransformation+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Metabolism+and+Disposition%22%5BJournal%5D)">Comparison of primary human hepatocytes and hepatoma cell line Hepg2 with regard to their biotransformation properties.</a> Drug Metabolism and Disposition. 31 (8), 1035-1042 (2003).</li>
<li>Strnad, P., Windoffer, R., Leube, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+detection+of+cytokeratin+filament+network+breakdown+in+cells+treated+with+the+phosphatase+inhibitor+okadaic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">In vivo detection of cytokeratin filament network breakdown in cells treated with the phosphatase inhibitor okadaic acid.</a> Cell and Tissue Research. 306 (2), 277-293 (2001).</li>
<li>Chalupsky, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ADAM10%2F17-Dependent+Release+of+Soluble+c-Met+Correlates+with+Hepatocellular+Damage%5BTitle%5D)+AND+%22Folia+Biologica%22%5BJournal%5D)">ADAM10/17-Dependent Release of Soluble c-Met Correlates with Hepatocellular Damage.</a> Folia Biologica. 59 (2), 76-86 (2013).</li>
<li>Li, W. C., Ralphs, K. L., Tosh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+culture+of+adult+mouse+hepatocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Isolation and culture of adult mouse hepatocytes.</a> Methods in Molecular Biology. 633, 185-196 (2010).</li>
<li>Horner, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+Percoll+purification+on+isolation+of+primary+human+hepatocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Impact of Percoll purification on isolation of primary human hepatocytes.</a> Scientific Reports. 9 (1), 6542(2019).</li>
<li>Severgnini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rapid+two-step+method+for+isolation+of+functional+primary+mouse+hepatocytes%3A+cell+characterization+and+asialoglycoprotein+receptor+based+assay+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cytotechnology%22%5BJournal%5D)">A rapid two-step method for isolation of functional primary mouse hepatocytes: cell characterization and asialoglycoprotein receptor based assay development.</a> Cytotechnology. 64 (2), 187-195 (2012).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

마우스 1 차 간세포 배양의 사용은 간세포 편광, 적당한 관상 구조 대형 및 담즙 분비의 설치에 관련시킨 신호 과정을 더 잘 이해하기 위하여 시험관 내 연구 결과를 위해 중요합니다. 2D 배양에서 마우스 1차 간세포의 고립 및 장기 배양에 대한 과제는 각각 여러 가지 장점을 갖는 분리 효과 및 수명을 증가시고 여러 기술적 접근법의 발명을 주도하고 있다. 단점. 1 차적인 간세포의 2D 문화가 짧은 기간 동안 간 생물학의 속성의 제한된 수만 모방한다는 것은 지금 널리 받아들여집니다. 따라서, 콜라겐 샌드위치 배열에서3D 재배는 2D 조건을 광범위하게 대체하며, 특히 간 생물학에서 세포골격의 기능에 초점을 맞출 때(예를 들어, 담즙 수송의 독성 약물 효과 또는 공간 조직).
1980 년대 이후, 다양한 수정과 마우스 간세포의 격리를위한 몇 가지 프로토콜이 설명되었다. 2 단계 콜라게나아제 관류 접근법은 많은 실험실에서 널리 사용되고 있습니다. 격리 프로토콜에 그라데이션 원심분리를 첨가하면 죽은 세포19,20을 제거하고 생존 가능한 세포의 수를 크게 증가시킵니다 (여기서 는 일상적으로 ~ 93 %). 이 단계는 세포의 처리 시간을 연장하고 감소된 세포수(21)를초래하더라도, 이 단계는 적절한 담즙 캐날링 네트워크 형성을 위한 3D 콜라겐 샌드위치 배양에서 필요하다고 여겨진다. 또한 관류 단계에서 신속하고 정확하게 진행하는 것이 더 중요하므로 세포가 처리되는 시간이 단축됩니다.
세포의 생존력을 증가시키고 3D로 혈관 네트워크를 형성하는 능력을 증가시키는 다른 중요한 요인은 새로 준비된 용액의 사용과 관류 중 기포의 회피입니다. 따라서, 솔루션은 마우스 간세포 격리의 날에 준비되어야하며, 솔루션을 변경할 때 연동 펌프와 튜브를 확인해야합니다. 프로토콜이 밀접하게 따르는 경우에, 1 차 적인 간세포의 격리는 실행 가능한 세포의 높은 수율로 성공해야 합니다.
장기 3D 간세포 배양에 있는 또 다른 중요한 요인은 이용되는 1 차적인 간세포의 초기 근원입니다. 간세포의 최적 기증자역할을 하는 8-12주 된 동물을 사용하는 것이 중요합니다. 오래된 동물에게서 간세포의 사용은 장기 적인 문화에서 성공적이지 않았습니다, 이 간세포는 그들의 형태를 더 자주 바꾸고, 탈분극하고, 캐날큘러 네트워크를 형성하는 것을 중단했기 때문에. 또한, 비교적 고농축 용액으로 형성된 적당히 중화된 콜라겐 겔상에 간세포가 도금되는 것은 매우 중요한 단계이다. 대부분의 프로토콜에서 약 1 mg/mL의 농도가 사용됩니다. 많은 최적화 후, 1.5 mg/mL의 농도는 장기 간세포 재배에 최적이며 형성된 담즙 카날리큘리와 함께 고도로 조직된 간세포를 제공합니다.
이 따라하기 쉬운 프로토콜은 기본 마우스 간세포의 장기 재배를 허용합니다. 대표적인 결과는 담즙 카날리큘리 형성에서 세포골격 구성 요소의 역할을 연구할 때 3D 배양 된 1 차 마우스 간세포에 대한 광범위한 사용 스펙트럼을 보여줍니다.

