$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Энтероиды представляют собой трехмерные (3D) структуры, полученные из ограниченных органами стволовых клеток кишечника человека 1,2. Они полностью состоят из эпителиальной линии и содержат все дифференцированные типы эпителиальных клеток кишечника2. Энтероиды также поддерживают клеточную полярность, состоящую из апикальной просветной поверхности, образующей внутренний компартмент и базолатеральную поверхность, обращенную к окружающим средам. Энтероиды являются уникальной моделью в том смысле, что они сохраняют характеристики хозяина, из которого они были получены3. Таким образом, энтероиды, полученные от недоношенных человеческих детей, представляют собой модель, которая полезна для исследования заболеваний, которые в первую очередь влияют на эту популяцию, таких как некротизирующий энтероколит (NEC).
Традиционная энтероидная модель выращивается в базолатеральной (BO) конформации, где энтероид заключен в купол базальной мембранной матрицы (BMM). BMM побуждает энтероид поддерживать 3D-структуру с базолатеральной поверхностью снаружи. Энтероиды BO являются подходящей моделью для NEC, которая преодолевает разрыв между двумерными (2D) первичными клеточными линиями человека и in vivo животными моделями 2,4. NEC индуцируется у энтероидов путем размещения патогенов, таких как ЛПС или бактерии, в средах, окружающих энтероиды, с последующим воздействием гипоксических состояний 2,3. Проблема с энтероидной моделью BO NEC заключается в том, что она не позволяет эффективно изучать взаимодействия хозяин-патоген, которые происходят на апикальной поверхности in vivo. Изменения в кишечной проницаемости обусловлены этими взаимодействиями хозяина и патогена. Чтобы лучше понять, как проницаемость влияет на патофизиологическую основу заболевания, необходимо создать модель, которая включает в себя обработку апикальной поверхности.
Co et al. были первыми, кто продемонстрировал, что зрелые энтероиды BO могут быть индуцированы для формирования апикальной (AO) конформации путем удаления куполов BMM и повторного использования их в среде5. Эта статья продемонстрировала, что энтероиды АО поддерживали правильную эпителиальную полярность, содержали все типы клеток кишечника, поддерживали кишечный эпителиальный барьер и обеспечивали доступ к апикальной поверхности5. Использование энтероидов АО в качестве модели НЭК обеспечивает физиологическое воспроизведение процесса заболевания и изучение взаимодействий хозяин-патоген.
Одним из основных факторов, влияющих на патофизиологию НЭК, является повышенная кишечная проницаемость6. Несколько молекул были предложены в качестве способа проверки кишечной проницаемости in vitro7. Среди них люцифер желтый (LY) представляет собой гидрофильный краситель с пиками возбуждения и излучения при 428 нм и 540 нм соответственно8. Поскольку он пересекает все основные параклеточные пути, он был использован для оценки параклеточной проницаемости в различных приложениях, включая гематоэнцефалические и кишечные эпителиальные барьеры 8,9. Традиционное применение LY использует клетки, выращенные в монослоях на полупроницаемой поверхности10. LY наносится на поверхность апикального сустава и пересекает параклеточные плотные соединительные белки, чтобы собраться на базолатеральной стороне. Более высокие концентрации LY в базолатеральном компартменте указывают на снижение плотного соединения белков с последующим разрушением барьера эпителиальных клеток кишечника и повышением проницаемости10. Он также был описан в энтероидных моделях 3D BO, где LY был добавлен в среду, а отдельные энтероиды были изображены для поглощения LY в просвет11. Хотя это позволяет проводить качественный анализ с помощью визуализации поглощения LY, количественный анализ ограничен. Этот протокол описывает уникальную технику, которая использует LY для оценки параклеточной проницаемости с использованием энтероидной модели IN vitro NEC в энтероидах AO при сохранении 3D-ориентации. Этот метод может быть использован как для качественного, так и для количественного анализа проницаемости.