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Artigo de método

Geração de Organoids de vias biliares extra-hepáticas Mouse

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DOI:

10.3791/59544

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23 de abril de 2019

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve a produção de um sistema de 3-dimensional organoides biliar extra-hepática do mouse. Estes organoids biliares podem ser mantidas em cultura para estudar Biologia cholangiocyte. Organoids biliares expressar marcadores do progenitor e células biliares e são compostos de células epiteliais polarizadas.

Resumo

Cholangiopathies, que afectam os ductos biliares extra-hepáticas (EHBDs), incluem atresia biliar, colangite esclerosante primária e colangiocarcinoma. Eles não têm nenhuma opção terapêutica eficaz. Ferramentas para estudar EHBD são muito limitadas. Nosso objetivo foi desenvolver um modelo de órgão específico, versátil, adulto pré-clínicos, células-tronco derivadas de cholangiocyte que pode ser facilmente gerado de tipo selvagem e camundongos geneticamente modificados. Assim, relatamos a nova técnica de desenvolvimento de um sistema de cultura de organoides (EHBDO) EHBD de EHBDs de rato adulto. O modelo é custo-eficiente, capaz de ser prontamente analisadas, e tem múltiplas aplicações a jusante. Especificamente, descrevemos a metodologia de isolamento de EHBD de rato e dissociação de célula única, iniciação de cultura organoides, propagação e manutenção a longo prazo e armazenamento. Este manuscrito também descreve EHBDO processamento de imuno-histoquímica, microscopia fluorescente e quantificação de abundância de mRNA pela reação em cadeia da polimerase em tempo real quantitativa transcrição reversa (qRT-PCR). Este protocolo tem vantagens significativas, além de produzir organoids EHBD específicos. O uso de um meio condicionado de células L-WRN reduz significativamente o custo deste modelo. O uso do mouse EHBDs fornece tecido quase ilimitado para geração de cultura, ao contrário de tecido humano. EHBDOs rato gerado contêm uma população pura de células epiteliais com marcadores de endodermal progenitor e biliares células diferenciadas. Organoids cultivadas manter homogénea morfologia através de múltiplas passagens e podem ser recuperados após um período de armazenamento a longo prazo em nitrogênio líquido. O modelo permite o estudo da proliferação das células progenitoras biliar, pode ser manipulado farmacologicamente e pode ser gerado a partir de camundongos geneticamente modificados. Futuros estudos são necessários para otimizar as condições de cultura a fim de aumentar a eficiência do chapeamento, avaliar a maturidade funcional celular e diferenciação celular direto. Desenvolvimento de modelos de co-cultura e uma matriz extracelular mais biologicamente neutro também são desejáveis.

Introdução

Cholangiopathies são incuráveis crônicos progressivos distúrbios que afetam as células biliares localizadas no intrae canais biliares extra-hepáticas (EHBDs)1. Alguns cholangiopathies, como Colangiocarcinoma, colangite esclerosante primária, atresia biliar e cistos coledocianos, afetam predominantemente EHBDs. Desenvolvimento de terapias para cholangiopathies é restringido pela disponibilidade limitada de modelos pré-clínicos. Além disso, estudos anteriores focada em cholangiopathies agrupados: fígado, intrae EHBDs. No entanto, intrae EHBDs têm uma origem embrionária distinta e, portanto, devem ser consideradas distintas patologias moleculares.....

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Protocolo

Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Comitê de uso (IACUC) da Universidade de Michigan e institucional Cuidado Animal.

1. preparação de equipamentos e materiais para isolamento de Mouse EHBD

  1. Preparar o meio de semeadura e tampão de lavagem (Tabela de materiais) em 50 mL tubos cónicos e mantê-los em 4 ° C ou em gelo até o uso.
  2. Configure uma mesa cirúrgica (figura 1B). Prepare os instrumentos cirúrgicos esterilizados (Figura 1).
  3. Coloque uma placa estéril de 24 a 37 ° C incubadora de cultura de tecidos de pré-aquecimento.<....

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Resultados

Nosso protocolo descreve a geração de organoids EHBD de rato que são específicos para tecidos e células-tronco derivadas de adulto. Depois que os organoids são cultivadas, uma formação de estrutura cística pode ser observada logo em 1 dia após o isolamento do EHBD. Contaminação com fibroblastos não é tipicamente observada durante a geração de cultura. EHBDO, chapeamento de eficiência é de aproximadamente 2% quando isolado de neonatal ou adultos (mais de 2 meses) ratos (

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Discussão

Este trabalho descreve a geração de um modelo de 3-dimensional organotypic do mouse cholangiocytes EHBD. Passos importantes na geração de cultura EHBDO incluem minuciosa dissecação de EHBD para evitar a contaminação de células do pâncreas, manutenção de condições estéreis para evitar a contaminação bacteriana e fúngica e manipulação cuidadosa após a centrifugação, para evitar o perda de material celular. Uma estreita aderência às condições descritas de temperatura é necessária. Existem algumas limitações para a técnica. .......

