Om besmetting te voorkomen, voeren protocol in zijn geheel binnen een steriele weefselkweek kap. Menselijke fundic weefsel werd verzameld van patiënten die een sleeve Gastrectomie volgens het goedgekeurde protocol van de Universiteit van Cincinnati IRB (IRB protocolnummer: 2015-4869).
Alle muis studies werden goedgekeurd door de Universiteit van Cincinnati institutionele dierenverzorgers en gebruik Comité (IACUC) die een Amerikaanse vereniging van beoordeling en erkenning van Laboratory Animal Care (AAALAC) faciliteit onderhoudt.
1. invoering van mens-afgeleide 3D maag Fundic Organoids
Opmerking: Dit protocol is gebaseerd op onderzoek eerder gepubliceerd in dit lab8.
- 3D organoid media die uit 50% Wnt-geconditioneerd en 20% R-spondin geconditioneerd media bestaat voor te bereiden.
- Bereiden van Wnt geconditioneerd media, cultuur van de L-cellen in Wnt groeimedium (Dulbecco gewijzigd van Eagle Medium (DMEM), 10% foetale runderserum (FBS), 1% penicilline/streptomycine) voor 7 dagen, oogst het medium, en filteren met behulp van een 0,22 µm filter.
- R-spondin geconditioneerd media voor te bereiden. Groeien van een gemodificeerde HEK-293T R-spondin dat cellijn in R-spondin groeimedium (Dulbecco gewijzigd van Eagle Medium (DMEM), 10% foetale runderserum (FBS), 1% penicilline/streptomycine). Op bijlage na 2U, omzetten in het medium van deze cellen OPTIMEM groei medium, 1% penicilline/streptomycine. Cultuur de cellen gedurende 7 dagen. Dan de R-spondin geconditioneerd media oogst en filteren met behulp van een 0,22 µm filter.
Opmerking: Dit protocol is eerder gepubliceerd en voor een meer gedetailleerde protocol verwijzen naar 6,7,8.
- Ontdooi de groeifactor verminderde, fenol red-gratis kelder membraan matrix voor 16u op het ijs bij 4 ° C. Verzamelen van het weefsel in de ijskoude Ca2 +/Mg2 +-gratis DBPS in een grote plastic container. Opslaan op het ijs tot begin stap 1.4.
Opmerking: Weefsel wordt verzameld van patiënten die een sleeve Gastrectomie.
- Met behulp van Tang, wassen het weefsel krachtig in een steriele bekerglas van 100 mL Ca2 +/Mg2 +-gratis Dulbecco van fosfaat gebufferde zoutoplossing (DPBS). Wassen voor ongeveer 30 s of totdat het puin en het bloed heeft verwijderd. Vervolgens met behulp van steriel gaas, veeg weg de slijmvliezen laag van het epithelium.
- Met behulp van grote pincet, stevig begrijpen de spier laag van het weefsel en met kracht, het epithelium met behulp van de grote gebogen hemostatische verlostang weg te schrapen. De geschraapt epitheliale fragmenten in een petrischaal steriele, polystyreen verzamelen.
- Mince de epitheelweefsel in ongeveer 2.0 x 2.0 mm2 formaat stukjes weefsel vertering optimaliseren met scheermessen. Wassen van de weefsels fragmenten met Ca2 +/Mg2 + -gratis DBPS aangevuld met antibiotica (Ca2 +/Mg2 + -gratis DPBS, 1% penicilline/streptomycine, 0,25 mg/mL amfotericine B 10 mg/mL gentamicine, kanamycine 50 mg/mL), totdat de wash is vrij van bloed. Meerdere wasbeurten uitvoeren indien nodig. Verwijderen uit het wassen met een zorgvuldig het wassen door middel van een steriel gaas filter in een bekerglas van afval.
- Verzamel gewassen fragmenten in een glas 125 mL ronde onderkant kolf met een 25 mm roer bar en voorverwarmde incubatie media (basale media, aangevuld met 2 mM L-glutamine, 1% penicilline/streptomycine, 10 mM HEPES-Buffer, 1 mg/mL Collagenase Type 1, de cultuur van de cel van 2 mg/mL graad van bovien serumalbumine). Het zegel van de kolf met ronde bodem met rubber septa.
- Invoegen van een spinale naald van 20 G in de septa en sluit deze aan op een zuurstoftank met rubber hosing. Als u wilt filteren op eventuele verontreinigingen, kunt u het papieren zakdoekje invoegen door de buis om een filter te maken. Inschakelen van de uitstroom van de zuurstof op laag. 10-15 uitstroom naalden in de septa om te voorkomen dat de breuk van de septa invoegen.