간세포, 그것의 신진 대사 기능에 책임 있는 간장의 중앙 세포 구조물은, 유일하게 편광한 상피 세포입니다. 출생 직후 포유류에서 나타나는 그들의 편광은 담즙 혈관 네트워크의 형성을 초래하고 적절한 담즙 분비에 필수적입니다. 간세포의 단피 막은 총칭하여 담즙 카나큘리를 형성하는 반면, 기저 막은 정현파의 내피와 접촉합니다. 간세포 편광의 손실은 담즙 수송기의 재분배로 이끌어 내고 간에서 담즙 보존과 연결된 병리학 적 과정 (즉, 담즙 정체)을 초래합니다.
간세포 편광의 설립 및 유지 보수및 담즙 canaliculi의 발달은 복잡한 메커니즘을 수반합니다. 근본적인 프로세스는 간세포 세포 골격, 세포 세포 접촉 및 세포 외 매트릭스와의 상호 작용 사이 집합적인 상호 작용에 달려있습니다 1. 간세포 세포골격은 모든 세 필라멘트 네트워크, 액틴 세포 골격, 미세 소관 및 중간 필라멘트로 구성되며, 이는 캐닐큘러 형성을 위한 구조적 지원을 제공합니다. 담즙 카나리아 네트워크의 재생 및 유지에서 세포골격 성분의 차동 역할은 이전에 3D 콜라겐-샌드위치 간세포배양물2에서 시험관 내에서 예시되었다.
액틴 미세필라멘트 및 미세소관은2세대의 부위에서 간세포막 편광의 초기 단계에서 중요하다. 액틴 세포 골격은 담즙 카나리아의 구조와 기능을 확립하여 막 관련 미세 필라멘트와 원주 링을 형성하여 카날링 아키텍처를 지원하고 협착 된 세포 골격을 접합부3에삽입합니다. 액틴 세포골격 외부의 각질 중간 필라멘트의 고리는 캐날링 구조를 더욱 안정화시킵니다3.
담즙 canaliculi 건축의 조직에서 간세포 접합 복합체에 있는 단백질의 중요성은 단단히 및/또는 접합단백질을모두 결여된 마우스에 있는 왜곡된 canaliculi를 보여주는 몇몇 녹아웃 마우스 모형에서 잘 문서화되었습니다 접합 단백질4,5,6. 접착접점 단백질 α-카테닌의 결실은 간세포 액틴 세포골격의 해체, 담즙 담낭 루멘의 팽창, 새는 단단한 접합부, 및 담즙정체 표현형4에효과적으로 유도하는 것으로 나타났다. 더욱이, 시험관내 연구는 간세포 정점 루멘 및 단백질 인신매매의 리모델링에서 접합 성분 인E-카데린 및 β-카테닌의 중요성을 보여주었다7.
놀랍게도, 주요 각질 조직자인 세포골격 가교 단백질 plectin의 절제는, actin 세포골격에 연결된 것과 비교되는 표현형을밝혀냈습니다 8. 이것은 캐날링 구조물의 지원에 있는 각질 중간 필라멘트의 중요한 역할을 건의합니다. 3D 간세포 콜라겐 샌드위치를 이용한 시험관내 연구는 또한 담즙 카나리아 네트워크 형성에서 AMP 활성화 단백질 키나아제 및 그의 상류 활성제 LKB1의 중요성을 보여주었다9. 이러한 발견은 그 후 의 생체 내 연구10,11에의해 추가로 확인되었다. 따라서, 체외 연구는 간세포 편광의 확립에 관여하는 신호 과정의 이해를 더 필요하게되었다, 적절한 canalicular 네트워크 형성, 및 담즙 분비.
담즙 카나이큘라 형성과 연결된 과정을 연구하는 데 큰 도전과 시험관 내 병리학적 상황에 대한 반응은 생체 내 상황과 밀접하게 유사한 세포 배양 조건을 사용하는것이다 12. 갓 분리 된 1 차 간세포는 편광되지 않습니다. 따라서, 그들은 2D 배양 조건에서 그들의 기능, 형태, 및 기능성 담즙 카나리아를 잃는다 (예를 들어, 유전자 조절의 변화, 편광, 및 탈분화13,14,15). 이러한 사실에도 불구하고, 갓 단리된 간세포는 간 유래세포주(16)와는 달리 생체 내에서 간체의 성질을 가장 밀접하게 반영한다. 그들은 과거에 사용되었지만, 불멸의 세포주는 간세포의 상피와 같은 특징적인 형태를 발휘하지 않으며, 이들 세포에 의해 형성된 담즙 혈관 루멘은 간 카나큘리와 잘 어우러진다7. 최근, 1차 간세포의 3D 배양물, 마우스 및 쥐 둘 다에서, 시험관내 담즙 관상 네트워크 형성에 관여하는 프로세스를 조사하는 유용한 도구가 되었다9. 콜라겐의 두 층 사이에서 배양된 1차 간세포(3D 콜라겐 샌드위치 문화라고함)는 며칠 만에 재분극화될 수 있습니다. 3D 콜라겐 샌드위치에서 마우스 간세포를 배양할 때 요구되는 높은 기술적 요구로 인해 담즙 카나리아 형성 시 세포골격 구성 요소의 개입을 특성화하기 위해 3D 콜라겐 샌드위치에 내장 된 면역 라벨 마우스 간세포분리, 재배 및 면역 라벨을 지정하는 복잡한 프로토콜을 제시합니다.

