Dit protocol beschrijft hoe de differentiatie van M cellen in menselijke stamcel afgeleide ileale monolagen en methoden om hun ontwikkeling te beoordelen induceren.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft hoe de differentiatie van M cellen in menselijke stamcel afgeleide ileale monolagen en methoden om hun ontwikkeling te beoordelen induceren.
M (microfold) cellen van de darmfunctie voor het vervoer van antigeen van de apicale lumen naar de onderliggende Peyer patches en lamina propria waar immuuncellen wonen en daarom bijdragen aan mucosale immuniteit in de darm. Een volledig begrip van hoe M-cellen differentiëren in de darm en de moleculaire mechanismen van antigeen-opname door M-cellen ontbreekt. Dit komt omdat M-cellen een zeldzame populatie van cellen in de darm zijn en omdat in vitro-modellen voor M-cellen niet robuust zijn. De ontdekking van een zelf-vernieuwend stamcel kweek systeem van de darm, genaamd enteroïden, heeft nieuwe mogelijkheden geboden voor het kweken van M-cellen. Enteroïden zijn voordelig ten opzichte van standaard gekweekte cellijnen omdat ze kunnen worden gedifferentieerd in verschillende belangrijke celtypen gevonden in de darm, met inbegrip van Goblet cellen, Paneth cellen, enteroendocrine cellen en enterocyten. De cytokine RANKL is essentieel in de ontwikkeling van M-cellen, en toevoeging van RANKL en TNF-α aan cultuur media bevordert een subset van cellen van ileale-enteroïden om onderscheid te maken in M-cellen. Het volgende protocol beschrijft een methode voor de differentiatie van M-cellen in een transwell epitheel gepolariseerd monolaag-systeem van de darm met behulp van menselijke ileale-enteroïden. Deze methode kan worden toegepast op de studie van M-celontwikkeling en-functie.
M (microfold) cellen zijn gespecialiseerde intestinale epitheliale cellen gevonden in de eerste plaats in de follikel geassocieerde epitheel (FAE) van de darm bovenliggende kleine lymfoïde gebieden genoemd Peyer's patches1. M-cellen hebben korte onregelmatige apicale microvilli en zijn diep invaginated op hun basolaterale kant, waardoor immuuncellen nauw kunnen verblijven in hun cellichaam2. Deze unieke morfologie stelt M-cellen in staat om antigeen van het apicale lumen van de darm te proeven en deze rechtstreeks aan de onderliggende immuuncellen te leveren2. Op deze manier zijn M-cellen belangrijk voor immuun surveillance in de darm, maar kunnen ze ook worden misbruikt door pathogenen voor binnenkomst in de lamina propria1,2,3,4,5, 6,7.
De studie van M-cellen is gehinderd door verschillende factoren. Eerste, M cellen zijn te vinden op een lage frequentie in de muis en de menselijke darm8. In gekweekte cellen systemen, M cel-achtige cellen zijn geïnduceerd om te differentiëren door coculturing een gepolariseerde adenocarcinoom cellijn, CaCO-2, met ofwel b lymfocyten van muis Peyer patches of de b Cell lymfoom cellijn, Raji B9,10 . Dit resulteert in een subset van CaCO-2-cellen die de M-celmarkeringen sialyl Lewis a antigen en UEA-1 in het gepolariseerde epitheel9,10uitdrukken. (Deze markers worden ook uitgedrukt in Goblet cellen in intestinale weefsels, dus tegenwoordig worden minder vaak gebruikt als definitieve M cel markeringen11,12.) Dit CaCO-2-M-celsysteem is gebruikt om de opname van deeltjes en bacteriën translocatie13,14te bestuderen. Echter, CaCO-2 cellen zijn een gevestigde cellijn van een grote intestinale adenocarcinoom met de verstorende factor dat verschillende bronnen van CaCO-2 cellen verschillende fenotypes tussen Labs15weergeven. Verder kunnen ze de transcriptie niveaus van echte M-cellen niet volledig recapituleren, omdat ze geen uitdrukking hebben van de momenteel bekende M-celmarkeringen GP2 en SpiB16. Daarom zijn aanvullende en fysiologisch relevante cultuur modellen nodig om M-celontwikkeling en-functies te kunnen bestuderen.