- Beveilig de set up naar een stand van de ring met behulp van klemmen en plaatst u deze in een waterbad gekalibreerd tot 37 ° C met een roer-plaat voor 30-45 min. Nadat het weefsel heeft geweest incubatie gedurende 15 minuten, verwijder 50 µL van incubatie media en Controleer visueel gedissocieerde klieren. Als de klieren niet dicht of niet gescheiden van het weefsel, verlof voor een extra 5-10 min.
- Onmiddellijk na incubatie, voeg 50 mL pre-water verwarmd DMEM/F12 incubatie media met behulp van een steriele serologische pipet of door gieten direct in het incubatie-mengsel.
- Filtreer het mengsel van de klier door middel van een steriel gaas in vier 50 mL conische buizen. Houd het filtraat op ijs gedurende 15 minuten zodat uitgepakte klieren om af te wikkelen naar de onderkant van de conische buis. Wees voorzichtig niet te verstoren de gevestigde klieren, te verwijderen en te verwijderen uit de top 40 mL van het supernatant gebruik een serologische pipet. Resuspendeer de overblijvende 10 mL 10 ml van DPBS aangevuld met antibiotica.
- Het mengsel gelijkmatig verdelen in 5 mL cel cultuur reageerbuizen. Centrifugeer gedurende 5 minuten bij 65 x g bij 4 ° C en verwijder het supernatant zorgvuldig met behulp van een precisiepipet. Resuspendeer de pellet klier in ontdooide kelder membraan matrix met een pipet of een 200 µL breed pipette uiteinde. Meng tot homogene.
Opmerking: Het is van cruciaal belang voor het uitvoeren van deze stap op het ijs en om te voorkomen dat de polymerisatie van kelder membraan matrix tijdens het mixen. Daarnaast is het belangrijk om het visueel inspecteren de dichtheid van de klier door middel van steekproeven voor 50 µL. De optimale dichtheid is ~ 70% confluentie.
- Vervolgens plaat de klieren in 50 µL van kelder membraan matrix met behulp van een precisiepipet wide-tipped. Vermijd produceren bubbels terwijl beplating.
- Dat kelder membraan matrix polymeriseren, Incubeer gedurende 10-15 minuten bij 37 ° C. Als plating in een 12-well cultuur bord, voeg 1 mL van hFGO media (Advanced Dulbecco gemodificeerde Eagle medium/F12 medium aangevuld met 2mM L-glutamine, 1% penicilline/streptomycine, 0,25 mg/mL amfotericine B 10 mg/mL gentamicine, 50 mg/mL kanamycine, 10 mM HEPES Buffer, 1 mM n-Acteylcystine, 1 x N2, 1 x B27, 50% Wnt-geconditioneerd medium, 20% R-spondin-geconditioneerd medium aangevuld met 100 ng/mL bot morfogenetische eiwit remmer 1 nM gastrine, 50 ng/mL epidermale groeifactor, 200 ng/mL Fibroblast groeifactor 10, 10 mM Nicotinamide, en 10 µM Y-27632 ROCK remmer) per putje. Als dat niet genoeg media te dompelen de zeepbel van de matrix kelder membraan met behulp van een 12-well cultuur plaat toevoegen.
- Cultuur van de cellen bij 37 ° C in een 5% CO2 bevochtigde cel cultuur incubator. Media elke 4-5 dagen wijzigen.
2. invoering van muis-afgeleide 3D maag Fundic Organoids
Opmerking: Dit protocol is eerder gepubliceerde 6. Kelder membraan matrix op het ijs ontdooien en bereiden alle reagentia voordat u begint.
- Offeren muizen met behulp van een methode goedgekeurd door de onderzoeksinstelling waar onderzoek wordt uitgevoerd. Verwijderen van de maag van de muis en ontleden volgens de eerder gepubliceerde protocollen 6. Wassen in 20 mL ijs koud Ca2 +/Mg2 +-gratis DBPS.
Opmerking: C57BL/6 muizen, leeftijd van 8-10 weken, worden gebruikt voor fundic maag organoid culturen. Muizen werden euthanized inademing van kooldioxide gevolgd door handmatige cervicale dislocatie voordat zij zijn afgehaald van de maag.
- Strippen van de laag van de spieren van de maag en zichtbare bloedvaten zoals eerder gepubliceerd 6.
- Scheiden de fundus van het antrum en de voormaag met behulp van een steriele scheermesje. Gesneden fundus met behulp van kleine heelkundige schaar in fragmenten ongeveer 2.0 x 2.0 mm. met pincet, verzamelen de fragmenten in een conische tube van 15 mL EDTA incubatie buffer met (Ca2 +/Mg2 +-gratis DPBS, 5 mM EDTA) en Incubeer bij 4 ° C voor 2 h met zachte agitatie.