<table><tbody><tr><td>35mm TC 처리 배양 접시</td><td>Corning</td><td>430165</td><td></td></tr><tr><td>50mL 원심분리기 튜브, SuperClear, 초고성능</td><td>VWR</td><td>525-0156</td><td></td></tr><tr><td>70 &micro; m 나일론 세포 여과기</td><td>Biologix</td><td>15-1070</td><td></td></tr><tr><td>알부민 분획 V</td><td>ROTH</td><td>8076.4</td><td></td></tr><tr><td>동맥 절개술 캐뉼러 (1mm)</td><td>Medtronic</td><td>31001</td><td></td></tr><tr><td>염화칼슘</td><td>시그마-알드리치</td><td>P5655</td><td></td></tr><tr><td>콜라겐 I. 쥐 꼬리 (3mg / ml)</td><td>코닝</td><td>354249</td><td></td></tr><tr><td>콜라겐 분해 효소 (클로스트 리듐 히스톨리티쿰)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5138</td><td></td></tr><tr><td>D(+) 포도당 일수화물</td><td>ROTH</td><td>6780.1</td><td></td></tr><tr><td>해부 현미경</td><td>Zeiss</td><td>Stemi 508</td><td></td></tr><tr><td>DMEM, 고포도</td><td>당 Sigma-Aldrich</td><td>D6429</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>ROTH</td><td>3054.2</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>Gibco</td><td>10270-106</td><td></td></tr><tr><td>글루카곤</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-2044</td><td></td></tr><tr><td>글리신</td><td>복어</td><td>G 05104</td><td></td></tr><tr><td>헤파린(5000U/mL)</td><td>젠티바</td><td>8594739026131</td><td></td></tr><tr><td>하이드로코르티손</td><td>시그마-알드리치</td><td>H0888</td><td></td></tr><tr><td>인슐린</td><td>시그마-알드리치</td><td>I9278</td><td></td></tr><tr><td>인슐린 주사기(30G)</td><td>BD 의료</td><td>320829</td><td></td></tr><tr><td>황산마그네슘 헵타하이드레이트</td><td>ROTH</td><td>T888.1</td><td></td></tr><tr><td>미세수술용 겸자</td><td>FST</td><td>11252-20</td><td></td></tr><tr><td>미세수술용 겸자</td><td>FST</td><td>11251-35</td><td></td></tr><tr><td>미세수술용 가위</td><td>FST</td><td>15025-10</td><td></td></tr><tr><td>파라포름알데히드</td><td>시그마-알드리치</td><td>P6148</td><td></td></tr><tr><td>페니실린-스트렙토마이신</td><td>시그마-알드리치</td><td>P4333</td><td></td></tr><tr><td>퍼콜</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P1644</td><td></td></tr><tr><td>연동 펌프 Minipuls Evolution</td><td>Gilson</td><td>F110701, F110705</td><td></td></tr><tr><td>염화칼</td>륨 <td>ROTH</td><td>6781.1</td><td></td></tr><tr><td>인산칼륨 일염기</td><td>성 Sigma-Aldrich</td><td>P5655</td><td></td></tr><tr><td>ProLong Gold Antifade Mountant</td><td>Thermo Fischer Scientific</td><td>P10144</td><td></td></tr><tr><td>냉장 원심분리기</td><td>Eppendorf</td><td>5810 R</td><td></td></tr><tr><td>라운드 커버 안경, 30 mm, 두께 1.5</td><td>VWR</td><td>630-2124</td><td></td></tr><tr><td>실크 브레이디드 블랙</td><td>Chirmax</td><td>EP 0.5 &ndash; USP 7/0</td><td></td></tr><tr><td>염화나트륨</td><td>ROTH</td><td>3957.1</td><td></td></tr><tr><td>탄산수소나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>30435</td><td></td></tr><tr><td>수산화나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>221465</td><td></td></tr><tr><td>수산화나트륨</td><td>시그마-알드리치</td><td>S8045</td><td></td></tr><tr><td>인산나트륨 이염기성 이수화물</td><td>시그마-알드리치</td><td>30435</td><td></td></tr><tr><td>주사기 2 ml</td><td>Chirana</td><td>CH002L</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P1379</td><td></td></tr><tr><td>수조</td><td>Nuve</td><td>NB 9</td><td></td></tr><tr><td>Whatman 멤브레인 필터 나일론, 기공 크기 0.2 &mu; m, 직경 47mm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA7402004</td><td></td></tr><tr><td>Whatman pH 지시 용지, pH 6.0-8.1</td><td>GE Healthcare Life Sciences</td><td>2629-990</td><td></td></tr><tr><td>Zoletil</td><td>Vibrac</td><td>VET00083</td><td></td></tr></tbody></table>

체외에서 담즙 관내 형성에서 세포골격의 역할을 연구하기 위해 1 차 마우스 간세포의 격리 및 3d 콜라겐 샌드위치 문화

Isolation and 3D Collagen Sandwich Culture of Primary Mouse Hepatocytes to Study the Role of Cytoskeleton in Bile Canalicular Formation In Vitro

