Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

Isolere hårsekken stamceller og epidermal Keratinocytter fra Dorsal Mouse Skin

Published: April 29, 2016 doi: 10.3791/53931

Introduction

Voksne stamceller (SCS) er avgjørende for å opprettholde vev homeostase ved å erstatte døende celler og reparere skadet vev ved skade. Disse SC'er er definert ved deres evne til å gjennomgå kontinuerlig selvfornyelse og for å differensiere til forskjellige celle linjene 1-3. De beste studert systemer, som er avhengig av voksne SC'er for deres fylling, omfatter hematopoetiske system, tarmen og huden 1,2,4.

I løpet av embryogenesen, begynner huden som et enkelt lag av epidermale celler. Morphogenesis av hårsekken (HF) starter når mesenchymalceller fylle huden og danner en underliggende kollagen dermis 5. Spesialisert mesenchymale celler, som senere utgjør dermal papilla (DP), organisere rett under epidermal laget og stimulerer Epitel å danne hår placodes som begynner å vokse nedover 6. Sterkt prolifererende matriseceller, som ligger ved bunnen av HF,konvolutt disse mesenchymale celler og danner hår pære, mens det indre lag begynner å differensiere til konsentriske sylindre for dannelse av håret (HS) og den omgivende indre rot skjede (IRS) 2,3.

I postnatal livet huden epidermis består av tre avdelinger: den interfollicular epidermis (IFE), talgkjertel (SG) og HF. I motsetning til IFE og SG som er i en konstant tilstand av homeostase, er HF et dynamisk mini-organ som gjennomgår kontinuerlige sykluser av vekst (anagen), ødeleggelse (catagen) og resten (telogen) 4,7. De hårsekken stamceller (HFSCs) som drivstoff denne evigvarende syklus, bor i en nisje innenfor HF kjent som bule 4. Under anagen de HFSCs avslutte bule, etter aktiveringssignaler fra DP, begynner voksende og gå nedover og dermed skape en lang lineær sti av celler som kalles den ytre rot skjede (ORS) 8-10. Matriseceller somomgir DP på bunnen av HF, hurtig syklus og migrere oppover gjennomgår terminal differensiering og dermed generere HS og IRS 10 (figur 1). Varigheten av anagen bestemmer lengden av håret og er avhengig av den proliferative kapasitet og differensiering av matrisecellene 6. Når HF går inn katagene, til transitt-amplifisering av matrisecellene i pæren opphøre spre seg, gjennomgår apoptose og regress helt mens man trekker i DP oppover til den når den ikke-sykling del av den HF 8,11. Under denne tilbaketrekning av HF danner en midlertidig struktur kjent som den epiteliale tråd, noe som er karakteristisk for Katagen, og inneholder mange apoptotiske celler. Hos mus, varer Katagen mellom 3-4 dager, og er sterkt synkronisert i den første håret syklus. Når HF når telogen alle HFSCs bli stillestående. De forskjellige stadier av HF-syklusen er også karakterisert ved endringer i fargen av musens hud på grunn av melanin produksjon. Huden forandrer seg fra svart under anagen til mørk grå under Katagen til rosa under telogen 6,7,12,13.

Figur 1
Figur 1: hårsekken Cycle. HF består av en fast øvre del og en nedre stadig ombygging, sykling del som gjennomgår kontinuerlige sykluser med rask vekst (anagen), ødeleggelse (Katagen) og en relativ quiescence fase eller hvile (telogen). Klikk her for å se et større versjon av denne figuren.