- In een steriele kap, laat conische buis en fragmenten op ijs voor ongeveer 5 min. gebruik een pipet om zoveel incubatie buffer mogelijk verlaten fragmenten onaangeroerd. Voeg 5 mL buffer schudden (1 g D-Sorbitol, 1,47 g sacharose in 100 mL Ca2 +/Mg2 +-gratis DPBS) en met de hand schudden met een kracht voor 2 min. laten de grote fragmenten te regelen en te verwijderen met haast, met behulp van een precisiepipet 1000 p, de kleine fragmenten die nog moeten regelen in de bovenste laag.
- Draai de verwijderde fragmenten voor 5 min bij 4 ° C bij 65 x g.
- Terwijl het vermijden van luchtbellen, verwijder het supernatant en resuspendeer in de kelder membraan matrix mix totdat het homogene.
- Een brede tip pipet kunt op plaat van de kelder membraan matrix op 50 µL per putje en vervolgens Incubeer bij 37 ° C gedurende 20 minuten.
- Voeg genoeg mFGO groei media (Advanced Dulbecco bewerkt Eagle medium/F12 medium aangevuld met 2mM L-glutamine, 1% penicilline/streptomycine, 10 mM HEPES-Buffer, 1mM n-Acteylcystine, 1 x N2, 1 x B27, 50% Wnt-geconditioneerd medium, 20% R-spondin-geconditioneerd medium aangevuld met 100 ng/mL bot morfogenetische eiwit remmer, 10 nM gastrine, 50ng/mL epidermale groeifactor, 10 ng/mL Fibroblast groeifactor 10 en 10 µM Y-27632 ROCK remmer) te dompelen de zeepbel.
- Cultuur van de cellen bij 37 ° C, 5% CO2 bevochtigde cel cultuur incubator. De media iedere 4-5 dagen wijzigen.
3. collageen Coating voor 2D overdracht
Opmerking: Voer alle procedures in een steriele weefselkweek kap tenzij anders aangegeven. Begin collageen 24 h vóór de overbrenging van 3D organoids aan de enkelgelaagde coating. Houd de rat staart collageen op het ijs en beschermd tegen licht. Collageen gecoate platen zijn goed voor maximaal 2 weken. Als geen gebruik maakt van de gecoate platen onmiddellijk, wikkel de plaat in parafilm en winkel bij 4 ° C totdat het nodig is.
- Verdun de rat staart collageen met 50 µg Mo/mL met behulp van 20 mM azijnzuur.
- Voldoende dekking van het oppervlak van de put met verdunde collageen. Voor een goed in een standaard 12-well-plate, jas met ongeveer 1 mL van collageen. Laat 's nachts bij kamertemperatuur in een steriele kap.
- Wassen tweemaal met 1 mL Ca2 +/Mg2 +-gratis DPBS per putje en vertrekken vanuit een ongedekte positie gedurende 2 uur bij kamertemperatuur in een steriele kap.
4. kelder membraan Matrix Coating voor 2D overdracht
Opmerking: Voer alle procedures in een steriele weefselkweek kap tenzij anders aangegeven. Kelder membraan matrijs coating 2 h vóór de overbrenging van 3D organoids aan de enkelgelaagde beginnen. Houd de kelder membraan matrix op ijs. Gecoate platen onmiddellijk worden gebruikt en kunnen niet worden opgeslagen voor een langere periode van tijd.
- De kelder membraan matrix in een conische tube van 15 mL met een cel cultuur rang water verdunnen om een 1:10 verhouding. Verdun op ijs.
- Met behulp van een precisiepipet Voeg 100 µL van verdunde kelder membraan matrix aan elk putje van een standaard 12-well-plaat. Met behulp van een cel schraper, verdeel de verdunde kelder membraan matrix in de put voor een zelfs vacht.
- Incubeer bij 37 ° C gedurende 1 uur.
- Verwijder het resterende water met behulp van een precisiepipet en drogen bij kamertemperatuur gedurende 1 uur vóór de overbrenging van 3D organoids.
5. overdracht van 3D m/hFGOs naar 2D maag epitheliale cel Monolayers
- Na 3D muis of mens-afkomstige FGOs hebben zijn gekweekt voor 6-7 dagen, de overdracht van 3D organoids aan de 2D enkelgelaagde begint.
Opmerking: Voor elk putje van een enkelgelaagde vereist het wordt aanbevolen om 300 intact organoids of afzonderlijke cellen afgeleid van 300 organoids te gebruiken. In een robuuste cultuur naar verwachting ongeveer 150 organoid per putje binnen een 12 goed cultuur plaat verkrijgen.