간세포는 대사 기능을 담당하는 간장의 중심 세포입니다. 이와 같이, 그들은 두 개 이상의 간세포가 담즙이 분비되는 담즙 캐날레 네트워크를 형성하기 위해 정점 막을 기여하는 독특한 편광 상피를 형성합니다. 간세포 분극은 올바른 혈관 형성에 필수적이며 간세포 세포 골격, 세포 세포 접촉 및 세포 외 기종 간의 상호 작용에 달려 있습니다. 간세포 세포골격의 생체 외 연구는 카날리큘리 형성과 병리학 적 상황에 대한 반응에 대한 생체 외 에서 의학적 배양이 부족하여 생체 내 canaliculi 네트워크 구조와 밀접하게 유사합니다. 여기서 기재된 프로토콜은 변형된 콜라게나아제 관류 기술을 사용하여 성인 마우스 간으로부터 마우스 간세포의 분리를 위한 프로토콜이다. 또한 설명된 것은 3D 콜라겐 샌드위치 설정에서 배양물의 생산이며, 이는 담즙 담낭 형성및 시험관 내 치료에 대한 반응을 연구하기 위해 세포골격 구성 요소의 면역 라벨링에 사용됩니다. 간세포 3D 콜라겐 샌드위치 배양은 독소 (에탄올) 또는 액틴 세포 골격 변경 약물 (예 : blebbistatin)으로 치료에 반응하고 담즙 카날리큘리 형성 및 기능의 시험관 내 연구를위한 귀중한 도구역할을하는 것으로 나타났습니다.