SCS opprettholde HF ble først identifisert ved hjelp jage eksperimenter, med tritium tymidin, som avslørte en befolkning på langsom sykling label feste celler (LRC) som bodde i den permanente sone av HF like under SG 14. Fremskritt i HFSCkarakterisering viste et lite antall markører som kan brukes til å identifisere og isolere bestemte SC'er fra den HF nisje 15. Kanskje den beste markør for anriking av HFSCs er CD34, en celleoverflaten markør også identifisert som en blodkreft SC markør hos mennesker 16. Innenfor denne CD34 + populasjoner to atskilte populasjoner har også blitt isolert basert på α6 inte uttrykk to. En annen markør er keratin 15 (K15) som er sterkt uttrykt i bule region, co-lokaliserer med CD34 uttrykk og en K15 promoter brukes til å målrette og isolere HFSCs i transgene dyr 15,17-19. I det siste tiåret flere andre distinkte populasjoner av HFSCs og stamceller har også blitt rapportert å ligge innenfor HF 17,20-27.

En ekstra spennende funksjon i HFSCs er deres bidrag til huden reparasjon. Under normale forhold HFSCs fylle HF og ikke ta del i IFE homeostase. However, som svar på såret, disse cellene avslutte sin SC nisje og bistand i repopulating IFE 9. Vi har nylig vist at mus slettet for den pro-apoptotiske Sept4 / ARTS genet skjerm et økt antall CD34, K15 og Sox9 + HFSCs, som viser en motstand mot apoptose. HFSCs ble isolert fra Sept4 / ARTS - / - rygg skins utnytte fluorescens aktivert celle sortering (FACS), og det var mer enn en dobling i antall CD34 + og K15 + HFSCs. Disse Sept4 / ARTS - / - HFSCs ble utvidet in vitro, og ikke bare ga opphav til flere kolonier, men var også i stand til å tåle strengere vilkår sammenlignet med kontroller 28.

Som et resultat av å ha et økt antall HFSCs, Sept4 / kunst - / - mus helbredet betydelig raskere reaksjon på huden eksisjons- skader. Påfallende, Sept4 / ARTS - / - mus displayeda stort antall regenerert HFS fra såret, og betydelig mindre arr. Videre mus slettet for XIAP (X-bundet hemmer apoptose), den biokjemiske målet for ARTS, viste svekket sårheling 28.

Våre resultater og arbeid som er utført i andre laboratorier har vist at HFSCs tjene som en ideell modell for å studere biologi og funksjon av voksne SC'er. Her beskriver vi metodikken for anrikning og isolering av HFSCs og epidermale keratinocytter basert på uttrykket av fire markører: inte α6; integrin β1; SCA-1 (en markør for epidermale keratinocytter) og CD34. Ligner isolering av K15 + HFSCs kan også utføres ved hjelp av K15-GFP reporter mus 19.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne studien ble utført i henhold til anbefalingene som er skissert i Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr Israels Helsedepartementet. Alle dyrene ble håndtert i henhold til godkjente institusjonelle dyr omsorg protokollen IL-02302-2015 av Technion Israel Institute of Technology.

1. Eksperimentell Forberedelse

  1. Fremstilling av chelatert føtalt bovint serum
    Merk: Epitelceller er svært følsomme for kalsium, så det er viktig å kontrollere eksponeringen av disse cellene til kalsium. For å sikre at celler ikke blir utsatt for kalsium under isoleringsprosessen chelatering benyttes for å fjerne eventuelt gjenværende kalsium fra føtalt bovint serum som brukes for fremstilling av farging buffer 29. Følgende protokoll forbereder ca. 1 liter kalsium-fri føtalt bovint serum som kreves for fremstillingen FACS farging buffer.
    1. Tilsett 400 g tørt chelaterende materiale, f.eks., Chelex, inn i en 4 L beger og tilsett destillert H 2 O til et totalt volum 4 L. Cover og rør kontinuerlig ved hjelp av en magnetrører.
    2. Juster pH til 7,4 ved bruk av 10 N HCl-løsning under omrøring. Fortsett omrøringen i 20 min og på nytt justere pH etter behov inntil pH forblir stabil i mer enn 20 min.
    3. Inkuber begerglass ved 4 ° C over natten for å tillate det chelaterende materiale for å danne en kompakt pellet. Nøye aspiratet H 2 O og tilsett friskt destillert H2O til et totalt volum på 4 L.
    4. Gjenta justering av pH som i trinn 1.1.2.
    5. Plasser begerglass ved 4 ° C i 1 time for å tillate den chelaterende materiale for å danne en kompakt pellet. Nøye aspirer H 2 O.
    6. Tilsett langsomt to 500 ml flasker med føtalt bovint serum til den chelaterende materiale. Omrør langsomt ved 4 ° C i 1 time slik at det hastighetsinnstillingen ikke produserer bobler.
    7. Plasser begerglass ved 4 ° C i 1 time for å tillate den chelaterende materiale for å danne en kompakthandle pellet.
    8. overføre forsiktig serum i en L glassflaske og filtrere det gjennom en flaskekork filter under sterile forhold. Oppbevar chelated serum ved -20 ° C eller bruk umiddelbart.
  2. Utarbeidelse av Farging Buffer
    1. Fremstille 100 ml 3% chelatert FBS i PBS uten Ca2 + og Mg2 + og holder på is.