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Divulgações

Os autores declaram que eles têm não tem interesses concorrente.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Associação Americana para o estudo do fígado doenças Pinnacle award (para S.O.) e o National Institutes of Health, Instituto Nacional de Diabetes e digestivo e doenças renais (prêmios P30 DK34933 de S.O., P01 DK062041 para J.L.M.). Agradecemos o Dr. Ramon Ocadiz-Ruiz (Universidade de Michigan) pela ajuda com o desenvolvimento desta metodologia.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
meio de cultura de células L-WRN
Advanced DMEM/F12Life Technologies12634-010
Soro Fetal Bovino (FBS)1%Life Technologies10437-028
Penicilina-Estreptomicina100 U/mLLife Technologies15140-122
Tampão de lavagem
Solução salina tamponada com fosfato (PBS)50 mLLife Technologies10010-023
Penicilina-estreptomicina125 U/mLLife Technologies15140-122
Anfotericina B 6,25 µ g/mLLife Technologies15290-018
Meio de cultura organoide
L-WRN Meio condicionado 1:1ATCCCRL-3276
Advanced DMEM/F121:1Life Technologies12634-010
Penicilina-Estreptomicina100 U/mLLife Technologies15140-122
N-Glutamina10 µ l/mLLife Technologies35050-061
N-2-hidroxietilpiperazina-N-2-etano sulfônico ácido, HEPES10 mMLife Technologies15630-080
B2710 µ l/mLGibco17504-044
N210 µ l/mLGibco17502-048
Meio de semeadura organoide
Meio de cultura organoide 
Fator de crescimento epidérmico (EGF)50 ng/mLInvitrogenPMG8041
Fator de crescimento de fibroblastos-10 (FGF10)100 ng/mLPeproTech100-26
Anticorpos primários
Anti-Cytokeratin 19 (CK19) anticorpo, Coelho1:250Abcamab53119
Região determinante do sexo Y-Box 9 (SOX9) anticorpo, Coelho1:200Santa Cruzsc-20095
Pancreatic Duodenal Homeobox 1 (PDX1) anticorpo, Coelho1:2000DSRBF109-D12
Anticorpo E-caderina, Cabra1:500Santa Cruzsc-31020
Anticorpo acetilado de &alfa;-tubulina, Camundongo1:500Sigma-AldrichT6793
Anticorpos
488 rotulado como anti-coelho, Donkey IgG1:1000InvitrogenA-21206
594 rotulado como anti-cabra, Donkey IgG1:1000InvitrogenA-11058
568 rotulado como anti-mouse, Goat IgG2b1:500InvitrogenA-21144
TopFlash Wnt reporter assay
TopFlash HEK293 linha celularKit
Ensaio de LuciferaseBiotium30003-2
0,05% Tripsina-EDTALife Technologies25300054
0,4% SoluçãoLife Technologies15250061
Materiais e reagentes adicionais
Basement matrix, MatrigelCORNING356237
Tampão de dissociação, AccutaseGibcoA1110501
Meio de congelamento de cultura de células, RecoveryLife Technologies12648010
Filtro de células (70 µ m, esterilizado)Fisherbrand22363548
extração de RNA de tiocianato de guanidínio-fenol, TRIzolInvitrogen15596026
Gel de processamento de amostras, HistoGelThermo Fisher ScientificHG-4000-012
KitATCC30-1012K
microcentrífuga de 1,5 mLFisherbrand05-408-129
24 poçosUSA ScientificCC7682-7524
centrífuga cônico de 50 mLMicroscópio
NikonEclipse E800
secundários de ATCC CRL-1573 Azul de Tripano livre de fenol universal de detecção de micoplasma Tubo dePlaca deTubo dede fluorescência Fisher scientific 14-432-22Microscópio invertido Biotium 30003-2 Bandeja de necropsia Fisherbrand 13-814-61

Referências

  1. Lazaridis, K. N., LaRusso, N. F. The Cholangiopathies. Mayo Clinic Proceedings. 90 (6), 791-800 (2015).
  2. Carpino, G., et al. Stem/Progenitor Cell Niches Involved in Hepatic and Biliary Regeneration. Stem Cells International. 2016, 3658013(2016).
  3. DiPaola....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Ducto Biliar ExtrahepáticoCultura de OrganoidesIsolamento de EHBD de CamundongoPropagação de OrganoidesArmazenamento de OrganoidesAnálise de Imuno-histoquímicaQuantificação por qRT-PCRMatriz BasalPassagem de OrganoidesArmazenamento Criogênico