마우스 1차 간세포는 3D 콜라겐 샌드위치로 분리하고 씨를 뿌렸다. 두 개의 인접한 세포 사이 담 즙 canaliculi 파종 후 몇 시간 이내에 형성 하기 시작. 세포는 1 일 이내에 담즙 canaliculi의 대략 정규 네트워크에서 클러스터를 형성하고 자기 조직화했습니다(그림 4). 3-6 일 안에, 5-10 세포의 클러스터는 일반적으로 관찰되었다, 완전히 편광 된 간세포는 캐날리 네트워크를 형성(그림 4).
독소 (에탄올) 또는 세포 골격 변경 약물 (예를 들어, 3D 콜라겐 샌드위치에서 기본 마우스 간세포의 치료 블레비스타틴, 오카다산)은 간세포 세포골격, 카날리큘리 폭, 모양 및 면역표지에 의해 예시된 담즙 카날리큘리의 수(간세포에서 가장 풍부한 케라틴), 팔로이드(F-액틴 시각화), 및 항체에 대한 단백질 1개(가시화 F-액틴) 및 항체의 변화를 초래하였다. 그림 5).
에탄올 치료는 각질 8의 조직에 가벼운 영향을 미쳤다; 그러나, 그것은 비틀거림을 증가 (F-액틴 염색에서 볼 수 있듯이) 담즙 캐날링 폭의 분포(그림 5). ZO-1 염색의 신호 강도는 치료되지 않은 대조군과 비교하여 에탄올 처리 된 담즙 카날리큘리에서 감소하였고, 에탄올 처리 후 단단한 접합의 손실을 시사한다. 블레비스타틴과 아토미오신 수축성의 억제는 담즙 카날리큘리의 모양과 수에 크게 영향을 미쳤다. 일반 검석 네트워크는 치료되지 않은 간세포에 비해, 무질서하게 모양의 담즙 canaliculi로 재구성되었습니다 대신 얇은 긴 것 (캐내큘러 폭의 히스토그램에서 볼 수 있듯이)의 두꺼운 둥근 담즙 canaliculi의 증가된 부각.
또한, 오카다산(OA)을 억제하는 인산염을 억제하는 치료는 앞서 나타낸바와같이 케라틴의 물성에 강하게 영향을미쳤다. OA는 각질 필라멘트의 용해도를 변경; 따라서, 처리는 큰 perinuclear 골체로 붕괴된 각질 메쉬워크의 심오한 개편 귀착되었습니다. F-액틴과 단단한 접합 단백질 ZO-1은 조직된 담즙 카날리큘리의 거의 완전한 실종과 간세포 극성의 완전한 손실을 시사하는 어떤 특정 구조물로 국한되지 않았습니다. 나머지 담즙 카날리큘리는 카날레 폭 히스토그램에서 볼 수 있듯이 치료되지 않은 대조군과 비교하여 유의하게 좁혀졌다(그림5).
치료에 대한 간세포 세포골격의 변화에 대한 현미경 관찰과 치료에 대한 종세포 성화학반응의 현미경 관찰을 상호 연관시키기 위해, 이 프로토콜은 또한 알라닌 아미노트랜스퍼라제(ALT)와 아스파르타테 트랜스아미나제(AST)의 수준을 3D 에서 상층부에서 6D 로 하여세포 손상 마커로 일반적으로 사용되는 두 개의 간효소(2개의간 효소)를 측정했습니다. 에탄올 치료는 ALT와 AST 의 수준을 크게 상승시켰으며, 이는 심각한 간세포 손상을 시사합니다. Blebbistatin 처리는 ALT의 증가한 수준으로 온화한 생화확적인 변경을 시작한 오카다산 처리에 비교된 ALT와 AST 수준 둘 다에 있는 어떤 중요한 변경으로 이끌어 내주지 않았습니다, 그러나 AST의 수준에 있는 아무 변경도 없습니다. 따라서, 간세포 상판으로부터 시험관내에서 측정된 간세포 손상의 생화학적 마커는 면역 염색에 의해 관찰된 세포골격 변화와 상관관계가 있다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig1v2.jpg"> 그림 1: 실험 설정. (a)마우스를 척추 위치에 고정시키고, 수술 전에 해부 현미경 아래에 놓는다. 필요한 모든 수술 기구는 트레이에 놓입니다. (B)마우스 간 관류 시 관류는 저수지와 따뜻한 완충제 및 퍼퓨징된 마우스를 연결하는 실리콘 튜브를 보여주는 것이다. (C)B. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig1v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig2v2.jpg"> 그림 2: 복강의 개통 및 IVC의 통조림. 복부는 음모 부위에서 앞다리까지 V자 절개로 열립니다. 피부는 복강을 드러내고 확대하기 위하여 가슴 위로 접혀있습니다. IVC를 노출하기 위해 창자와 결장은 조심스럽게 움직입니다. (A, B) IVC의 통조림 전에, 간 엽은 PBS 젖은 면봉으로 격막에 위쪽으로 눌러 재배치되어야합니다. IVC는 조심스럽게 주변 조직에서 분리되고, 실크 봉합사는 간 에서 가까운 거리에 있는 IVC 의 주위에 배치됩니다. 패널 B는 패널 A에 표시된 복강의 회로도를 나타낸다. 간 엽, 창자, 열등한 정맥 카바 (IVC, 빨간색) 및 봉합사가 표시됩니다. (C)헤파린은 인슐린 주사기 (45 ° 각도로 구부러진 30G 바늘)로 포털 정맥 (PV, 화살표)에 주입됩니다. (D)간을 통조기로 하여, IVC는 간(봉합사 아래) 바로 옆에 절개됩니다. (E)캐뉼라를 삽입하고 두 개의 수술 매듭을 묶어 봉합사로 고정합니다. (F)문맥이 완전히 절단되어 완충액이 유출되어 간 팽창을 방지합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig2alarge.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig3v2.jpg"> 그림 3: 관류 전후의 대표적인 간 이미지. (A, B) 통조인 간을 절제하고 2.5 mL/min의 유량으로 12분 동안 관류(B)를 새로 절제한 간(A)에 비해 크게 변색된 간을 주목합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig3alarge.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig4v2.jpg"> 도 4: 1차 마우스 간세포의 3D 콜라겐 샌드위치 배양. 마우스 1차 간세포의 대표적인 밝은 필드 이미지는 3D 조건에서 1, 2 및 3일 동안 배양되었다. 고도로 조직 된 세포의 큰 클러스터는 배양 3 일 후에 형성된다는 점에 유의해야합니다. 박스 영역은 ~ 3배 확대된 이미지를 표시합니다. 화살촉은 담즙 카나리아를 나타냅니다. 배율 표시줄 = 100 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig4alarge.