2. Isolering av hårsekkene fra Voksen Epidermis

  1. Bedøve mus ved hjelp av 5% isofluran ved hjelp av en induksjonsfeltet. Protokollen er beskrevet her ble optimalisert ved bruk av 50-80 dager gamle mus som er i telogen fase av HF-syklusen.
  2. Avlive mus i henhold til standard laboratorieprosedyrer. Her avlive mus ved hjelp av CO 2 overdose i en dødshjelp kammer.
  3. Barbere alt hår fra rygghuden ved hjelp av elektriske klippere. Unngå hode og lemmer. Hold clippers så nært som mulig til huden. Unngå å skade hud og underhud laget. Når alt hår er fjernet ved å bruke 70% etanol for å fjerne eventuelle rester hår og for å desinfisere rygghuden.
  4. Plasser musen på en dissekere pad, og ved hjelp av tang trekker opp huden nær halen og lage en liten nick med saks. Skjær hele ryggskinnet i en posterior-anterior retning ved forsiktig å skjære bort huden og skiller den fra fascia. Unngå å skade subkutane lag.
  5. Plasser huden på en dissekere matte, hår siden ned, og peke ut to tilstøtende kanter av huden for å fikse på plass. Forsiktig skrape av fettet, ved hjelp av en sløv skalpell til dermis er klar og ryddig.
    Merk: Når skrape av fettet, bruker buede tang å bruke milde press på huden. Legg press på huden ved hjelp av den buede siden av tang. Dette vil hindre at huden rive.
  6. Plasser huden, dermis side ned, i 100 mm sterilt kultur fatet, og rette ut huden for å sikre at det ikke er noen folder. Tilsett 10 ml PBS uten Ca 2+ 2+ (PBS -) til kultur fatet og rette ut huden hvis nødvendig.
  7. Aspirer PBS og tilsett 10 ml 0,25% trypsin. Sørg for at huden er utfoldet og er fritt flytende. Inkuber ett stykke hud per 10 ml av 0,25% trypsin.
  8. Inkuber prøvene ved 37 ° C i 30-120 min eller ved 4 ° C over natten.