- Zorg ervoor dat de platen zijn gecoat vóór de overbrenging.
Opmerking: De kelder membraan matrix gecoate platen hebben een doorzichtig gel laag, collageen gecoate platen zal hebben echter geen enkele duidelijke indicatie van de coating.
- Verjagen de zeepbel van de matrix 3D kelder membraan van de plaat door direct pipetteren 1 mL steriele Ca2 +/Mg2 +-gratis DBPS in het midden van de zeepbel.
- De kelder membraan matrix en organoid mengsel in cel cultuur reageerbuisjes met behulp van een precisiepipet, verzamelen. Verzamelen bij een verhouding van 2 kelder membraan matrix bubbels per buis. Centrifugeer gedurende 5 min op 40 x g- en 4 ° C.
- Met behulp van een vacuümsysteem, verwijder het supernatant en zoals veel kelder membraan matrix mogelijk. Resuspendeer in 4 mL Ca2 +/Mg2 +-gratis DBPS, verwijder het supernatant en 2 - 3 keer herhalen. Voor de hele organoid transfer protocol, gaat u verder met stap 5.10. Ga verder met stap 5.7 voor de eencellige schorsing protocol.
- Vooraf warm cell detachement oplossing tot 37 ° C en voeg 1 mL toe aan elke proefbuis. Meng zachtjes door het omkeren van buizen of pipetteren op en neer met een pipet. Incubeer gedurende 10 minuten bij 37 ° C.
- Voeg toe 2 mL Ca2 +/Mg2 +-gratis DBPS rechtstreeks naar elke proefbuis.
- Gebruik een 26 G naald en syringe het mengsel 2 - 3 keer. Visueel controleren voor afzonderlijke cellen. Syringe 1-2 vaker als er nog steeds organoids of clusters van cellen.
- Centrifugeer bij 40 x g gedurende 5 min bij 4 ° C. Resuspendeer de pellet in 2D FGO media (2D muis FGO groeimedium: geavanceerde Dulbecco gemodificeerde Eagle medium/F12 medium aangevuld met 2mM L-glutamine, 10 mM penicilline/streptomycine, 10% foetaal kalfsserum, 10 mM HEPES-Buffer, 1 x N2, 1 x B27, aangevuld met 10 nM gastrine, 50 ng/mL epidermale groeifactor, 1 µM TGF-β-remmer en 10 µM Y-27632 ROCK Inhibitor van de omwenteling. 2D menselijke FGO groeimedium: Geavanceerde Dulbecco van gemodificeerde Eagle medium/F12 medium aangevuld met 2mM L-glutamine, 1% penicilline/streptomycine, 10 mM HEPES-Buffer, 10% foetaal kalfsserum, 10 mM Nicotinamide, 1 x N2, 1 x B27, aangevuld met 50 mg/mL kanamycine, 50 ng/mL epidermale groei Factor, en 10 µM Y-27632 ROCK remmer, 1 µM TGF-β-remmer).
- Plaat de resuspensie op gecoate platen. Incubeer de platen bij 37 ° C. Vervang media elke 4 dagen of eerder als media omslaat naar geel. Enkelgelaagde vereist ongeveer 4 dagen naar formulier.
6. Kras wond Assay met behulp van 2D maag epitheliale cel Monolayers
- Met behulp van een scheermesje, krassen de enkelgelaagde wanneer de cultuur heeft bereikt 100% confluentie.
- Fix monolayers met 3,7% formaldehyde gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur. Permeabilize met 0,5% niet-ionogene wasmiddel/PBS gedurende 20 minuten bij kamertemperatuur.
- Volgende blokkeren monolayers met 2% ezel serum gedurende 1 uur bij kamertemperatuur en incubeer met 1:1000 verdunning van H+, K+-ATPase primair antilichaam 's nachts bij 4 ° C, spoel met 0,1% niet-ionogene wasmiddel/PBS en incubeer met 1:100 verdunning voor donkey anti-muis 488 secundair antilichaam en 10μg/mL Hoechst celkernen vlek gedurende 1 uur bij kamertemperatuur.
- Vlek ter identificatie van de cellen van de oppervlakte slijm pit in 2D mens afkomstige maag enkelgelaagde culturen, cellen met 20 μg /mL van gaspeldoorn (UEAI) FITC-conjugaat. Afbeelding monolayers op een confocal microscoop.
- Neem beelden van wond elke paar h. kras zal opnieuw epithelialize tussen 24-48 h afhankelijk van de kwaliteit van de enkelgelaagde en variatie tussen patiënten.