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig5v2.jpg"> 그림 5: 면역형광 현미경검사법에 의한 독성 스트레스에 대한 형태학적 반응의 평가. 3D 콜라겐 샌드위치로 배양된 원발성 마우스 간세포는 배양 3일째에 독소(에탄올, 블레비스타틴 또는 오카다산)로 처리하였다. 고정 세포는 세포골격 성분을 시각화하기 위해 염색하였다: 면역형광에 의해 케라틴 8(녹색), F-액틴(적색), 및 조눌라 옥루덴스-1(ZO-1, 마젠타). 독성 치료는 시각화 된 세포골격 성분의 해체로 이어졌으며 담즙 카날리큘리의 비틀거림을 감소시켰습니다. 캐눈환 폭은 처리되지 않은 간세포 와 처리된 간세포 모두에서 측정되었고 폭 분포의 히스토그램으로 묘사됩니다. 화살촉은 담즙 카나리아를 나타냅니다. 배율 표시줄 = 100 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig5alarge.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60507/60507fig6v2.jpg"> 도 6: 시험관 내 독성 상해에 대한 3D 간세포 콜라겐 샌드위치의 반응에 대한 생화학적 분석. ALT 및 AST, 간세포 손상의 잘 확립 된 마커, 독소 (에탄올, 블레비 스타틴, 및 오카다산)로 처리 3D 간세포 콜라겐 샌드위치에서 상층으로 측정되었다. ALT 및 AST는 처리되지 않은 세포에 비해 처리된 세포에서 상승하였다. 데이터는 산술 수단 ± SEM으로 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60507/60507fig6alarge.jpg" target="_blank">보고됩니다.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">스톡 솔루션 A(10x)</td>
		</tr>
<tr>
<td>시약</td>
			<td>최종 농도(g/리터)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Nacl</td>
			<td>80</td>
		</tr>
<tr>
<td>KCl</td>
			<td>4</td>
		</tr>
<tr>
<td>MgSO4·7H2O</td>
			<td>1.97</td>
		</tr>
<tr>
<td>Na2HPO4·2H2O</td>
			<td>0.598</td>
		</tr>
<tr>
<td>KH2PO4
</td>
			<td>0.6</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 재고 솔루션 레시피.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">스톡 솔루션 B(10x)</td>
		</tr>
<tr>
<td>시약</td>
			<td>최종 농도(g/리터)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Nacl</td>
			<td>69</td>
		</tr>
<tr>
<td>KCl</td>
			<td>3.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>KH2PO4
</td>
			<td>1.30</td>
		</tr>
<tr>
<td>MgSO4·7H2O</td>
			<td>2.94</td>
		</tr>
<tr>
<td>CaCl2
</td>
			<td>2.772</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: 스톡 솔루션 B 레시피.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">솔루션 C</td>
		</tr>
<tr>
<td>시약</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>스톡 솔루션 A(10x)</td>
			<td>5 mL</td>
		</tr>
<tr>
<td>나코3
</td>
			<td>0.1094 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>EGTA</td>
			<td>0.0095 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>dH2O</td>
			<td>50 mL</td>
		</tr>
</tbody></table>표 3: 스톡 솔루션 C 레시피.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">솔루션 D</td>
		</tr>
<tr>
<td>시약</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>스톡 솔루션 A(10x)</td>
			<td>3 mL</td>
		</tr>
<tr>
<td>나코3
</td>
			<td>0.065 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>CaCl2
</td>
			<td>0.0125 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>dH2O</td>
			<td>30 mL</td>
		</tr>
</tbody></table>표 4: 스톡 솔루션 D 레시피.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="2">솔루션 E</td>
		</tr>
<tr>
<td>시약</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>재고 용액 B(10x)</td>
			<td>5 mL</td>
		</tr>
<tr>
<td>나코3
</td>
			<td>0.1 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>포도 당</td>
			<td>0.045 g</td>
		</tr>
<tr>
<td>dH2O</td>
			<td>50 mL</td>
		</tr>
</tbody></table>표 5: 스톡 솔루션 E 레시피.