3. Utarbeidelse av enkelt celle Suspensjon fra hårsekkene

  1. Skrap alt håret av huden med buet pinsett og skalpell, i en fremre til bakre retning. Hold huden på plass ved hjelp av den buede side av tang og bruke skalpell til å skrape av hår.
    Merk: Skrap av håret inn i trypsin tilsatt i trinn 2.8. Begynn på halen og følg retning av hårvekst. Skraping mot hårets vekst vil føre til betydelig tap av HFS og reduksjon i celle yield. HFS har en tendens til å følge hverandre sammen og danner små klumper; for å redusere the størrelsen på HF klumper prøve å skrape av et lite område om gangen.
  2. Overfør den hårløse huden til ny kultur tallerken og tilsett 10 ml PBS - for å hindre at den tørker. Inspiser huden og skrape av eventuelle gjenværende hår.
  3. Bryt ned HFS ved hjelp av en skalpell og tang til en enkelt HF suspensjon. Kraftig triturer HF suspensjonen med 10 ml pipette i noen minutter for å bryte opp alle hår klumper.
    Merk: Utfør alle de følgende trinnene på is.
  4. Overfør HF suspensjon i pre-merkede 50 ml tube.
  5. Aspirer PBS - fra huden og bruke den til å skylle cellekultur rett som inneholdt HF suspensjon; overføre til 50 ml røret.
  6. Vaske
    1. Filtrer suspensjonen ved føring gjennom en 70 um celle sil montert på et 50 ml rør. Vask den innledende 50 ml rør og sil med 10 ml flekker buffer (PBS - 3% chelatert FBS).
    2. Filtrer suspensjonen ved å føregjennom 40 mikrometer celle sil montert på et 50 ml rør. Vask røret med 5-10 ml flekker buffer for å sikre at alle cellene er blitt overført til det nye røret. Hold suspensjon på is inntil alle dyr har blitt behandlet.
    3. -Sentrifuge i 15 minutter ved 300 xg ved 4 ° C. Nøye aspirer supernatanten uten å forstyrre pelleten og resuspender pelleten i 5 ml buffer flekker.
    4. Sentrifuger i 5 min 300 x g ved 4 ° C. aspirere nøye supernatant og cellepelleten suspenderes i 800 mL av flekker buffer.
      Merk: Volumene spesifisert ovenfor er nok for flekker celler avledet fra to voksne mus.
  7. Transfer Suspension inn Pre-merket FACS rør.
    1. For kontroller rør, ta 25-50 ul av cellesuspensjonen (eller en hvilken som helst gjenværende venstre fra cellesuspensjonen) og fyll opp til et totalvolum på 300 ul med farging buffer.
      Merk: Forbered kontrollrørene (totalvolum 300 mL) for unstained (uten antistoffog ingen DAPI); DAPI bare; Inte β1; Inte α6; SCA-1; CD34.
  8. Tilsett primære antistoffer og DAPI (se Materialer tabell for egnede fortynninger) ved de ønskede konsentrasjoner i det aktuelle røret. Knips forsiktig rør for å blande cellesuspensjonen. Avkastning på is og dekk med aluminiumsfolie for å beskytte mot lys.
  9. Inkuber i 30 min på is og forsiktig flick rørene hvert 10 min for å sikre at celler blir holdt i suspensjon.
  10. Vask cellene ved å fylle opp hver FACS rør med farging buffer (ca. 4 ml per rør); sentrifuger i 5 minutter ved 300 xg ved 4 ° C.
  11. aspirere nøye supernatant og cellepelleten suspenderes i 800 mL av flekker buffer.
  12. Overfør cellesuspensjonen i FACS rør med celle sil hetter for å sikre enkel cellesuspensjon.

4. flowcytometrisystemer Analysis

  1. Fortsett til celle sortering umiddelbart med et flowcytometer med passende filtre for signal deteksjon. Bruk 405 nm fiolett (for målinger av DAPI), 488 nm blå (for målinger av FSC, SSC, PE, PE-Cy7 og FITC) og 633 nm røde lasere (for eksitasjon av APC)
    Merk: Kontroller at instrumentet registrerer fra detektorer for alle de tre fluoriserende kanaler.
  2. Sett fluorescens porter basert på ufargede prøver og kompensasjon for spektral overlapp ved hjelp av enkle farget kontroller.
    Merk: Bruk enkle farget kontroller for justering av erstatningen mellom kanaler for å eliminere eventuell overlapping i de fluorescerende signaler. Kompensasjon justering vil avhenge av FACS sorter som brukes.
  3. Sett opp primære porter basert på DAPI å utelukke døde celler.
  4. Juster spredningsdiagram (SSC-A vs FSC-A) til å velge for singlet hendelser.
  5. Sett opp FSC og SSC høyde og bredde parametere for å eliminere for dubletter og diskriminere for singlet hendelser.
  6. Gate celler med høy α6 og β1 uttrykk og fra denne populasjonen gate celler med enten CD34 høyt uttrykk eller Sca1 høy uttrykk.
  7. Sortere celler i pre-merket FACS tube.
    Merk: To generelle populasjoner av celler kan isoleres; α6 + / β1 + / CD34 + / Sca-en - og α6 + / β1 + / Sca-1 + / CD34 -. Sorterte cellene bør holdes på is hele tiden inntil de blir brukt nedstrøms applikasjoner som for eksempel cellekultur eller RNA isolering

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne protokollen beskriver i detalj anriking og isolering av to typer: populasjoner. Bule SC'er og epidermale keratinocytter Figur 2 viser de viktigste trinnene i protokollen. Utnytte huden fjernet fra den dorsale iden av 8 uker gamle mus, anriket vi bule SC'er ved hjelp av CD34 markøren, som kun er uttrykt i HFSCs; og Sca-en, hvilke etiketter epidermale keratinocytter. Figur 3 viser ulike mønstre av CD34 og Sca-1 uttrykk innenfor α6 + / β1 + populasjon av hud epitelceller. Celler ble først gated i henhold til ekspresjonen av integrin-α6 og integrin-β1, som er betegnet P1 i fig 3. Populasjonen av celler med positiv for α6 / β1expression ble deretter gated ifølge ekspresjon av CD34 og Sca-1-celler. To forskjellige populasjoner av celler blir sett i CD34 vs Sca-en tomt. α6 + / β1 + / Sca-1 - representerer de HFSCs (betegnet P2 i figur 3) og α6 + / β1 + / Sca-1 + / CD34 - som representerer epidermale keratinocytter (betegnet P3 i figur 3). Omtrent 150-500 x 10 3 celler per dyr for α6 + β1 + bassenget er CD34 + HFSCs.

Figur 2
Fig. 2: HFSC og keratinocytt Isolering rygghuden ble fjernet fra musene. Fettet ble skrapet av, og huden ble inkubert i trypsin. HFS ble hugget av fra huden og suspensjonen ble filtrert gjennom 70 mikrometer og 40 mikrometer celle siler. Etter merking med overflate antistoffer celler ble sortert ved hjelp av flowcytometri og to populasjoner av celler ble samlet basert på relative uttrykk: CD34 + - og CD34 - / Sca-1 +. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3: Profilering av sorterte cellene FACS-analyse av rygghuden vurdere den prosentandel av HFSCs isolert fra mus.. FACS-rensede α6 + β1 + celler ble sortert for CD34 + Sca-1 - (rosa, α6 + β1 + CD34 + Sca-en -, blå, α6 + β1 + CD34 - Sca-1 +; oransje, α6 + β1 + CD34 - Sca-en -). Viste data er fra fire mus kombinert og sortert sammen. I villtype mus ca 4-6% av α6 + β1 + basseng (utpekt P1) er CD34 + / Sca-en -. HFSCs (P2) Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollen er beskrevet her er vel etablert for å isolere HFSCs fra dorsal hud av voksne mus, men kan like anvendes for isolering av andre populasjoner innenfor HF struktur, basert på valget av markører 2,16,23,28,29. Denne metoden er særlig fordelaktig fremfor andre metoder for celleisolasjon, for eksempel vev dissosiasjon, ved at en bestemt celletype kan velges og høstes fra en blanding av heterogene cellepopulasjoner. Videre er metoden som er beskrevet her er hurtig og pålitelig og kan brukes til å isolere opp til fire forskjellige populasjoner HFSC basert på de differensielle ekspresjonsnivåene av markørene brukes. Den kan brukes for anrikning og isolering av HFSCs for videre molekylær analyse, for eksempel RNA-Seq eller massespektrometri, men også for etterfølgende cellekultur og ekspansjon og in vivo poding.

