Nabłonek przewodu pokarmowego (GI) to zróżnicowana społeczność składająca się z kilku typów komórek. Komórki enteroendokrynne stanowią około 1% wszystkich komórek nabłonka, a komórki enterochromafiniczne (EC) są największą populacją komórek enteroendokrynnych1. Ostatnie badania pokazują, że komórki enteroendokrynne2 i EC3,4 są elektrycznie pobudliwe. Jesteśmy zainteresowani zrozumieniem pierwotnej elektrofizjologii komórek EC. W związku z tym celem tego badania było ustalenie pierwotnych kultur komórkowych EC zoptymalizowanych pod kątem elektrofizjologii całych komórek.
Istniejące linie komórkowe EC, które produkują i wydzielają 5-HT (np. QGP-15, BON6, KRJ-17) i były używane do badania elektrofizjologii5,8 są zazwyczaj generowane z unieśmiertelnionych tkanek nowotworowych. Chociaż informacje uzyskane z tych linii komórkowych są cenne5,8, badania pierwotnej elektrofizjologii komórek są niezbędne do prawidłowego zrozumienia fizjologii komórek EC. Elektrofizjologia pierwotnych komórek EC wymaga izolacji i hodowli pojedynczych komórek nabłonkowych, co jest ograniczone przez niską żywotność kultur nabłonkowych.
Metoda hodowli przedstawiona w tym badaniu opiera się na transgenicznych myszach z fluorescencyjnie znakowanymi komórkami EC, takimi jak Tph1-CFP9, użyte w tym badaniu. Metoda optymalizuje mieszane pierwotne kultury nabłonkowe opracowane wcześniej2,10 dla elektrofizjologii pojedynczej komórki3. Poprzednie metody wykorzystywały kombinacje trypsyny/EDTA plus kolagenazy A lub EDTA i DTT do trawienia enzymatycznego i wykorzystywały gradienty gęstości do specyficznej izolacji i hodowli świnki morskiej11 i komórek EC szczura12. Niedawno organoidy jelitowe zostały wygenerowane i mechanicznie zakłócone do zapisów elektrofizjologicznych4. Hodowle wykorzystujące te metody dobrze nadają się do eksperymentów z uwalnianiem serotoniny, analizy RT-qPCR i, chociaż mogą być wykorzystane do elektrofizjologii, zależą od powodzenia czasochłonnego generowania organoidów, gradientów gęstości w celu identyfikacji komórek EC oraz zakłócających działanie trypsyny i EDTA na komórki. W przeciwieństwie do tego, opisany tutaj protokół ulepsza zabiegi enzymatyczne i mechaniczne, optymalizuje warunki hodowli i usprawnia procedury w celu wytworzenia pojedynczych i zdrowych komórek EC odpowiednich do wysokich standardów komórkowych potrzebnych do elektrofizjologii.
Ta metoda będzie przydatna dla naukowców, którzy chcą pracować nad pierwotnymi komórkami EC w mieszanych kulturach, a nie w kulturach unieśmiertelnionych, i chcą badać elektrofizjologię pojedynczych komórek. Jednak może okazać się mniej odpowiedni do badania populacji komórek, które wymagają sortowania lub długoterminowych hodowli, które wymagają przeżycia powyżej 72 godzin.