여기서 제시된 것은 변형된 콜라게나아제 관류 기술을 사용하여 성인 마우스 간으로부터 마우스 간세포의 분리를 위한 프로토콜이다. 또한 3D 콜라겐 샌드위치 설정에서 간세포의 장기 배양뿐만 아니라 담즙 카나리아 형성 및 치료에 대한 반응을 연구하기 위한 세포골격 성분의 면역 라벨링이 기술된다.

체외에서 담즙 관내 형성에서 세포골격의 역할을 연구하기 위해 1 차 마우스 간세포의 격리 및 3D 콜라겐 샌드위치 문화

Hepatocytes are the central cells of the liver responsible for its metabolic function. As such, they form a uniquely polarized epithelium, in which two or ...

이 프로토콜은 3D 콜라겐 샌드위치 환경에서 마우스 간세포의 격리 및 재현 가능한 장기 배양을 용이하게하여 정경 구조 형성 및 체외 치료에 대한 반응을 연구합니다. 일단 기술이 마스터되면, 그것은 체외 연구를 위한 높게 실행 가능하고 순수한 마우스 간세포 인구의 큰 양을 얻기 위한 빠른 방법입니다. 절차를 시연하는 것은 우리의 실험실에서 기술자 인 Lenka Sarnova가 될 것입니다.1차 간세포 절연 전날, 10X DMEM 100마이크로리터, 증류수 485마이크로리터, 500마이크로리터에 수산화나트륨 15마이크로리터를 쥐꼬리 콜라겐 1개에 추가합니다. 중화 콜라겐의 pH를 확인하십시오. 약 7.5이어야 합니다.미리 차가운 200 마이크로리터 파이펫 팁을 사용하여, 플라스틱 3.5센티미터 직경 배양 접시각각에 중화 콜라겐 용액 100 마이크로리터를 얼음에 넣고 하룻밤 동안 표준 문화 조건하에서 접시를 놓습니다. 다음 날 아침, 콜라겐 층을 접시당 섭씨 37도의 1밀리리터로 37도 이상 3시간 동안 섭씨 37도에서 재수화합니다. 간을 분리하기 위해 발가락 핀치에 대한 반응의 부족을 확인한 후, 마취 된 마우스를 supine 위치에 해부 매트에 놓고 매트에 하부 및 상부 사지를 테이프로 놓습니다.70%에탄올로 복부를 면봉하고 음모 부위에서 각 앞다리까지 V자 절개를 합니다. 가슴을 접어 서 복 강을 밝히고 해부 현미경 아래에 매트를 놓습니다. 작은 내장과 결장은 Caudal 방향으로 이동하여 IVC를 노출시키고 2밀리리터 주사기를 37도 의 밀리리터 용액 C.Canula에 연결하고 PBS에 젖은 면봉을 사용하여 간을 다이어프램까지 누릅니다.간 바로 아래에 IVC 주위에 젖은 봉합사를 놓습니다. 그런 다음 30 게이지 바늘을 장착한 인슐린 주사기를 사용하여 45도 각도로 구부러진 후, 헤파린의 밀리리터당 10마이크로리터를 포털 정맥에 주입한다. 간을 통조리로 삼려면 미세 수술 가위를 사용하여 간 바로 옆에 있는 IVC에서 작은 절개를 하고 캐뉼라를 절개에 삽입하십시오.봉합사와 두 개의 수술 매듭을 제자리에 고정하고 관류 완충제가 간에서 흘러 나올 수 있도록 포털 정맥을 잘라냅니다. 그런 다음 주사기 플런저를 천천히 우울하여 약 15 초 동안 용액의 2 밀리리터로 간을 견딜 수 있습니다. 모든 용액이 전달되면, 신선한 섭씨 37도 용액 C와 연동 펌프를 미리 채우고 시스템에 기포가 없는지 확인하기 위해 관혈 장치를 확인하십시오.주사기에서 캐뉼라를 조심스럽게 분리하고 빠르게 연결하지만, 달리는 연동 펌프의 튜브를 캐뉼라에 조심스럽게 연결합니다. 분당 2.5 밀리리터로 즉시 관류를 시작합니다. 2분 후 용액 D로 전환하고 10분 동안 관류를 계속하십시오.관류의 끝에서, 조심스럽게 37섭씨 용액의 20 밀리리터를 포함하는 50 밀리리터 원추형 튜브로 간을 수확 E.To하여 1 차 간세포를 분리하고, 칸눌라에 의해 간을 잡고, 간질로 간을 감싸고, 간구를 완충체로 노크하기 위해 튜브의 벽 주위의 조직을 문지르십시오. 모든 조직이 으깬 경우, 조직 슬러리를 70 마이크로미터 모공 나일론 여과기로 옮겨 고립된 세포를 새로운 50 밀리리터 튜브로 필터링합니다. DMEM에서 40%의 20 밀리리터에서 간 세포를 원심분리에 의한 퇴적물을 회수하고 펠릿을 재중단합니다.원심분리에 의해 살아있는 및 죽은 세포를 분리하고 20 밀리리터의 용액 E.원심 분리 후, 계산을 위한 신선한 용액 E의 10 밀리리터에서 펠릿을 재연한다. 계산 후, 1차 간세포 수를 간세포 배양 배지의 밀리리터 당 5개의 실행 가능한 세포로 3.75배 10배로 조정한다. 3D 콜라겐 샌드위치로 분리된 1차 간세포를 배양하려면 1밀리리터 파이펫을 사용하여 콜라겐 코팅 된 각 3.5 센티미터 직경 접시에 두 밀리리터의 셀을 고르게 분배하십시오.세포 배양 인큐베이터에 세포를 3시간 동안 배치합니다. 인큐베이션 동안, 입증된 대로 접시당 중화 쥐 꼬리 콜라겐 1개의 용액100마이크로리터를 준비한다. 인큐베이션이 끝나면 배지 및 부착되지 않은 세포를 접시당 중화 콜라겐 100마이크로리터로 조심스럽게 교체하고 판을 세포 배양 인큐베이터로 1시간 동안 되돌려 보냅니다.콜라겐이 고화되면, 각 접시에 신선한 간세포 배양 배지의 2 밀리리터를 신중하게 추가하고 현미경으로 매일 문화를 확인하는 3 ~8 일 동안 배양자에게 배양을 반환합니다. 3D 콜라겐 샌드위치 내의 1차 간세포의 면역 라벨링을 위해 각 샌드위치를 섭씨 37도 PBS로 조심스럽게 세척하고 실온에서 30분 동안 PBS당 PBS에서 4%의 파라포름알데히드1밀리리터로 배양을 수정합니다. 고정이 끝나면 PBS 의 2 밀리리터에서 10 분 동안 세 번 설거지 하면 세척당 0.1 %의 Tween 20으로 보충하십시오.마지막 세척 후, PBS에서 1밀리리터0.1 의 글리신과 0.2%트리톤 X-100의 1밀리리터로 세포를 실내 온도에서 1시간 동안 세척한 다음 PBS 플러스 트위엔 20에서 3개의 세척을 시연하였다. 다음으로, 진공에 연결된 10마이크로리터 로드 팁을 사용하여 콜라겐의 상단 층을 부드럽게 방해하고 PBS Tween에서 5%소 세럼 알부민 1밀리리터로 비특이적 결합을 차단합니다. 인큐베이션의 끝에서, 각 접시에 용액을 차단에 희석 된 관심의 기본 항체를 추가하고 섭씨 37도에서 하룻밤 을 배양한다.다음 날 아침, PBS Tween에서 3 개의 15 분 세척으로 설거지 다음 적절한 이차 항체로 5 시간 동안 37도에 라벨을 붙입니다. 인큐베이션이 끝나면 PBS Tween으로 배양물을 두 번, 현미경 검사용 페이드 장착 배지로 접시를 장착하기 전에 입증된 증류수로 1회 세척합니다. 3D 콜라겐 샌드위치를 파종한 지 하루 만에 마우스 기본 간세포가 클러스터를 형성하고 담즙 카날리큘리의 대략 정기적인 네트워크에서 자체 조직되었습니다.3 6 일 이내에, 5 10 세포의 클러스터는 일반적으로 카나리아 네트워크를 형성하는 완전히 편광 된 간세포로 관찰됩니다. 독소 또는 사이토스켈레톤 을 바꾸는 약물로 치료하는 것은 간세포 세포 골격과 담즙 카날리쿨리 너비, 모양 및 수의 변화를 초래합니다. 에탄올 치료는 케라틴 8의 조직에 온화한 영향만 을 나타내지만, 담즙 수반 폭의 불법성 및 분포를 증가시킨다.ZO-1 염색의 신호 강도는 에탄올 처리 후 접합의 손실을 시사하는 처리되지 않은 대조군에 비해 에탄올 처리 담즙 카날리큘리에서 감소된다. Blebbistatin와 actomyosin 수축의 억제는 무질서한 모양의 형성을 유도, 두꺼운, 둥근 담즙 카날리큘리. 또한, 오카다산으로 치료하는 것은 케라틴의 물리적 특성에 강하게 영향을 미치고 치료되지 않은 대조군에 비해 현저하게 좁혀진 담즙 카날리큘리를 초래하는 인산을 억제합니다.또한, 에탄올 치료는 알라닌과 아파르타테 아미노 전달의 수준을 크게 높여 심각한 간세포 손상을 시사하는 반면, 블리스타틴 치료는 트랜스아미나아제 수치와 오카다산 치료에 대한 고려 변화가 발생하지 않으며, 알라닌 아미노트랜스퍼효소의 가벼운 생화학적 변화를 유발하지만 아미노트랜스퍼효소를 분리하는 어떠한 변화도 유발되지 않는다. 캐니언레이션 과 관류의 시작 부분에 상대적으로 빠르게 작동 하 고 관류 시스템에 입력 하는 거품을 방지 하는 것이 중요 하다. 세포 용액은 단백질 발현 및/또는 활성화 단계의 변화가 치료 중에 발생하는지 여부를 결정하기 위해 관심있는 단백질에 대한 중복 우물에서 수집 될 수 있습니다.

