Tutaj pokazujemy enzymatyczne podejście do izolacji pierwotnych hepatocytów od dorosłych myszy i opisujemy kwantyfikację odpowiedzi zapalnej za pomocą ELISA i PCR w czasie rzeczywistym.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Tutaj pokazujemy enzymatyczne podejście do izolacji pierwotnych hepatocytów od dorosłych myszy i opisujemy kwantyfikację odpowiedzi zapalnej za pomocą ELISA i PCR w czasie rzeczywistym.
Wątroba odgrywa decydującą rolę w regulacji ogólnoustrojowego stanu zapalnego. Szczególnie w przewlekłej chorobie nerek wątroba reaguje w odpowiedzi na środowisko mocznicowe, stres oksydacyjny, endotoksemię i zmniejszony klirens krążących cytokin prozapalnych poprzez wytwarzanie dużej liczby reagentów ostrej fazy. Narzędzia eksperymentalne do badania stanu zapalnego i leżącej u jego podstaw roli hepatocytów mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia regulacji i udziału cytokin wątrobowych w ogólnoustrojowej odpowiedzi ostrej fazy i przedłużonym scenariuszu prozapalnym, szczególnie w skomplikowanym otoczeniu, takim jak przewlekła choroba nerek. Ponieważ badanie złożonych mechanizmów zapalenia in vivo pozostaje wyzwaniem, wymaga dużych zasobów i zwykle wymaga wykorzystania zwierząt transgenicznych, pierwotne izolowane hepatocyty stanowią solidne narzędzie do uzyskania mechanistycznego wglądu w reakcję ostrej fazy wątroby. Ponieważ ta technika in vitro charakteryzuje się umiarkowanymi kosztami, wysoką odtwarzalnością i powszechną wiedzą techniczną, pierwotne izolowane hepatocyty mogą być również z łatwością stosowane jako metoda przesiewowa. W tym miejscu opisujemy enzymatyczną metodę izolacji pierwotnych mysich hepatocytów i opisujemy ocenę odpowiedzi zapalnej w tych komórkach za pomocą testu ELISA i ilościowego PCR w czasie rzeczywistym.
Przewlekła choroba nerek (PChN) może być zdefiniowana jako stan ostrego i przewlekłego stanu zapalnego1. U pacjentów z PChN stężenie hormonu fosfaturycznego czynnika wzrostu fibroblastów 23 (FGF23) w surowicy stopniowo wzrasta w celu utrzymania homeostazy fosforanów w surowicy2. Podwyższony poziom FGF23 w surowicy jest niezależnie związany z zachorowalnością na choroby sercowo-naczyniowe i śmiertelnością wśród pacjentów rozpoczynających leczenie hemodializą3,4. Ponadto kilka badań klinicznych wykazało silną korelację między podwyższonym poziomem FGF23 a poziomem białka C-reaktywnego (CRP), interleukiny-6 (IL-6) w surowicy i czynnika martwicy nowotworów α (TNFα)5,6. Co więcej, w badaniu eksperymentalnym wykazaliśmy niedawno, że FGF23 może bezpośrednio celować w hepatocyty i powodować reakcję zapalną poprzez zwiększenie produkcji CRP i IL-6 w wątrobie7. W związku z tym FGF23 może działać jako czynnik krążący, który przyczynia się do ogólnoustrojowego stanu zapalnego w PChN.
Na początku lat 70-tych, pierwotne hepatocyty zostały wyizolowane i zbadane po raz pierwszy8. Od tego czasu pierwotne hodowane komórki wątroby są szeroko wykorzystywane do badania procesów metabolicznych, funkcji hormonalnych, metabolizmu i toksyczności leków, a także odporności i reakcji zapalnych9,10. Poprzednie protokoły opisywały głównie enzymatyczną izolację pierwotnych hepatocytów z ludzkiej tkanki wątroby11,12. Chociaż jest to doskonały model, pomija on możliwość badania, w jaki sposób manipulacja genetyczna wpływa na złożone mechanizmy sygnalizacji wątrobowej, a także na funkcjonalne konsekwencje dla różnych rodzajów bodźców. Poniżej opisujemy izolację mysich hepatocytów pierwotnych. Warto zauważyć, że wpływ kilku mediatorów ostrej odpowiedzi wątroby, takich jak lipopolisacharyd (LPS), IL-6 i FGF23, może być analizowany w łatwy, szybki i powtarzalny sposób13.
