$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Изучение тканей, органов или систем в пробирке является попыткой упростить очень сложные отношения , существующие между несколькими сотовыми подтипов , которые включают многоклеточные организмы. Действительно, в пробирке исследования позволяют получить детальное представление о популяции отдельных клеток. Есть два основных преимущества проведения в лабораторных экспериментах: 1) уменьшение клеточных взаимодействий, и 2) способность легко манипулировать клеточной среде. Таким образом, эти два преимущества позволили ученым предсказать поведение конкретных типов клеток в живом организме , что приводит к способности регулировать результаты внешних влияний в целых организмах. В этом смысле, в пробирке культуры клеток часто работает в качестве моста , соединяющего фундаментальных и прикладных наук о жизни. Тем не менее, есть и несколько недостатков работы в лабораторных условиях , наиболее важным из них в том , что определенная оговорка может пребывать в физиологическомаль значимость наблюдаемых фенотипов. В самом деле, когда один тип клеток выращивают в сосуде, культура теряет, в разной степени, его межклеточные соединения с другими типами клеток, его вклад в гуморальной среде из ткани и организма происхождения, а также якорей в пределах ткани, что позволило ему поддерживать определенную трехмерную структуру, иногда решающее значение для функции клеток.
Вопрос о межклеточных отношений была решена развитием смешанных методов культуры. В этом способе две или более клеточных популяций выращивают вместе в той же культурального сосуда. Тем не менее, эти смешанные культуры несут важные неудобства. С одной стороны, некоторые клеточные подтипы физически не взаимодействуют друг с другом в ткани происхождения и полагаться только на паракриновых связи понесенных секретируемых растворимых факторов и соседних рецепторов. Это случай для нескольких воспалительных процессов, которые зависят от проксимального сигнализации цитокина. В смешанном Cultures, физические взаимодействия неизбежны и сделать невозможным изучение паракринной связи в отсутствие межклеточных контактов, которые могут дать измененные результаты. С другой стороны, достижение клеточно-специфической интерпретации внутри смешанной популяции становится невозможным без использования жестких методов разделения, которые могут существенно повлиять на результаты.
Для решения этих важных вопросов, использование кондиционированной среды была разработана в качестве метода, позволяющего для разобщенным культур и изучения паракринной сигнализации. Этот метод требует передачи супернатанта одного типа клеток, так назвали кондиционированной среды, в лунки, содержащие другую популяцию клеток. Тем не менее, существенным недостатком является то, что короткоживущие молекулы не достаточно долго, в кондиционированной среде, чтобы быть переданы в лунки второго популяции клеток. Даже долгоживущие молекулы будут сильно разбавленный с течением времени за счет диффузии. Кроме того, обе ячейкинаселения участвуют только в одном направлении паракринному коммуникации, а не в активной двунаправленной связи. Это приводит к отсутствию сигналов обратной связи , которая имеет жизненно важное значение в воссоздании точных многоклеточные отношения , как они существуют в естественных условиях.
Как следствие , и движимый необходимостью лучше имитировать оригинал в условиях естественных условиях в клеточной среде в пробирке, несколько методов достижения в области клеточных культур были достигнуты на протяжении многих лет. Одним из наиболее значительных достижений было использование проницаемых штативов с микропористых мембран для compartmentalizing клеточных культур, используемых в первый раз по Grobstein в 1953 году 1. Такие проницаемые опоры были адаптированы на протяжении многих лет для размещения многочисленных типов клеток , и которые будут использоваться в нескольких различных приложений. В настоящее время, эти опоры существуют в виде полых вставок, которые предназначены для отдыха в скважинах из тканевой культуры пластины многоямного или в CircuLAR блюда. В системе со-культуры, вставка содержит один тип клеток , тогда как колодец или блюдо содержит другой клеточной популяции, что позволяет изучать вклад двух различных популяций клеток на их гуморального среды (рисунок 1). В результате, клеточная полярность (базолатеральная против апикальной секреции или приема сигнала) сохраняется, таким образом, присвоение Systems вставки сокультуре важное преимущество перед смешанных культур и кондиционированную среду методов. Несколько типов мембранных материалов доступны, наиболее распространенными из которых являются полиэстер (PET), поликарбонат (PC) или коллаген покрытием из политетрафторэтилена (PTFE), и они существуют в различных размеров пор в диапазоне от 0,4 мкм до 12,0 мкм. Эти разновидности материалов и размеров пор предлагают спектр вставок воздействует переменным функции, имеющие отношение к оптическим свойствам, толщины мембраны и присоединение клеток, которые делают их практичными на различных уровнях для следующих видов применения, не ограничиваясь ими:
-studyingклеточной дифференцировки, эмбриональное развитие, метастазирование опухолей и заживлении ран путем хемотоксических анализов через проницаемые мембраны;
-evaluating проникновения наркотиков путем оценки их переноса через эпителиальные или эндотелиальные монослои культивировали на проницаемые опорах, и;
-performing клеточные сокультурах для анализа модуляций поведение клеток, индуцированные секретируемых растворимых факторов, в отсутствии межклеточного контакта.
Цель данной статьи состоит в том, чтобы описать общие методические указания для выполнения третьей функции указанной выше, то есть оценить клеточные изменения, опосредованные секретируемых растворимых факторов при отсутствии межклеточного контакта, используя систему вставки совместного культивирования. Несколько различных направления исследований, систем использования вставки совместно культуры для того, чтобы ответить на вопросы, относящиеся к действию секретируемых растворимых факторов на популяции клеток. Действительно, паракринная сигнализации, который модулирует клеточный поведение на различных уровнях уместен во всех тканяхи систем, что делает вставки системы совместного культивирования незаменим для обеспечения прогресса в этих областях. С другой стороны, использование вставок может подтвердить, что преобразование сигналов является прямым контактом межклеточной и не секретируемых факторов. Одним из наиболее важных областей применения вставок в исследованиях воспаления 2-14 , где эффект секретируемых цитокинов оценивается в различных клеточных игроков иммунитета. В частности, исследование воспаления в центральной нервной системе (ЦНС) значительно выгоду от исследований вставки совместно культуры, которые позволили более четкому определению различных паракринной роли нейронов и микроглии в вождении нейровоспаления 15-21. Эти системы были разработаны также изучить противовоспалительный потенциал молекул , который зависит от их способности снижать или ингибировать секрецию провоспалительных факторов 22-26. Исследования , относящиеся к раку 27-31, в частности , механизмы , лежащие в основе ангиогенез 32-34 и inflammatiна 35-42 в онкогенеза, также извлекает выгоду из систем вставки совместного культивирования. Кроме того, растворимые факторы имеют первостепенное значение в процессах , которые управляют дифференцировка и несколько исследований использовали вставки , чтобы ответить на вопросы в этой конкретной области 43-50. В ЦНС, видя , как нервная ткань имеет очень ограниченный потенциал обновления, изучение neurotrophism и нейропротекции является фундаментальным и широко обеспечивается за счет использования стволовых клеток в системах совместного культивирования 51-56. Кроме того, вставки также используются в качестве различных областях , как нефрологии 57,58, эндотелиальных взаимодействий и ангиогенеза 59-62, 63-65 апоптоз сигнализации, воспаление ожирения и метаболического синдрома 22,23,66-67, внутреннего уха защиты волосковых клеток 68,69, и даже в вирулентности гриба 70,71 и 72,73 паразитологии.
В данной статье общие методические указания для того, чтобы создать experimлор ввиду оценки клеточных изменений, опосредованных секретируемых растворимых факторов, с использованием системы вставки сокультивирования. В частности, мы сосредоточим наше внимание на нервных клеток со-культур и их использования в учебном процессе нейрогенный. С учетом весьма обширный спектр экспериментов, которые вставляет позволяют пилоту, это невыносимо, чтобы охватить все аспекты этого метода клеточной культуры. В качестве примера, конкретный протокол для измерения эффектов цитокинов, секретируемых липополисахарида (LPS) -активированную N9 микроглии на нейрональных клетках РС12 будут подробно, предлагая конкретное понимание методологии вставки сокультуры.