In de afgelopen tien jaar, het gebied van enteroid-afgeleide modelsystemen van de darm is snel vooruitgang van de eerste ontdekking dat intestinale stamcellen afgeleid van menselijke intestinale biopsie kunnen zichzelf propageren en Self-renew in cultuur 17 , 18. belangrijk is dat het verwijderen van stamcel bevorderende factoren uit de groeimedia deze stamcel culturen kan onderscheiden in de vele celtypen die in de darm18worden aangetroffen. Bovendien, recent werk suggereert het belang van Rankl-rang signalering in M celontwikkeling in de darm19,20. De rang receptor is een lid van de TNF familie van receptoren die wordt uitgedrukt op epitheliale precursor cellen in de darm19 terwijl Rankl (de rang receptor ligand) wordt vrijgegeven door stromale cellen van de Peyer patches20. Aangezien de epitheliale celtypen aanwezig in ileale-enteroïden geen Rankl produceren, kan M celdifferentiatie in ileale enteroid culturen worden geïnduceerd door de toevoeging van Rankl aan de cultuur media21,22. Opname van TNFα in de cultuur media helpt bij de ontwikkeling van M-cellen in ileale-enteroïden23. Hier beschrijven we de methoden voor het induceren van differentiatie van M-cellen in intestinale monolagen afgeleid van menselijke ileale-enteroïden. Onze methodes zijn deels gebaseerd op wijzigingen van de volgende protocollen21,22,23.
Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de Tufts University IBC en IRB.
1. inducerende M celdifferentiatie in humaan Ileal Enteroid-afgeleide monolayers
Opmerking: Dit protocol maakt gebruik van ileale-enteroïden afgeleid van menselijk weefsel biopsie. Raadpleeg de gepubliceerde protocollen voor methoden over hoe te groeien en doorgang deze cellen18,24. De volgende methoden voor de ontwikkeling van monolagen werden aangepast van zou et al.24. Methoden voor het induceren van M cellen in ileale enteroid-afgeleide culturen werden aangepast uit eerdere rapporten21,22,23. Al het werk wordt uitgevoerd in een steriele weefselcultuur en incubaties zijn in de afzuigkap of weefselkweek incubator zoals aangegeven. Zie de tabel met materialen die nodig zijn om ileale enteroid monolagen en verschillende media te bereiden.
2. verifiëren van M-celdifferentiatie door qRT-PCR
Opmerking: Voer het volgende werk uit op een steriele RNAse vrije tafelruimte. Zie tabel met materialen voor een lijst met voorkeurs materialen voor QRT-PCR.
3. verifiëren van M-celdifferentiatie door immunofluorescentie
Opmerking: Houd altijd de onderste kamer van de plaat gevuld met PBS, zodat de membranen NAT blijven. Deze procedure wordt uitgevoerd op de Bank. Zie tabel met materialen voor een lijst van voorkeurs materialen voor immunofluorescentie.