Tutaj prezentujemy protokół enzymatycznej izolacji hepatocytów od dorosłych myszy i pokazujemy, że uznane induktory stanu zapalnego, takie jak LPS i IL-6, a także nowe mediatory stanu zapalnego, takie jak FGF23, mogą bezpośrednio stymulować ekspresję i wydzielanie cytokin zapalnych, takich jak CRP i IL-6 w hodowanych hepatocytach.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie protokoły i procedury eksperymentalne dla zwierząt zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Miami.
1. Przygotowanie
2. Regeneracja wątroby
3. Izolacja i leczenie komórek
4. Izolacja RNA
5. Generowanie cDNA z wyizolowanego RNA metodą odwrotnej transkrypcji
6. Analiza komórek metodą ilościowego PCR w czasie rzeczywistym (qPCR)
7. Analiza supernatantów komórkowych za pomocą testu ELISA
UWAGA: Wszystkie kroki są wykonywane zgodnie z protokołem producenta.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Histologia
Reprezentatywne obrazy z mikroskopii świetlnej pierwotnych izolowanych i hodowlanych komórek przedstawiono na Rysunku 1A. Analiza immunocytochemiczna wykazuje, że izolowane hepatocyty wykazują wysoką ekspresję albuminy (kolor czerwony) oraz receptora czynnika wzrostu fibroblastów 4 (FGFR4) (kolor zielony). Jądra komórkowe zabarwiono 4',6-diamidino-2-fenylindolem (DAPI) (kolor niebieski). (Rysunek...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Izolowanie pierwotnych hepatocytów od myszy jest szybkim, niedrogim i niezawodnym narzędziem do badania reakcji zapalnych ex vivo. Jeśli zostanie to wykonane prawidłowo, wyniki można łatwo wygenerować i odtworzyć w sposób terminowy i opłacalny. Następujące punkty powinny zostać dokładnie ocenione, aby zapewnić skuteczną izolację.
Nacięcie chirurgiczne i kaniulacja IVC powinny być wykonane w znieczuleniu ogólnym, a nie po eutanazji. Młody, niedoświadczony badacz będzie potrzebował na p...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do zadeklarowania konfliktu interesów.
Ta praca była wspierana przez NIH (R01HL128714 do C.F.) i (F31DK10236101 do K.S.) oraz American Heart Association (C.F. i A.G.).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Materiały eksploatacyjne | |||
| Cell Sitko 70 μ m Nylonowe sitko | komórkowe Falcon | 352350 | |
| BD Insyte Autoguard | BD | 381412 | |
| 50 ml Polipropylenowa stożkowa tuba | Falcon | 352098 | |
| 100 6-calowych aplikatorów z bawełnianą końcówką | insulinowa Puritan | 806-WC | |
| 1cc U-100 28 G 1/2 | Becton Dickinson | 329420 | |
| Naczynie do hodowli tkankowych 100 x 20 mm Styl Corning | 353003 | ||
| 6-dołkowy klaster do hodowli komórkowych | Costar | 3516 | |
| 5/0 pleciony jedwab chirurgiczny (100 jardów) | LOOK | SP115 | |
| Nazwa | Firma< | strong>Numer katalogowy | Uwagi |
| Equipment | |||
| Minipuls 3 Pompy perfuzyjne | Gilson | F155007 | |
| Zestawy hemacytometru, Propper | VWR | 48300-474 | |
| Okulary ochronne do hemacytometru, Propper | VWR | 48300-470 | |
| Nożyczki chirurgiczne - ostre/ | FST | 14001-12 | |
| Nożyczki do irysów-ToughCut proste | FST | 14058-11 | |
| Kleszcze Dumont SS-45 FST | 11203-25 | ||
| Kleszcze tkankowe studenckie | FST | 991121-12 | |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | >Uwagi |
| Odczynniki | |||
| Roztwór kwasu octowego, 2,0 N | Sigma | A8976-100ML | |
| Izofluran, USP 250 mL | Piramal Healthcare | 66794-013-25 | |
| KetaVed 1,000 mg/10 mL (100 mg/mL) | VEDCO | 50989-161-06 | |
| Ksylazyna 100 mg / ml | AnaSed do wstrzykiwań | 139-236 | |
| Pożywka Willamsa E (1x) | gibco | 12551-032 | |
| Pożywka do perfuzji wątroby (1x) | gibco | 17701-038 | |
| Pożywka do trawienia wątroby (1x) | Life Technologies | 17703034 | |
| Podstawowe suplementy do rozmrażania i powlekania hepatocytów | Technologies | CM3000 | |
| Podstawowe suplementy podtrzymujące hepatocyty | Technologie życiowe | CM4000 | |
| Bufor fosforanowy (PBS) o pH 7,4 | ThermoFisher 10010031 | ||
| Kolagen typu 1 | Corning | 354236 | |
| roztwór błękitu trypanowego | VWR | 45000-717 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie