Para evitar contaminação, realize o protocolo na sua totalidade dentro de um capuz de cultura de tecido estéril. Tecido humano gástrica foi coletado de pacientes submetidos à gastrectomia de manga de acordo com o protocolo aprovado da Universidade de Cincinnati IRB (número de protocolo do IRB: 2015-4869).
Todos os estudos de rato foram aprovados pela Universidade de Cincinnati institucional cuidados com animais e uso Comité (IACUC) que mantém uma associação americana de avaliação e acreditação do laboratório Animal conta (AAALAC) facilidade.
1. estabelecer Organoids gástrica gástrico 3D humanos-derivado
Nota: Este protocolo é baseado em pesquisa publicada anteriormente neste laboratório8.
- Prepare a mídia de organoides 3D que consiste de mídia de R-spondin condicionado condicionado Wnt e 20% 50%.
- Preparar a mídia Wnt condicionado, cultura de células em meio de crescimento de Wnt L (Dulbecco modificada do Eagle médio (DMEM), 10% de soro fetal bovino (FBS), 1% penicilina/estreptomicina) por 7 dias, colha o médio e filtrar usando um filtro de 0,22 µm.
- Prepare a mídia R-spondin condicionado. Crescer uma modificado HEK-293T R-spondin secretando linha celular em meio de crescimento R-spondin (Dulbecco modificada do Eagle médio (DMEM), 10% de soro fetal bovino (FBS), 1% penicilina/estreptomicina). Em cima do acessório após 2 h, alterar o meio destas células para crescimento OPTIMEM médio, 1% penicilina/estreptomicina. Cultura das células durante 7 dias. Em seguida, colher os meios de comunicação de R-spondin condicionado e filtrar usando um filtro de 0,22 µm.
Nota: Este protocolo tem sido publicado anteriormente e por um protocolo mais detalhado consulte a 6,7,8.
- Descongelar o fator de crescimento reduzido, vermelho de fenol-livre da membrana basal matrix para 16 h no gelo a 4 ° C. Coletar o tecido em que o gelo frio de Ca2 +/ mg2 +-free DBPS em um grande recipiente de plástico. Armazenar no gelo até o passo de início 1.4.
Nota: O tecido é coletado de pacientes submetidos à gastrectomia de manga.
- Usando fórceps, lave o tecido vigorosamente num copo estéril contendo 100ml Ca2 +/ mg2 +-livre fosfato Buffered Saline (DPBS de Dulbecco). Lave por aproximadamente 30 s ou até os detritos e o sangue foi removido. Em seguida, usando gaze estéril, limpe a camada mucosa do epitélio.
- Usando grandes pinças, firmemente agarrar a camada muscular do tecido e com força, raspar o epitélio usando a pinça hemostática curva grande. Colete os fragmentos epiteliais raspados em uma placa de Petri estéril, poliestireno.
- Picar o tecido epitelial em aproximadamente 2.0 x 2.0 mm2 tamanho fragmentos usando lâminas de barbear para otimizar a digestão do tecido. Lave os fragmentos de tecido com Ca2 +/ mg2 + -free DBPS suplementadas com antibióticos (Ca2 +/ mg2 + -livre DPBS, 1% penicilina/estreptomicina, 0,25 mg/mL de anfotericina B 10 mg/mL de gentamicina, canamicina de 50 mg/mL), até a lavagem é livre de sangue. Execute múltiplas lavagens, se necessário. Descarte fora a lavagem filtrando cuidadosamente a lavagem através de uma gaze estéril para um copo de resíduos.
- Lavado recolher fragmentos em um vidro de 125 mL redonda balão de fundo com uma barra de agitação de 25 mm e incubação pré-aquecido media (mídia basal suplementada com 2 mM L-glutamina, 1% penicilina/estreptomicina, 10 mM de tampão HEPES, 1 mg/mL colagenase tipo 1, cultura de células de 2 mg/mL grau de albumina de soro bovino). Sele o balão de fundo redondo com septos de borracha.
- Inserir uma agulha espinhal 20g os septos e conectá-lo a um tanque de oxigênio com mangueira de borracha. Para filtrar contaminantes, inserir papel de tecido para o tubo para criar um filtro. Ligue a saída de oxigênio na baixa. Inserir agulhas de saída de 10-15 os septos para evitar a ruptura dos septos.
- Fixar o conjunto acima para uma posição de anel usando grampos e colocá-lo num banho de água calibrado a 37 ° C, com uma placa de agitação por 30-45 min. Depois que o tecido tem sido incubando por 15 min, remova 50 µ l de mídia de incubação e verifique visualmente a glândulas dissociadas. Se as glândulas não são densas ou não tem separado do tecido, deixe para um adicional 5-10 min.
- Imediatamente após a incubação, adicionar 50 mL pré-aquecido DMEM/F12 para mídia de incubação usando uma pipeta estéril e serológica ou derramando diretamente na mistura de incubação.
- Filtre a mistura da glândula através de uma gaze estéril para quatro tubos de Erlenmeyer de 50 mL. Mantenha o filtrado no gelo por 15 min permitir glândulas extraídas resolver a parte inferior do tubo cónico. Tenha cuidado para não perturbar as glândulas resolvidas, remova e descarte do topo 40 mL do sobrenadante com uma pipeta sorológica. Resuspenda os restante 10 mL em 10 mL de DPBS suplementadas com antibióticos.
- Distribua a mistura uniformemente em tubos de ensaio de cultura de células de 5ml. Centrifugue por 5 min a 65 x g a 4 ° C e remover o sobrenadante cuidadosamente usando uma pipeta. Resuspenda o pellet de glândula na matriz descongeladas membrana basal usando uma pipeta ou uma ponta de pipeta ampla 200 µ l. Misture até homogênea.
Nota: É fundamental para executar essa etapa no gelo e para evitar a polimerização da matriz da membrana basal, enquanto mistura. Além disso, é importante inspecionar visualmente a densidade da glândula por amostragem para 50 µ l. A densidade ideal é a confluência de ~ 70%.
- Em seguida, placa as glândulas em 50 µ l de membrana basal matriz usando uma pipeta de ponta larga. Evite produzir quaisquer bolhas enquanto chapeamento.
- Para permitir que a matriz da membrana basal polimerizar, incubar durante 10-15 min a 37 ° C. Se chapeamento em uma placa de cultura de 12 poços, adicionar 1 mL de mídia hFGO (modificado águia médio/F12 meio do Advanced Dulbecco suplementado com 2mM L-glutamina, 1% penicilina/estreptomicina, 0,25 mg/mL de anfotericina B 10 mg/mL de gentamicina, 50 mg/mL canamicina, 10 mM HEPES Tampão, n-Acteylcystine de 1 mM, 1 x 1 x B27, médio de Wnt-condicionados de 50%, 20% R-spondin-condicionado suplementado com 100 ng/mL de N2, osso inibidor de Proteína morfogenética, gastrina nM 1, 50 ng/mL, fator de crescimento epidérmico, fator de crescimento de fibroblastos de 200 ng/mL 10, 10 mM, nicotinamida e inibidor de Y-27632 ROCK 10 µM) por poço. Se não usando uma placa de cultura de 12 poços Adicionar suficiente mídia para submergir a bolha de matriz de membrana basal.
- Cultura das células a 37 ° C numa incubadora de cultura 5% CO2 célula umidificado. Mudar a mídia todos os dias 4-5.
2. estabelecimento de Organoids gástrica gástrico 3D Mouse-derivado
Nota: Este protocolo tem sido publicado anteriormente 6. Descongelar a matriz da membrana basal no gelo e preparar todos os reagentes antes de começar.
- Sacrificar os ratos usando um método aprovado pela instituição de pesquisa onde a pesquisa está sendo executada. Remover o estômago do rato e dissecar de acordo com os protocolos anteriormente publicados 6. Lavar em 20 mL gelo frio Ca2 +/ mg2 +-livre DBPS.
Nota: Camundongos C57BL/6, com idades entre 8-10 semanas, são utilizados para culturas de organoides gástrico gástrica. Os ratos foram sacrificados por inalação de dióxido de carbono, seguido por deslocamento cervical manual antes da remoção do estômago.
- Retirar a camada muscular do estômago e qualquer vasos sanguíneos visíveis como anteriormente publicado 6.
- Separe o fundo do antro e forestomach usando uma lâmina de barbear estéril. Corte fundo usando pequenas tesouras cirúrgicas em fragmentos aproximadamente 2.0 x 2.0 mm. usando fórceps, coletar os fragmentos em um tubo cônico de 15 mL contendo EDTA buffer de incubação (Ca2 +/ mg2 +-livre DPBS, 5 mM EDTA) e incube a 4 ° C por 2 h com leve agitação.
- Em uma capa de estéril, deixar o tubo cônico e fragmentos de gelo aproximadamente 5 min. usam uma pipeta para remover tanto tampão de incubação possível deixando fragmentos intocado. Adicionar 5 mL de tampão a tremer (1 g de D-Sorbitol, sacarose 1,47 g em 100 mL Ca2 +/ mg2 +-free DPBS) e apertar à mão com uma força de 2 min. permitir que os fragmentos grandes para se estabelecer e com pressa, usando uma pipeta de 1000P, remover os pequenos fragmentos que ainda têm de resolver na camada superior.
- Gire os fragmentos removidos por 5 min a 4 ° C a 65 x g.
- Evitando as bolhas de ar, remover o sobrenadante, resuspenda na matriz da membrana basal e misture até ficar homogêneo.
- Use uma pipeta de ponta ampla para a matriz de membrana basal em 50 µ l por alvéolo da placa e então incubar a 37 ° C por 20 min.
- Adicionar mídia de crescimento bastante mFGO (Advanced Dulbecco modificado suplementado com 2mM L-glutamina, 1% penicilina/estreptomicina, 10mm médio/F12 águia tampão HEPES, 1mm n-Acteylcystine, 1 x N2, 1 x B27, meio de Wnt-condicionado 50%, 20% R-spondin-condicionado suplementado com inibidor da Proteína morfogenética óssea da 100 ng/mL, 10 gastrina nM, 50ng/mL de fator de crescimento epidérmico, fator de crescimento de fibroblastos de ng/mL 10 10 e inibidor de Y-27632 ROCK 10 µM) para submergir a bolha.
- Cultura das células a 37 ° C, a incubadora cultura 5% CO2 célula umidificado. Altere os meios de comunicação a cada 4-5 dias.
3. revestimento colágeno para transferência 2D
Nota: Execute todos os procedimentos em uma capa de cultura de tecido estéril, a menos que especificado de outra forma. Começa o revestimento 24h antes de transferir o organoids 3D para a monocamada de colágeno. Manter o colagénio de cauda de rato no gelo e protegido da luz. Placas revestida de colágeno são bons por até 2 semanas. Se não utilizar as placas revestidas imediatamente, embrulhe o prato no parafilm e loja a 4 ° C, até que seja necessário.
- Dilua o colágeno de cauda de rato para 50 µ g/mL com 20 mM de ácido acético.
- Cobrir suficientemente a superfície do poço com colágeno diluído. Para um bem em uma placa padrão de 12, casaco com aproximadamente 1 mL de colágeno. Deixe durante a noite à temperatura ambiente em um capuz estéril.
- Lave duas vezes com 1 mL Ca2 +/ mg2 +-livre DPBS por alvéolo e deixar descobertos para 2 h à temperatura ambiente em um capuz estéril.
4. membrana basal revestimento de matriz para transferência 2D
Nota: Execute todos os procedimentos em uma capa de cultura de tecido estéril, a menos que especificado de outra forma. Matriz de membrana basal revestimento 2 h antes de transferir o organoids 3D para a monocamada de começar. Manter a matriz da membrana basal no gelo. Placas revestidas devem ser usados imediatamente e não podem ser armazenadas por um período prolongado de tempo.
- Diluir a matriz da membrana basal em um tubo cônico de 15 mL, com uma água de grau de cultura de célula em uma 01:10 proporção. Dilua no gelo.
- Usando uma pipeta adicionar 100 µ l de matriz diluídos membrana basal a cada poço de uma placa padrão de 12. Com uma espátula de célula, distribua uniformemente a matriz diluídos da membrana basal em todo o poço para um casaco mesmo.
- Incube a 37 ° C, durante 1 h.
- Remover a água residual com uma pipeta e secar à temperatura ambiente durante 1 h antes de transferir o organoids 3D.
5. transferência de m/hFGOs 3D para 2D monocamadas de células epiteliais gástricas
- Depois 3D mouse ou humanos derivada de que fgos têm sido cultivadas por 6-7 dias, iniciar a transferência de organoids 3D para a 2D monocamada.
Nota: Para cada poço de uma monocamada exigido é recomendável usar 300 organoids intactas ou única células derivadas de 300 organoids. Em uma robusta cultura espera-se obter aproximadamente 150 organoides/poço dentro de uma placa de cultura bem 12.