isolation-3d-collagen-sandwich-culture-primary-mouse-hepatocytes-to

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

기본 hepatocytes는 생리학 관련 실험 시스템의 생화학, 분자, 그리고 신진 대사 기능을 평가하는 유용한 도구를 제공합니다. 우리는 지속적으로 to1.0 × 10 백업 실행 가능한 hepatocytes를 생성 원위치 간 재관류에 쥐에 대한 신뢰할 수있는 프로토콜을...

쥐 간장 세포의 분리 및 차 문화

신생아 생쥐의 간외 담관에서 cholangiocytes을 분리하는 기술을 설명한다. 덕트 꼼꼼하게 해부 한 다음 세포는 두꺼운 콜라겐 젤의 부산물에 의해 격리됩니다. 이 방법은 간외 담관 개발 및 병리 공부를위한 유용한 도구를 제공합니다.

신생아 간외 Cholangiocytes의 분리

여기서는 성인 마우스로부터 일차 간세포를 분리하는 효소 방법을 보여, 우리는 ELISA 및 실시간 PCR을 이용하여 염증 반응을 정량 설명한다.

마우스에서 차 간세포 문화에 염증 반응의 유도

여기, 우리는 건강 하 고 기능적인 기본 마우스 hepatocytes의 격리에 대 한 프로토콜을 제시. 비 방사성 라벨 기판 간 초기 단백질 합성을 탐지 하기 위한 지침에에서 에너지 대사 항상성의 맥락에서 단백질 합성을 기본 메커니즘을 이해할 수 있도록 제공 되었다.

비 방사성 L-azidohomoalanine 라벨 방법에 의해 초기 단백질 합성 분석에 대 한 기본 마우스 Hepatocytes의 절연

이 프로토콜 마우스 extrahepatic 담 즙 덕트 3 차원 organoid 시스템의 생산을 설명합니다. 이러한 담 즙 organoids cholangiocyte 생물학 연구 문화에서 유지할 수 있습니다. 담 즙 organoids 조상 및 담 즙 셀의 마커를 표현 하 고 편광 된 상피 세포의 구성 됩니다.

Organoids 마우스 Extrahepatic 담 즙 덕트에서의 세대

원발성 간세포는 시험관 내에서 간 반응과 신진 대사를 연구하는 데 유용한 도구입니다. 상업적으로 이용가능한 시약을 이용하여, 마우스 원발성 간세포 단리를 위한 개선된 시간- 및 노동-효율적인 프로토콜이 개발되었다.

마우스 원발성 간세포 분리를 위한 개선된 시간 및 노동력 효율적인 프로토콜

이 프로토콜은 특수 정맥 내 카테터, 표준화 된 멸균 일회용 튜브, 실시간 모니터링으로 보완 된 온도 제어 및 분리 된 일차 쥐 간세포의 생존력, 수율 및 기능의 일관성을 향상시키기 위해 두 단계 콜라게나제 관류 절차를위한 경보 시스템의 사용을 자세히 설명합니다.

다중 파라미터 관류 조절을 통한 원발성 쥐 간세포의 분리

여기서 우리는 원발성 마우스 간 정현파 내피 세포 (LSEC) 분리를위한 프로토콜을 개략적으로 설명하고 시연합니다. 이 프로토콜은 간 콜라게나제 관류, 저속 원심분리에 의한 비실질 세포 정제 및 CD146 마그네틱 비드 선택을 기반으로 합니다. 우리는 또한 표현형과 유세포 분석기 및 주사 전자 현미경을 사용하여 이러한 분리 된 LSEC를 특성화합니다.

마우스 일차 간 정현파 내피 세포의 분리 및 특성화

이 프로토콜은 쥐 모델에서 최적화된 2단계 콜라겐분해효소 간 관류 기술을 제시하고 3D 오가노이드의 시험관 장기 배양을 위해 분리된 간세포의 사용을 보여줍니다.

쥐의 간 관류 및 일차 간세포 분리: 최첨단 3D 오가노이드 배양에 중요한 오래된 절차

임의의 점 kinematograms과 컴퓨터 - 생성 무척추 동물의 비디오 재생을 고용 op​​erant 조절 패러다임을 사용하는 도마뱀의 시각적 감도를 테스트.

도마뱀의 운동의 속도와 방향에 시각 민감도 테스트

배우세요 1차 마우스 간세포 격리 및 3D 콜라겐 샌드위치 배양법을 통해 체외 담즙 관내 형성과 세포골격 역할을 연구하는 방법을. 이 기술은 생존율 높은 간세포를 장기간 배양하여 간 기능과 질병 메커니즘을 분석하는 데 활용됩니다.

체외에서 담즙 관내 형성에서 세포골격의 역할을 연구하기 위해 1 차 마우스 간세포의 격리 및 3D 콜라겐 샌드위치 문화

더 많은 동영상 탐색