Ileale-enteroïden die in ECM worden geteeld, worden visueel geanalyseerd en door qRT-PCR voor hun relatieve gezondheidstoestand en differentiatie toestanden als een middel voor kwaliteitscontrole voor ileale enteroid culturen en voor gebruik in monolagen. Ongedifferentieerde ileale-enteroïden die in ecu worden geteeld, lijken helder en cystic in morfologie, wat duidt op de aanwezigheid van veel stamcellen (Figuur 1a). Na verloop van tijd, ongedifferentieerde ileale-enteroïden geteeld in groeimedia kunnen nemen op een tussenliggende fenotype waar sommige Cystic verschijnen en sommige lijken ondoorzichtig (Figuur 1b). Onze ongedifferentieerde monsters lijken vaak op die in Figuur 1b in plaats van Figuur 1a. Deze tussenliggende culturen bevatten meer terminaal gedifferentieerde enterocyten zoals gemeten door uitdrukking van de enterocyte marker, sucrase isomaltase (SI), en vermoedelijk geëxtrudeerde dode enterocyten in het lumen dragen bij aan hun dichte uiterlijk. Ileal-enteroïden kunnen in deze intermediaire toestand worden gebruikt voor de ontwikkeling van monolagen, maar het moet in gedachten worden gehouden dat de hoeveelheid intestinale stamcellen in de culturen laag kan zijn, en sommige gedifferentieerde celtypen kunnen aanwezig zijn (zie bijvoorbeeld qRT-PCR- gehalten in niet-gedifferentieerde monsters die zijn geteeld in ecu die lijken op Figuur 1b in Figuur 2). Ter vergelijking, ileale enteroids gekweekt met differentiatie media in ECM voor 5 + dagen zal uniform verduisterd en lobulair en culturen met deze morfologie zijn niet goed kandidaten voor zaaien monolagen (figuur 1c).
Expressie van stamcel genen en genen van intestinale celdifferentiatie kan worden geanalyseerd door qRT-PCR als een andere manier om de gezondheidstoestand van ileale-enteroïden die in ECM worden geteeld te beoordelen en hun differentiatie capaciteiten, eenmaal als monolagen op trans putten. De uitdrukking van een stamcel gen, LGR5, een enterocyte gen, si, een Goblet celgen, MUC2, en een Paneth celgen, lyz, wordt vergeleken tussen ongedifferentieerde ileale enteroid culturen die in ECM worden geteeld en gedifferentieerde ileale enteroid monolagen in de aanwezigheid of afwezigheid van Rankl/tnfα (Figuur 2). Hoewel de waarden kunnen verschillen tussen experimenten, expressie van LGR5 moet afnemen na differentiatie van monolagen18,26. LGR5 expressie wordt meestal niet gedetecteerd in de gedifferentieerde ileale monolagen zonder Rankl en tnfα op dag 7. Omgekeerd, expressie van markers van differentiatie van specifieke celtypen, zoals si en MUC2, toenemen na differentiatie18. De uitdrukking van Lyz neemt over het algemeen af na differentiatie in onze culturen. Als de ileale enteroid culturen die worden gebruikt voor het maken van monolagen meer op Figuur 1b lijken dan Figuur 1a, kunnen stijgingen van de intestinale differentiatie markeringen bescheiden na differentiatie zijn omdat deze eerste culturen heterogeen zijn in intestinale celtypen en hebben een hoger basaal niveau van si en MUC2. Differentiatie in monolagen komt echter nog steeds voor als beoordeeld door verlies van LGR5 expressie en microscopie (zie hieronder). Bovendien vermindert de toevoeging van RANKL en TNFα aan de differentiatie media het verlies van LGR5 expressie (Figuur 2). Parallel, de uitdrukking van si en MUC2 zijn iets lager dan in de gedifferentieerde toestand ontbreekt Rankl en tnfα hoewel hun niveaus boven de ongedifferentieerde voorwaarde toenemen.
M celdifferentiatie in monolagen wordt zowel door QRT-PCR als door immunofluorescentie bepaald met behulp van twee M cel-specifieke markers, inclusief celoppervlak glycoproteïne 2 (GP2) en transcriptiefactor spib21. De uitdrukking van de GP2 en spib is upregulated in de ileale-enteroid-afgeleide monolagen in de aanwezigheid van Rankl en tnfα en wordt niet gedetecteerd in niet-Rankl-en tnfα-behandelde monsters (Figuur 3). Expressie van deze markers kan ook worden genormaliseerd naar een stukje van kleine darmweefsel22, indien beschikbaar. Dit maakt de vouw verandering van deze m celmarkeringen te vergelijken met weefsel dat m cellen heeft in plaats van het beheersen van monolagen die geen uitdrukking van deze markers hebben en maakt standaardisatie tussen experimenten in één Lab. M-cellen worden ook gedetecteerd door de oppervlakte uitdrukking van de GP2 door immunofluorescentie (Figuur 4). Typisch, in een confluente monolayer, worden 1 tot 5 M cellen waargenomen in een gegeven Microscoop veld bij 40X vergroting door dag 6 tot en met 8 na seeding in monsters behandeld met RANKL en TNFα (Figuur 4a-D). Er wordt geen GP2-uitdrukking gezien in de onbehandelde monsters (figuur 4e). De orthogonale weergave van het XZ-vlak met een phalloidin-sonde toont actine-structuren rond elke cel en de GP2-uitdrukking op het apicale oppervlak van M-cellen (Figuur 4F-G). Dit model aan de lage frequentie van M cellen gevonden in de darm van de mens1,2,8. Om M-cellen te zuiveren en te isoleren voor verder onderzoek, kunnen M-cellen worden gekleurd met behulp van de GP2-oppervlakte uitdrukking en gesorteerd met behulp van FACS voor de GP2 +-cellen.
M-cellen binden aan en transporteren antigeen van de intestinale lumen naar de immuuncellen die zich onder het epitheel2bevinden. Secretoire Iga geproduceerd in de darm bindt aan bacteriën en kan binden aan het apicale oppervlak van M cellen ter vergemakkelijking van het transport van de microben27,28. Om te bepalen of de M-cellen die in dit model zijn ontwikkeld, in staat zijn om te binden aan IgA, wordt humaan serum IgA toegevoegd aan de bovenste kamer, toegestaan om te binden voor 1 h, en vervolgens worden de monolagen bereid voor immunofluorescentie analyse. De aanwezigheid van IgA op M-cellen wordt gevisualiseerd met behulp van een fluor-geconjugeerd secundair antilichaam dat de zware keten van humaan serum IgA herkent. M-cellen die zijn behandeld met IgA voor 1 uur hebben IgA gebonden aan het apicale oppervlak (figuur 5a), terwijl m-cellen in controle putten die alleen werden behandeld met het secundaire antilichaam voor Iga geen detecteerbaar signaal hebben (Figuur 5b). Verder bindt IgA zich specifiek aan het apicale oppervlak van M-cellen en is het niet gebonden aan cellen die de GP2-oppervlakte vlek missen. Bovendien hebben M-cellen karakteristieke kortere dichte actine op hun apicale oppervlak2. Om de morfologie van de M-cel in dit model te analyseren, worden ileale-enteroid-afgeleide monolagen gedurende 7 dagen geteeld en geoogst voor immunofluorescentie analyse van F-actin met phalloidine. Metingen van de intensiteit van actine pixels worden berekend voor M-cellen en voor niet-M-cellen die direct naast elke M-cel worden gebruikt met ImageJ-software (Figuur 6a). De actin-intensiteit wordt verlaagd op de GP2 + M-cellen in dit model en een representatief beeld wordt weergegeven in Figuur 6b. Over het algemeen hebben de M-cellen die zijn ontwikkeld in dit ileale enteroid-afgeleide monolaag-model karakteristieke genexpressie, morfologie en sommige M-celfuncties van humane intestinale M-cellen, zoals binding aan Iga.