Utarbeidelse av en høy kvalitet, er enkel cellesuspensjon en avgjørende del av en suclykket FACS 29. Effektiviteten av denne fremgangsmåte er også avhengig av det anvendte utgangsmateriale for HF-isolasjon. For å minimalisere mengden av ikke-epidermale vev i utgangsmaterialet hensyn må tas ved barbering, og når dissekere rygghuden. Dette forbedrer renheten og utbyttet av epidermale celler. For å sikre en optimal enkelt cellesuspensjon, bør HFS skrapes av i et hode til hale retning og i små mengder om gangen sikrer at alle hår klumper brytes opp i mindre biter ved hjelp av en skalpell og at en enkelt HF suspensjon erholdes . I tillegg bør cellene være behandles forsiktig til alle tider og suspensjoner bør holdes på is for å sikre at cellenes levedyktighet. Til slutt, sterile teknikker er kritisk for å minimere risikoen for forurensning, spesielt hvis celler skal anvendes for cellekultur.

I den protokoll som er beskrevet her, er isolasjon av forskjellige populasjoner av celler oppnådd ved hjelp av fire celleoverflatemarkører. ENavgjørende skritt for vellykket celle sortering er de riktige opprinnelige innstillingene av FACS, den passende kompensasjon ved hjelp av enkle farget kontroller og hierarkiet av lede parametere. Vellykket celle sortering krever også eliminering av avfall og effektivt diskriminerende singlet hendelser fra dubletter / råvarer. Singlets ble skilles fra dubletter basert på FSC og SSC bredde og høyde parametere. Parametrene for cellesortering må justeres i henhold til den sorter type, men også til den fluorokrom konjugat som brukes. Her ble PE fluorescens samlet ved hjelp av en 585/42 filter, ble FITC og PE-Cy7 fluorescens samlet ved hjelp av en 530/30 og 780/60 filter, henholdsvis og APC fluorescens ble samlet inn ved hjelp av en 780/60 filter.

Cell sortering utføres først ved gating for levende celler basert på lav DAPI uttrykk og fremover scatter. Singlet hendelsene ble opprinnelig valgt ved å justere scatter gate og dubletter ble eliminert ved gating en gainst termin singlets fulgt av scatter singlets. To integrin-antistoffer, α6 og β1 ble anvendt for å selektere for epidermale celler for å garantere berikelse for alle bule SC'er. Blanpain et al., Viste tilstedeværelse av to populasjoner av bule HFSCs uttrykker enten høye eller lave nivåer av inte α6 men positive for CD34 to. Derfor celler uttrykker både β1 høy / α6 lav og β1 høy / α6 høy bør velges før gating for CD34. To populasjoner ble deretter valgt basert på uttrykk for en markør bestemt å bule SC'er, CD34, og en markør som velger epidermale keratinocytter, Sca-1 23. SCA-en co-lokaliserer med inte-α6 i infundibulum og IFE, men er ikke uttrykt i HF bule. I motsetning til dette, bule HFSCs uttrykker CD34 og integrin-α6 23, slik at differensial isolering av to distinkte populasjoner; HFSCs og epidermal keratinocytter.

e_content "> The robust metode omtalt her har vært brukt i en rekke nedstrøms applikasjoner, for eksempel isolasjon av HFSCs for cellekultur 23,28, Negl 23,24 og molekylær analyse 17. I tillegg velger en kombinasjon av spesifikke markører eller ved hjelp av ulike reporter mus tillater isolering av subpopulasjoner i HF-struktur, f.eks Lgr6 21, Lgr5 25, Lrig1 24 og muliggjør direkte sammenligning av molekylære endringer som forekommer i disse cellene. Videre, blant andre anvendelser av denne fremgangsmåten kan brukes til å sammenligne endringer i HFSC antall i villtype versus knockout dyr, undersøke endringer i SC populasjoner på såret påføre 28 og er derfor et verdifullt verktøy i SC og huden forskning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Isoflurane  Primal Critical Care  66794-017-10
Carbon dioxide - -
Electro Shaver Oster  Golden A5 Shaver from any other company could be used
70% ethanol Gadot Lab 830000051 96% ehtanol diluted with distilled water 
Dissection mat Dissection tools from any provider can be used
Forceps Dumont 11251-10 Foreceps from any other company could be used
Scissors  Dumont 14094-11 Scissors from any other company could be used
Needles/Pins - -
Scalpel Albion 10 Ensure that the scalpel has a blunt end
Tissue culture dish 60 mm x 15 mm Sigma-Aldrich CLS430166
PBS - In house PBS without Calcium and Magnesium
0.25% Trypsin/EDTA Biological Industries 03-050-1A Trypsin obtained from a different company might have a different activity and duration of the trypsin digest has to be adjusted accordingly
Pipettes 10 ml Sigma-Aldrich Corning, 4488
Ice - -
50 ml sterile centrifuge tubes Minplast Ein-shemer 35050-43
70 µm Cell strainer Fisher 22362548
40 µm Cell strainer Fisher 22362549
Staining buffer -
Centrifuge Eppendorf 5804 R 5805 000.017
FACS tubes with Cell strainer caps  Falcon  352235
FACS tubes  Falcon  352063
Integrin β1 eBioscience 25-0291 1:400
Integrin α6 eBioscience 15-0495 1:600
Sca I eBioscience 11-5981 1:200
CD34 eBioscience 9011-0349 1:300
DAPI Sigma-Aldrich D9542 50 ng/ml
Dry Chelex BioRad 142-2842
Beaker  Pyrex -
Distilled H2 - -
Stir bar - -
NHCl BioLab 1903059
Fetal bovine serum (FBS) Beit Haemek Biological Industries 400718 FBS obtained from a different company can be used
1 L glass bottle Ilmabor Boro 3.3
Bottle top filter Autofil 1102-RLS

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wagers, A. J., Weissman, I. L. Plasticity of adult stem cells. Cell. 116, 639-648 (2004).
  2. Blanpain, C., Lowry, W. E., Geoghegan, A., Polak, L., Fuchs, E. Self-renewal, multipotency, and the existence of two cell populations within an epithelial stem cell niche. Cell. 118, 635-648 (2004).
  3. Fuchs, E. Scratching the surface of skin development. Nature. 445, 834-842 (2007).
  4. Hsu, Y. C., Fuchs, E. A family business: stem cell progeny join the niche to regulate homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol. 13, 103-114 (2012).
  5. Blanpain, C., Fuchs, E. Epidermal homeostasis: a balancing act of stem cells in the skin. Nat Rev Mol Cell Biol. 10, 207-217 (2009).
  6. Alonso, L., Fuchs, E. The hair cycle. J Cell Sci. 119, 391-393 (2006).
  7. Muller-Rover, S., et al. A comprehensive guide for the accurate classification of murine hair follicles in distinct hair cycle stages. J Invest Dermatol. 117, 3-15 (2001).
  8. Zhang, Y. V., Cheong, J., Ciapurin, N., McDermitt, D. J., Tumbar, T. Distinct self-renewal and differentiation phases in the niche of infrequently dividing hair follicle stem cells. Cell Stem Cell. 5, 267-278 (2009).
  9. Ito, M., et al. Stem cells in the hair follicle bulge contribute to wound repair but not to homeostasis of the epidermis. Nat Med. 11, 1351-1354 (2005).
  10. Hsu, Y. C., Pasolli, H. A., Fuchs, E. Dynamics between stem cells, niche, and progeny in the hair follicle. Cell. 144, 92-105 (2011).
  11. Fuchs, E. The tortoise and the hair: slow-cycling cells in the stem cell race. Cell. 137, 811-819 (2009).
  12. Plikus, M. V., Chuong, C. M. Complex hair cycle domain patterns and regenerative hair waves in living rodents. J Invest Dermatol. 128, 1071-1080 (2008).
  13. Ito, M., Kizawa, K., Hamada, K., Cotsarelis, G. Hair follicle stem cells in the lower bulge form the secondary germ, a biochemically distinct but functionally equivalent progenitor cell population, at the termination of catagen. Differentiation. 72, 548-557 (2004).
  14. Cotsarelis, G., Sun, T. T., Lavker, R. M. Label-retaining cells reside in the bulge area of pilosebaceous unit: implications for follicular stem cells, hair cycle, and skin carcinogenesis. Cell. 61, 1329-1337 (1990).
  15. Cotsarelis, G. Epithelial stem cells: a folliculocentric view. J Invest Dermatol. 126, 1459-1468 (2006).
  16. Trempus, C. S., et al. Enrichment for living murine keratinocytes from the hair follicle bulge with the cell surface marker CD34. J Invest Dermatol. 120, 501-511 (2003).
  17. Morris, R. J., et al. Capturing and profiling adult hair follicle stem cells. Nat Biotechnol. 22, 411-417 (2004).
  18. Lyle, S., et al. The C8/144B monoclonal antibody recognizes cytokeratin 15 and defines the location of human hair follicle stem cells. J Cell Sci. 111 (Pt 21), 3179-3188 (1998).
  19. Liu, Y., Lyle, S., Yang, Z., Cotsarelis, G. Keratin 15 promoter targets putative epithelial stem cells in the hair follicle bulge. J Invest Dermatol. 121, 963-968 (2003).
  20. Vidal, V. P., et al. Sox9 is essential for outer root sheath differentiation and the formation of the hair stem cell compartment. Curr Biol. 15, 1340-1351 (2005).
  21. Snippert, H. J., et al. Lgr6 marks stem cells in the hair follicle that generate all cell lineages of the skin. Science. 327, 1385-1389 (2010).
  22. Nijhof, J. G., et al. The cell-surface marker MTS24 identifies a novel population of follicular keratinocytes with characteristics of progenitor cells. Development. 133, 3027-3037 (2006).
  23. Jensen, U. B., et al. A distinct population of clonogenic and multipotent murine follicular keratinocytes residing in the upper isthmus. J Cell Sci. 121, 609-617 (2008).
  24. Jensen, K. B., et al. Lrig1 expression defines a distinct multipotent stem cell population in mammalian epidermis. Cell Stem Cell. 4, 427-439 (2009).
  25. Jaks, V., et al. Lgr5 marks cycling, yet long-lived, hair follicle stem cells. Nat Genet. 40, 1291-1299 (2008).
  26. Horsley, V., et al. Blimp1 defines a progenitor population that governs cellular input to the sebaceous gland. Cell. 126, 597-609 (2006).
  27. Goldstein, J., Horsley, V. Home sweet home: skin stem cell niches. Cell Mol Life Sci. 69, 2573-2582 (2012).
  28. Fuchs, Y., et al. Sept4/ARTS regulates stem cell apoptosis and skin regeneration. Science. 341, 286-289 (2013).
  29. Nowak, J. A., Fuchs, E. Isolation and culture of epithelial stem cells. Methods Mol Biol. 482, 215-232 (2009).

Tags

Developmental Biology Stamceller hårsekken mus rygghuden disseksjon celle sortering FACS
Isolere hårsekken stamceller og epidermal Keratinocytter fra Dorsal Mouse Skin
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Soteriou, D., Kostic, L., Sedov, E., More

Soteriou, D., Kostic, L., Sedov, E., Yosefzon, Y., Steller, H., Fuchs, Y. Isolating Hair Follicle Stem Cells and Epidermal Keratinocytes from Dorsal Mouse Skin. J. Vis. Exp. (110), e53931, doi:10.3791/53931 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter