Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Создание кокультуры интернейронов с перивентрикулярными эндотелиальными клетками

641 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Datta, D., et al. анализы миграции, химиопритяжения и кокультуры эндотелиальных клеток, полученных из стволовых клеток человека, и ГАМКергических нейронов. J. Vis. Exp. (2020)

Это видео демонстрирует технику создания ко-культуры интернейронов с периваскулярными эндотелиальными клетками. Клетки добавляются в однолуночный вкладыш, помещенный в чашку для культивирования. После того, как клетки прилипают к чашке, вставка удаляется, позволяя клеткам размножаться, взаимодействовать и образовывать кокультуру.

Протокол

1. Культивирование и хранение перивентрикулярных эндотелиальных клеток человека

  1. Поддерживайте перивентрикулярные эндотелиальные клетки человека на базальной мембране, покрытой матричным покрытием (см. Таблицу материалов) 6-луночных планшетах в перивентрикулярной эндотелиальной клеточной среде (среда Е6, содержащая 50 нг/мл фактора роста эндотелия сосудов A [VEGF-A], 100 нг/мл фактора роста фибробластов 2 [FGF2] и 5 мкМ гамма-аминомасляной кислоты [ГАМК]) при 37 °C и 5%CO2. Меняйте носитель через день.
  2. Разморозьте матрицу базальной мембраны при 4 °C и приготовьте раствор в соотношении 1:100, разбавив его в холодной модифицированной среде Dulbecco Eagle medium/biotrient mix F-12 (DMEM/F12). Смажьте каждую лунку 6-луночного планшета 1 мл матричного раствора. Перед использованием инкубируйте планшеты при температуре 37 °C не менее 1 часа.
  3. Позволяют перивентрикулярным эндотелиальным клеткам человека достигать конфлюенции 80%-90%. Аспирация среды из скважины. Промойте лунки один раз 1 мл стерильного 1x фосфатно-солевого буфера (PBS) на лунку.
  4. Отделите клетки, добавив 1 мл раствора для диссоциации клеток (см. Таблицу материалов) на лунку. Выдерживать при температуре 37 °C в течение 5 минут. Через 5 минут добавьте 1 мл перивентрикулярной эндотелиальной клеточной среды. Перелейте раствор клетки в коническую пробирку объемом 15 мл.
    заметка: Здесь мы используем Accutase для диссоциации клеток, в отличие от TrypLE в разделах 3 и 4.
  5. Центрифугируют клетки при давлении 500 х г в течение 5 мин при комнатной температуре, отсасывают надосадочную жидкость и ресуспендируют клеточную гранулу в 1 мл перивентрикулярной эндотелиальной клеточной среды.
  6. Подсчитайте живые клетки методом исключения трипанового синего. Затравочные клетки в пластинах, покрытых свежей матрицей, плотностью 1,2 х 105 клеток/см2. Инкубировать при 37 °C и 5%CO2.
  7. Хранение перивентрикулярных эндотелиальных клеток человека путем криоконсервирования в замораживающей среде (90% перивентрикулярной эндотелиальной клеточной среды и 10% диметилсульфоксида [ДМСО]).
    1. Диссоциируйте и соберите клетки, следуя шагам 1.3 и 1.4 выше. Подсчитайте ячейки в растворе методом исключения трипанового синего.
    2. Центрифугируйте ячейки при давлении 500 х г в течение 5 минут при комнатной температуре. Аспирируйте надосадочную жидкость и ресуспендируйте клеточную гранулу в концентрации 5 x 106 клеток/мл замораживающей среды.
    3. Выдайте 1 мл замораживающей среды плюс клетки на криовиал. Поместите флаконы в камеру, наполненную изопропанолом, и охладите в течение ночи до -80 °C при 1 °C/мин. На следующий день переложите флаконы в емкость с жидким азотом для длительного хранения.

2. Подготовка перивентрикулярных эндотелиальных клеток человека к анализу

  1. Позволяют перивентрикулярным эндотелиальным клеткам человека достигать 70%-80% конфлюенции.
  2. Диссоциируйте клетки, выполнив шаги с 1.3 по 1.5, как описано выше. Подсчитайте ячейки с помощью метода исключения трипанового синего.

3. Подготовка ГАМКергических интернейронов человека к анализу

ПРИМЕЧАНИЕ: ГАМКергические интернейроны, полученные из индуцированных плюрипотентными стволовыми клетками человека (iPSC), и нейронная среда были коммерчески приобретены (см. Таблицу материалов). Нейроны генерируются путем дифференцировки линии iPSC, полученной из фибробластов человека, в соответствии с протоколом, разработанным производителем. Клетки размораживали и культивировали в соответствии с протоколом производителя.

  1. Разморозьте человеческие ГАМКергические интернейроны и культивируйте их в 12-луночном планшете в течение двух недель до слияния 70%-80%.
  2. В день проведения анализа раствор для диссоциации клеток (см. Таблицу материалов) и аликвоту нейронной среды при температуре 37 °С в течение 10 мин перед применением.
  3. Асасируйте среду из каждой лунки, содержащей клетки. Промойте ячейки 1 мл стерильного 1x PBS на лунку.
  4. Отделите клетки, добавив 0,5 мл предварительно подогретого раствора диссоциации на лунку, и инкубируйте при 37 °C в течение 5 мин. Добавьте 1 мл нейрональной среды на лунку. Переведите раствор ячейки в коническую пробирку объемом 15 мл. Аккуратно растирайте, чтобы диссоциировать клеточные комки.
  5. Центрифугируйте клетки при давлении 380 х г в течение 5 мин при комнатной температуре, аспирируйте надосадочную жидкость и ресуспендируйте клеточную гранулу в 1 мл нейронной среды. Подсчитайте живые клетки методом исключения трипанового синего.

4. Подготовка контрольных эндотелиальных клеток человека к анализу

ПРИМЕЧАНИЕ: Контрольные эндотелиальные клетки человека, полученные из iPSC, и среда эндотелиальных клеток были коммерчески приобретены (Таблица материалов). Эти эндотелиальные клетки образуются путем дифференцировки линии iPSC, полученной из фибробластов человека, в соответствии с эндотелиальной судьбой в соответствии с протоколом, разработанным производителем. Клетки размораживали и культивировали на субстрате фибронектина в соответствии с протоколом производителя. Пластины, покрытые фибронектином, были изготовлены в соответствии с протоколом производителя.

  1. Размораживание контролирует эндотелиальные клетки человека и культивирует их в 6-луночных планшетах до конфлюенции 80%-90%.
  2. В день проведения анализа раствор для диссоциации клеток (см. Таблицу материалов) и аликвоту эндотелиальной среды при температуре 37 °С в течение 10 мин перед применением.
  3. Отсасывайте среду из каждой лунки, содержащей клетки. Промойте ячейки 1 мл стерильного 1x PBS на лунку.
  4. Отделите ячейки, добавив 0,5 мл предварительно подогретого диссоциационного раствора на лунку. Выдерживать при комнатной температуре в течение 5 минут. Добавьте 1 мл среды эндотелиальных клеток на лунку, чтобы нейтрализовать раствор диссоциации. Переведите раствор ячейки в коническую пробирку объемом 15 мл.
  5. Центрифугируйте ячейки при плотности 200 x g в течение 5 мин при комнатной температуре. Аспиратируйте надосадочную жидкость и ресуспендируйте клеточную гранулу в 1 мл эндотелиальной клеточной среды. Подсчитайте живые клетки методом исключения трипанового синего.

5. Приготовление однолуночных культуральных вставок

  1. Раствор ламинина 1 мг/мл разморозить при комнатной температуре или на ночь при 4 °С.
  2. Смажьте соответствующее количество посуды 35 мм 0,01% раствором поли-L-орнитина (1 мл на посуду). Выдерживайте посуду при комнатной температуре не менее 1 ч.
  3. Раствор ламинина 1:300 развести в стерильной воде до конечной концентрации 3,3 г/мл непосредственно перед применением.
  4. Полностью аспирируйте поли-L-орнитин из каждого блюда. Тщательно промойте каждую посуду 3 раза стерильной водой и полностью аспирируйте, чтобы избежать токсичности клеток, вызванной поли-L-орнитином.
  5. Добавьте 1 мл 3,3 мкг/мл раствора ламинина в каждую посуду и выдерживайте при 37 °C в течение ночи или не менее 1 ч. Удалите раствор ламинина из посуды непосредственно перед использованием.
    заметка: В качестве альтернативы храните чашки, содержащие ламинин, при температуре 4 °C. Перед использованием уравновесьте чашки в инкубаторе для клеточных культур при температуре 37 °C.
  6. Разрежьте с трех сторон одну лунку двухлуночной силиконовой вставки для культуры (Рисунок 1A) с помощью стерильного лезвия, чтобы получить однолуночную вставку (Рисунок 1B).
    заметка: Держите вкладыш с двумя лунками надежно прикрепленным к поверхности оригинальной упаковки во время резки, чтобы обеспечить ровный срез и сохранить адгезию вкладыша.
  7. Аспират раствор ламинина из посуды.
    заметка: Не мойте посуду стерильным PBS или водой после инкубации ламинина. Влажные поверхности предотвратят плотное сцепление вставки с культурой.
  8. Снимите однолуночный вкладыш стерильным пинцетом и поместите его в центр чашки, покрытой поли-L-орнитином/ламинином. Надавите по краям вставки, чтобы зафиксировать ее на поверхности блюда.
  9. Осторожно переверните блюдо вверх дном, чтобы убедиться в прочном прилегании вставки.
  10. Держите тарелку вверх дном и отметьте границу отсека для вкладышей перманентным черным маркером с ультратонким кончиком (рисунок 1C).

6. Анализ миграции кокультур

  1. Ко-суспензия 3 x 104 ГАМКергических интернейрона и 3 x 104 перивентрикулярных эндотелиальных клеток человека в 70 мкл сокультуральной среды (50% перивентрикулярной поддерживающей среды без ГАМК и 50% нейрональной среды). Засейте раствор этой ячейки внутрь отсека с однолуночной вставкой. Приготовьте соответствующее количество таких блюд для анализа.
    заметка: ГАМК не добавляли в среду для совместного культивирования, чтобы исключить влияние экзогенной ГАМК на миграцию.
  2. Проверьте под микроскопом, чтобы убедиться, что элементы не вытекают из отсека для вставки.
  3. Медленно добавьте 1 мл среды для совместной культуры вдоль стенки формы, чтобы предотвратить высыхание покрытия.
    заметка: Медленно добавляйте медиум по краю блюда, чтобы вставка не была нарушена.
  4. В качестве первого контроля засейте 3 x 10 4 человеческих ГАМКергических интернейрона только в 70 мкл среды для совместного культивирования на одну лунку. Приготовьте соответствующее количество таких блюд.
  5. В качестве второго контроля засейте 3 x 104 ГАМКергических интернейронов человека с 3 x 104 контрольными эндотелиальными клетками человека в 70 мкл среды для совместного культивирования на одну лунку. Приготовьте соответствующее количество блюд.
  6. Инкубируйте чашки в течение 24 часов при 37 °C и 5%CO2. После 24-часовой инкубации проверьте под микроскопом, чтобы убедиться, что клетки прикрепились правильно и нет утечки.
  7. Через 48 часов после посева аккуратно снимите вставку с помощью стерильного пинцета. Проверьте под микроскопом, чтобы убедиться, что клеточный слой не нарушен (день 0).
  8. Удалите среду и добавьте 1 мл свежей среды для совместного культивирования.
    заметка: Выделите соответствующее количество блюд для получения изображений дня 0.
  9. Инкубируйте клетки в течение 5 дней при 37 °C и 5% CO2.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

figure-results-1
Рисунок 1: Подготовка вкладыша для культуры. (A) Двухлуночный культуральный вкладыш. (B) Вкладыш с одним отверстием, закрепленный в центре чашки диаметром 35 мм. (C) Контур прямоугольного пятна в том виде, в котором он виден после снятия вставки.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Решение для диссоциации аккутазыМиллипора СигмаСКР005Раствор для диссоциации клеток (для перивентрикулярных эндотелиальных клеток, шаг 1.4)
Контроль над эндотелиальными клетками человекаКлеточная динамикаР1022
Добавка для контроля эндотелиальных клетокКлеточная динамикаМ1019
Криогенные флаконыНаучный центр Фишера03-337-7Й
DMEMF/12 среднийThermofisher Scientific11320033
ДмсоСигма-ОлдричД2650
E6 среднийThermofisher ScientificA1516401
ФГФ2Thermofisher ScientificPHG0261
ФибронектинThermofisher Scientific33016-015 (Английский)
Контейнер для заморозкиThermofisher Scientific5100
ГАМКСигма-ОлдричА2129
ГемацитометрСигма-ОлдричZ359629
ГАМКергические нейроны человекаКлеточная динамикаР1013
Основная среда ГАМКергических нейронов человекаКлеточная динамикаМ1010
Нейродобавка к ГАМКергическим нейронам человекаКлеточная динамикаМ1032
ЛамининсигмаЛ2020
МатригельКорнингNo 356230 (АнглийскийМатрица базальной мембраны
Монтажная средаВекторные лабораторииН-1200
поли-L-орнитинсигмастр4957
ПБСThermofisher Scientific14190
Трипан синийThermofisher Scientific15250061
ТриплThermofisher Scientific12563011Раствор для диссоциации клеток (для ГАМКергических интернейронов и эндотелиальных клеток, секции 3 и 4)
ВЭГФ-АПепротех100-20
Полный комплект VascuLife VEGF MediumТехнологии Lifeline CellЛЛ-0003Компонент контрольной среды эндотелиальных клеток человека
2-луночный силиконовый культуральный вкладышТам же80209
3-луночный силиконовый культуральный вкладышТам жеNo 80369
Тарелка 35 ммКорнинг430165
Коническая трубка 15 млНаучный центр ФишераТел.: 07-200-886
4% раствор PFAНаучный центр ФишераAAJ19943K2
6-луночный планшет для культивирования тканейНаучный центр Фишера14-832-11
)

Теги

ГАМК-ергические интернейроныметод совместного культивированиямиграция клетокоднолуночный вкладышсреда для совместного культивированияразвитие мозгаадгезия клетокэндотелиальная сетьсигналы наведения