Figuur 1: representatieve morfologie van menselijke ileale-enteroïden in ECM na splitsing van één week. A) heldere en cystische ongedifferentieerde ileale-enteroïden. B) intermediair fenotype met enkele Cystic ileale enteroids en enkele ondoorzichtige lobulaire ileale-enteroïden. C) verduisterd en lobulaire gedifferentieerde ileale-enteroïden. Beelden genomen door de lens van een optische lichtmicroscoop met 4x vergroting met behulp van een iPhone7 camera. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 2: relatieve expressie van stamcel-en differentiatie markeringen van menselijke ileale-enteroïden die in ecu worden geteeld of worden gedifferentieerd als monolagen. Ileal-enteroïden werden gedurende 7 dagen geteeld in ecu (ongedifferentieerd) of gekweekt en gedifferentieerd als monolagen zonder (gedifferentieerd) of met RANKL en TNFα (gedifferentieerd + R/T). Ileal enteroid culturen of monolagen werden geoogst in trizol voor RNA-extractie. Genexpressie werd bepaald door qRT-PCR en wordt uitgedrukt ten opzichte van Gapdh. Gegevens zijn gemiddeld 3 onafhankelijke putten van ileale-enteroïden of monolagen per aandoening. Foutbalken geven aan dat SEM. ND niet is gedetecteerd. Statistische significantie werd bepaald op Log-getransformeerde waarden met behulp van One-way ANOVA met Dunnett de meervoudige vergelijkingstest vergeleken met de ongedifferentieerde. * * p < 0,01, * * * p < 0,001 Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 3: relatieve expressie van M-cel-specifieke markers GP2 en spib van humane ileale-enteroid-afgeleide monolayers. Rankl/tnfα behandelde en niet-behandelde humane ileale enteroid-afgeleide monolagen werden na 7 dagen na het zaaien in trizol voor RNA-extractie geoogst. Genexpressie werd bepaald door qRT-PCR en wordt uitgedrukt ten opzichte van Gapdh. Gegevens zijn gemiddeld 6 onafhankelijke monolagen per aandoening. Foutbalken geven aan dat SEM. ND niet is gedetecteerd. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 4: immunofluorescentie van de GP2-expressie van het oppervlak op M-cellen in humane ileale-enteroid-afgeleide monolagen na verloop van tijd. RANKL/TNFα behandelde en niet-behandelde humane ileale enteroid-afgeleide monolagen werden vastgesteld in 4% PFA en gekleurd voor immunofluorescentie op verschillende aangegeven dagen na het zaaien. Afbeeldingen werden geanalyseerd met behulp van ImageJ-software. DAPI = blauw; Glycoproteïne 2 (GP2) = rood. (a-D) Rankl/tnfα behandelde monolagen op verschillende dagen na de seeding. E) niet-behandelde monolaag die op dag 7 na het zaaien wordt geoogst. (F-G) Orthogonaal xz-vlak van monolagen op dag 7 na seeding overgelegd met phalloidin-sonde voor F-actin. Phalloidin = cyaan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 5: Iga bindt specifiek aan het apicale oppervlak van M-cellen. RANKL/TNFα-behandelde humane ileale-enteroid-afgeleide monolagen werden gedurende 7 dagen geteeld en vervolgens (a) behandeld met 10 μg humaan serum Iga voor 1 uur of (B) met een mock behandeld met PBS alleen (geen Iga-controle). Na 1 h werden monolagen 2x in PBS gewassen, werden opgelost in 4% PFA, permeabel met 0,1% tritonx-100, en gekleurd voor immunofluorescentie. Afbeeldingen werden geanalyseerd met behulp van ImageJ-software en zijn representatief voor 3 onafhankelijke experimenten. DAPI = blauw; Glycoproteïne 2 (GP2) = rood; Antilichamen tegen humaan serum IgA = groen; Phalloidin = cyaan. Zwarte pijlen duiden IgA gebonden aan apicale oppervlak van M cel. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 6: M-cellen hebben een verminderde actine-intensiteit in vergelijking met aangrenzende niet-M-cellen. RANKL/TNFα-behandelde humane ileale enteroid-afgeleide monolagen werden gedurende 7 dagen geteeld en vervolgens vastgesteld op 4% PFA en werden bevlekt voor immunofluorescentie. (A) met IMAGEJ werden GP2 + M-cellen geschetst met behulp van de FreeHand Selection Tool en metingen van het gebied en de geïntegreerde dichtheid werden genomen in het Phalloidin-kanaal. Dezelfde analyse werd vervolgens voltooid voor elke aangrenzende niet-M-cel die de M-cel buren. De onbewerkte geïntegreerde dichtheid werd gedeeld door het gebied van elke individuele cel voor normalisatie. De gemiddelde geïntegreerde dichtheid/oppervlakte werd berekend voor elke aangrenzende niet-M-cellen voor elke M-cel. Beelden werden geanalyseerd van 3 onafhankelijke experimenten; elke stip is een M-cel of gemiddelde van naburige cellen. Foutbalken geven SD aan. statistische significantie werd bepaald op Log-getransformeerde waarden met behulp van een gekoppelde t-test. p = 0,0001 (B) representatief beeld van xz-vlak vanaf plot in A. afbeeldingen werden geanalyseerd met behulp van imagej-software. DAPI = blauw; Glycoproteïne 2 (GP2) = rood; Phalloidin = cyaan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Om monolagen te ontwikkelen die goed differentiëren in de belangrijkste intestinale celtypen en M-cellen, is het essentieel om op de hoogte te zijn van verschillende factoren. Ileal-enteroïden moeten worden geoogst uit ECM-culturen die ongedifferentieerd zijn en een hoog percentage van Lgr5 + stamcellen hebben. Visueel moet het merendeel van de ileale-enteroïden in de ECM-culturen niet worden verduisterd en multilobular, en moet LGR5 expressie in deze culturen worden gedetecteerd door QRT-PCR-analyse. Kwaliteitscontrole van geconditioneerde media is essentieel voor de verspreiding van niet-gedifferentieerde culturen in de loop van de tijd en moet worden voltooid voor elke batch geconditioneerde media die wordt geproduceerd. Kwaliteitscontrole kan worden voltooid door een nieuwe batch media te testen op sommige ECM-culturen en de morfologie van de ileale-enteroïden te vergelijken met een vorige media batch in de loop van een week. LGR5 expressie moet relatief vergelijkbaar blijven in de ileale enteroid culturen die in de nieuwe batch media worden geteeld ten opzichte van de vorige batch.
Tijdens de bereiding van de ileale-enteroïden voor het zaaien als monolagen is het belangrijk om de celoplossing krachtig te Pipetteer na incubatie met trypsine om de ileale-enteroïden in afzonderlijke cellen op te splitsen. Celklonters kunnen leiden tot meerlaagse vorming wanneer ze voor monolayers worden gesempt. Daarnaast is het essentieel om het aantal cellen dat nodig is om een monolaag te vormen, te bepalen voor elke afzonderlijke ileale enteroid lijn die wordt verkregen. Typisch, deze waarde kan variëren van 2,5 x 105 – 5,0 x 105 cellen/goed maar hangt af van de mate van Cystic tot niet-Cystic ileale enteroids in culturen en varieert voor elke afzonderlijke ileale enteroid lijn. Uit ervaring, ileale-enteroïden gekweekt in ECM die lijken minder Cystic vereisen hogere celseeding dichtheid om monolagen te bereiken. Het is raadzaam om de bovenste kamer te wassen na 1 dag van de groei door zachtjes pipetteren van de media op en neer 2-3 keer en vervangen door nieuwe groeimedia. Dit proces spaanders cellen die zijn geland op de top van andere cellen verminderen van de kans op meerlaagse vorming. Overschakelen van de media in de bovenste kamer van groeimedia naar M Cell media wanneer de monolagen zijn ~ 80% Confluent, die meestal optreedt op dag 2 na seeding, helpt bereiken goede M celdifferentiatie. Toevoeging van Rankl/tnfα aan de bovenste kamer tijdens M-celinductie leidt niet tot de ontwikkeling van een groter aantal M-cellen per monolaag en kan daarom buiten de media van de bovenste kamer worden gelaten. Trans putten van verschillende poriegroottes kunnen in dit protocol worden gebruikt zonder de ontwikkeling van M-cellen te beïnvloeden; de dichtheid van de celseeding moet echter worden geoptimaliseerd voor mensen met een grotere poriegrootte. Collageen IV kan worden vervangen door ECM als een kelder membraan proteïne coating voor trans putten of goed platen die beter geschikt voor bepaalde toepassingen kunnen zijn.