- Certifique-se de que as placas são revestidas antes da transferência.
Nota: As placas de matriz revestido de membrana basal tem uma camada de gel transparente, no entanto, placas de colágeno revestida não terá qualquer indicação óbvia do revestimento.
- Deslocar a bolha de matriz 3D da membrana basal da placa pipetando diretamente 1ml estéril Ca2 +/ mg2 +-free DBPS para o centro da bolha.
- Utilizando uma pipeta, recolha a mistura de matrix e organoides membrana basal em tubos de ensaio de cultura de células. Recolha a uma proporção de 2 bolhas de matriz de membrana basal por tubo. Centrifugue por 5 min em 40 x g e 4 ° C.
- Usando um sistema de vácuo, remover o sobrenadante e quanto muito matriz de membrana basal quanto possível. Resuspenda em 4 mL de Ca2 +/ mg2 +-livre DBPS, remover o sobrenadante e repita 2 - 3 vezes. Para o protocolo de transferência de organoides inteiro, vá para a etapa 5.10. Vá para a etapa 5.7 para o protocolo de suspensão de célula única.
- Pré-aquecer a solução de desprendimento celular a 37 ° C e adicionar 1 mL de cada tubo de ensaio. Misture suavemente por inversão de tubos ou pipetagem para cima e para baixo com uma pipeta. Incubar durante 10 minutos a 37 ° C.
- Adicionar 2 mL de Ca2 +/ mg2 +-livre DBPS diretamente para cada tubo de ensaio.
- Use uma agulha 26G e seringa de mistura de 2 - 3 vezes. Verifique visualmente para células individuais. Seringa de 1-2 vezes mais se ainda houver organoids ou aglomerados de células.
- Centrifugar 40 x g por 5 min a 4 ° C. Resuspenda o pellet em 2D mídia FGO (meio de crescimento do mouse 2D FGO: meio de médio/F12 Eagle modificado do Dulbecco avançado suplementado com 2mM L-glutamina, 10 mM penicilina/estreptomicina, 10% soro Fetal do bezerro, 10mm tampão HEPES, 1 x N2, 1 x B27, suplementado com 10 gastrina nM, fator de crescimento epidérmico de 50 ng/mL, 1 inibidor de TGF-β µM e inibidor de Y-27632 ROCK 10 µM. 2D meio de crescimento humano FGO: Meio de médio/F12 Eagle modificado de Dulbecco avançada suplementado com 2mM L-glutamina, 1% penicilina/estreptomicina, 10mm tampão HEPES, 10% soro Fetal do bezerro, 10mm nicotinamida, 1 x N2, 1 x B27, suplementado com 50mg/mL canamicina, 50 ng/mL crescimento epidérmico Fator e inibidor de Y-27632 ROCK 10 µM, 1 µM TGF-β inibidor).
- A ressuspensão em placas revestidas de chapa. Incubar as placas a 37 ° C. Substitua a mídia cada 4 dias ou mais cedo se a mídia fica amarela. Monocamada requer aproximadamente 4 dias para o formulário.
6. Raspe ferida ensaio usando monocamadas de células epiteliais gástricas 2D
- Usando uma lâmina de barbear, arranhe a monocamada, quando a cultura chegou a confluência de 100%.
- Corrigi monocamadas usando formol 3,7% durante 15 minutos à temperatura ambiente. Permeabilize com detergente não-iônico 0,5% / PBS por 20 min em temperatura ambiente.
- Em seguida, bloquear monocamadas com soro de burro de 2% por 1h à temperatura ambiente e incubar com diluição de 1: 1000 de H+, K+-ATPase anticorpo primário durante a noite a 4 ° C, lavar com detergente não-iônico de 0.1% / PBS e incubar com diluição de 1: 100 de burro anticorpo secundário anti-rato 488 e 10μg/mL de núcleos de células de Hoechst mancham por 1h à temperatura ambiente.
- Para identificar as células de superfície mucosa poço em culturas 2D monocamada gástrico humano-derivado, mancha de células com 20 μg /mL de conjugado FITC Ulex europaeus (UEAI). Monocamadas de imagem em um microscópio confocal.
- Com imagens da ferida cada poucos h. zero será re-epithelialize entre 24-48 h, dependendo da qualidade da monocamada e variação entre os pacientes.