Ileal enteroid-afgeleide monolagen op trans Wells bieden een tweekamer systeem dat het mogelijk maakt om gedefinieerde apicale en basolaterale oppervlakken te creëren, zodat de 4-5 verschillende soorten epitheel intestinale cellen kunnen polariseren om oppervlak markeringen op elke zijde ten opzichte van de in de darm gevonden. Aanvullende factoren kunnen aan beide zijden worden toegevoegd, zoals deeltjes, infectieuze agentia of andere celtypen. Tot op heden blijven echter enkele beperkingen bestaan. Zoals beschreven, dit systeem is een statisch systeem dat geen fysiologische stroming, intestinale contracties, en intestinale inhoud ontbreekt. Daarnaast is de villus-crypt-architectuur verloren gegaan door de vorming van een platte monolayer. Deze systemen missen Peyer's patch gebieden, immuuncellen en stromale cellen. Of het gebrek aan immuun en stromale cellen die nauw onder M cellen wonen beïnvloedt de invaginaties die niet worden waargenomen in dit systeem en andere fysiologische werking is een belangrijk toekomstig gebied van onderzoek. Dit protocol kan worden aangepast aan een 96-well plaat of een multi-well plate formaat. De procedure voor het coaten van de 96-boorput plaat met ECM en zaaien met enkelvoudige cellen van ileale-enteroïden blijft hetzelfde als voor trans putten. Titratie van de celseeding dichtheid vereist voor het verkrijgen van monolagen moet worden gedaan, maar meestal varieert van 1,0 x 105 – 3,0 x 105 cellen/goed in een 96-well plaat formaat. M-cellen worden geïnduceerd door het vervangen van de groeimedia met M-celmedia wanneer de monolagen 80% Confluent Health zijn, meestal door dagen 1-3, afhankelijk van de eerste celseeding dichtheid.
Deze methode van het differentiëren van M cellen van ileale-enteroïden in vitro biedt significante verbeteringen ten opzichte van de CaCO-2-methode. De ileale-enteroïden zijn primaire cellen en ten minste 4-5 epitheelcellen zijn aanwezig in het systeem. Bovendien, ileale enteroid lijnen afgeleid van verschillende mensen kunnen worden bestudeerd om te onderzoeken hoe genetica of ziekte staat beïnvloeden M celontwikkeling en gedrag. Extra manipulatie van de ileale-enteroïden tijdens M-celdifferentiatie zal een beter begrip van M-celontwikkeling mogelijk maken, inclusief het karakteriseren van M-celprecursor cellen. Tot slot, aangezien de moleculaire mechanismen van M-cel fagocytose en transcytose nog steeds niet volledig worden begrepen3,29, biedt dit model de mogelijkheid om antigeen-en deeltjes opname door M-cellen te bestuderen en te visualiseren.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd gesteund door NIAID U19AI131126 aan Dr. Isberg (Tufts University School of Medicine) en Dr. Kaplan (Tufts University); (JM is project 2 Leader) en NIAID R21AI128093 aan JM. ACF werd deels ondersteund door NIAID T32AI007077. SEB en MKE werden ondersteund door NIAID U19AI116497-05. We bedanken leden van het Mecsas Lab, het ng Lab en Dr. Isberg aan de Tufts University School of Medicine voor nuttige discussies. De confocale beeldvorming werd uitgevoerd in het Tufts centrum voor neurowetenschappelijk onderzoek, P30 NS047243.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| [Leu15]-Gastrin I | Sigma-Aldrich | G9145 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: 10 µM Eindconcentratie: 10 nM |
| 0.5 M EDTA | Invitrogen | 15575020 | Voor het breken van ECM Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: 0.5 M Eindconcentratie: 0.5 mM |
| 40 µm cel zeef | Corning | 352340 | Voor het uitsluiten van klonten van enkele cellen Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| A-8301 | Sigma-Aldrich | SML0788-5MG | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: DMSO Stock Concentratie: 500 µM Eindconcentratie: 500 nM |
| Advanced DMEM/F12 | Invitrogen | 12634-028 | MCMGF+ en DM basaal medium Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Alexa Fluor 594 geit anti-muis IgG | Thermo Fisher | A-11005 | Voor secundaire kleuring Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: 1:200 |
| Alexa Fluor 647 Phalloidin | Invitrogen | A22287 | Optionele secundaire kleuring voor F-actine Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: 1:100 |
| B27 Supplement | Invitrogen | 17504-044 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: Stock Concentratie: 50x Eindconcentratie: 1x |
| Bovien Serum Albumine | Chem-Impex | 00535 | 5% voor blokkeringsoplossing Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: Eindconcentratie: 0.01 |
| Chloroform | Fisher Scientific | C298-500 | Voor RNA isolatie Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Circle dekglasjes | Thomas Scientific | 1157B50 | Voor het monteren van membraan op glasplaat Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| DAPI (4',6-diamidino-2-fenylindole) | Thermo Fisher | 62247 | Voor secundaire kleuring Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: 100x Eindconcentratie: 1x |
| DEPC Behandelde RNAse vrije H2O | Fisher Scientific | BP561-1 | Voor RNA isolatie Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| DNA Verwijderingskit | Invitrogen | AM1906 | Voor RNA isolatie Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Ethyl Alcohol, 200 proof | Sigma Aldrich | EX0276-4 | Voor RNA isolatie Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Feather Scalpels | VWR | 100499-580 | Voor het snijden van membraan uit transwells Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Fetal bovien serum (FBS) | Gibco | 26140079 | Voor het inactiveren van trypsine Oplosmiddel: Advanced DMEM/F12 Stock Concentratie: 1 Eindconcentratie: 0.1 |
| Glasplaatjes | Mercedes Scientific | MER 7200/90/WH | Voor het monteren van membraan op glasplaat Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| GlutaMAX | Invitrogen | 35050-061 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: Stock Concentratie: 200 mM Eindconcentratie: 2 mM |
| GP2 Antilichaam | MBL International | D277-3 | Oppervlakte kleuring voor M cellen Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: 1:100 |
| HEPES | Invitrogen | 15630-080 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: Stock Concentratie: 1 M Eindconcentratie: 10 mM |
| Human Serum IgA | Lee BioSolutions | 340-12-1 | Voor functionele analyse van M cellen Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: 1 mg/mL Eindconcentratie: 10 µg |
| L-Wnt3a geconditioneerd media | Cell line van ATCC | CRL-2647 | Zie ATCC Productblad voor L Wnt3A (ATCC CRL2647) voor geconditioneerd media protocol; MCMGF+ ingredient Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: 75% in MCMGF+ 0% in DM |
| Matrigel, GFR, fenol vrij | Corning | 356231 | Extracellulaire Matrix (ECM) Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: |
| Muis recombinant EGF | Invitrogen | PMG8043 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: PBS Stock Concentratie: 50 µg/mL Eindconcentratie: 50 ng/mL |
| N2 Supplement | Invitrogen | 17502-048 | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: Stock Concentratie: 100x Eindconcentratie: 1x |
| N-acetylcysteïne | Sigma-Aldrich | A9165-5G | MCMGF+ en DM ingredient Oplosmiddel: H2O Stock Concentratie: 500 mM Eindconcentratie: 1 mM |
| Noggin geconditioneerd media | Cell line gift van Dr. Gijs van den Brink (Universiteit van Amsterdam) | Ref 30 voor geconditioneerd media protocol; MCMGF+ en DM Ingrediënt Oplosmiddel: Stock Concentratie: Eindconcentratie: 5% in MCMGF |
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen