Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Isolering hårsæk Stamceller og epidermiskeratinocytter fra Dorsal Mouse Skin

Published: April 29, 2016 doi: 10.3791/53931

Introduction

Voksne stamceller (SCS) er afgørende for at opretholde vævshomeostase ved at erstatte døende celler og reparere beskadigede væv ved skade. Disse SC'er er defineret ved deres evne til at undergå løbende selvfornyelse og til at differentiere til forskellige cellelinier 1-3. De bedst undersøgte systemer, som er afhængige af voksne SC'er for deres genopfyldning, omfatter det hæmatopoietiske system, tarmen og huden 1,2,4.

Under embryogenese, huden begynder som et enkelt lag af epidermisceller. Morfogenese af hårsækken (HF) starter, når mesenchymceller befolke huden og danner en underliggende kollagene dermis 5. Specialiseret mesenkymale celler, der senere udgør dermal papilla (DP), organisere direkte under epidermal lag og stimulerer epitelet at danne hår placodes der begynder at vokse nedad 6. Stærkt prolifererende matrix celler, der ligger i bunden af ​​HF,kuvert disse mesenkymale celler og danne hårløget, mens det indre lag begynder at differentiere til koncentriske cylindre til dannelse håret (HS) og den omgivende indvendige rod kappe (IRS) 2,3.

I postnatal levetid huden epidermis består af tre rum: det interfollicular epidermis (IFE), talgkirtlen (SG) og HF. I modsætning til IFE og SG som er i en konstant tilstand af homeostase, HF er en dynamisk mini-organ, som undergår kontinuerlig cyklusser af vækst (anagen), destruktion (catagen) og resten (telogen) 4,7. Hårsækken stamceller (HFSCs) at brændstof denne evige cyklus, bor i en specialiseret niche inden HF kaldes bule 4. Under anagen de HFSCs forlade bule, efter aktivering signaler fra DP, begynde prolifererende og ned nedad dermed skabe en lang lineær spor af celler kendt som den ydre rod kappe (ORS) 8-10. De matrix-celler, deromgiver DP ved foden af HF, hurtigt cyklus og migrere opad undergår terminal differentiering og dermed skabe HS og IRS 10 (figur 1). Varigheden af anagen bestemmer længden af hår og er afhængig af den proliferative og differentiering kapacitet af matrix cellerne 6. Når HF træder ind catagen, at den pågældende transit-forstærke matrix celler i pæren ophører formere, undergår apoptose og relatere helt, mens du trækker DP opad, indtil den når den ikke-cykling del af HF 8,11. Under denne tilbagetrækning HF danner en midlertidig struktur kendt som epithelial streng, som er karakteristisk for catagen, og indeholder mange apoptotiske celler. Hos mus, catagen varer mellem 3-4 dage og er højt synkroniseret i første hår cyklus. Når HF når telogen alle HFSCs bliver hvilende. De forskellige faser af HF cyklus er også karakteriseret ved ændringer i farven på musens hud på grund af melanin produktion. Ændringerne hud fra sort under anagen til mørkegrå under catagen til pink under telogen 6,7,12,13.

figur 1
Figur 1: hårfolliklen cyklus. HF er sammensat af en fast øvre del og en nedre konstant remodeling, cykling del, der gennemgår løbende cyklusser af hurtig vækst (anagen), ødelæggelse (catagen) og en relativ ubevægelighed fase eller hvile (telogen). Klik her for at se et større version af denne figur.

SCS opretholde HF blev oprindeligt identificeret ved hjælp chase eksperimenter med tritieret thymidin, der afslørede en befolkning på langsom cykling label fastholde celler (LRC), der var bosat i den permanente region af HF lige under SG 14. Fremskridt i HFSCkarakterisering afslørede et lille antal markører, som kan anvendes til at identificere og isolere specifikke SC'er fra HF niche 15. Måske er den bedste markør for berigelse af HFSCs er CD34, en celle overflade markør også identificeret som en hæmatopoietisk SC markør hos mennesker 16. Inden for denne CD34 + populationer to distinkte populationer også er blevet isoleret baseret på α6 integrin ekspression 2. En anden markør er keratin 15 (K15), som er overudtrykt i fremspringsregionen, co-lokaliseres med CD34-ekspression og en K15 promotor anvendes til målretning og isolering HFSCs i transgene dyr 15,17-19. I det sidste årti er også blevet rapporteret flere andre distinkte populationer af HFSCs og stamceller til at opholde sig HF 17,20-27.

En ekstra spændende element i HFSCs er deres bidrag til hud reparation. Under normale forhold HFSCs genopbygge HF og deltager ikke i IFE homeostase. However, som reaktion på sårdannelse, disse celler forlader deres SC niche og støtte i genbefolkning IFE 9. Vi har for nylig demonstreret, at mus deleteret for pro-apoptotiske Sept4 / ARTS gen display et øget antal CD34, K15 og Sox9 + HFSCs, som er udtryk for resistens over for apoptose. HFSCs blev isoleret fra Sept4 / ARTS - / - dorsale skind udnytte fluorescensaktiveret cellesortering (FACS), og der var mere end en fordobling af antallet af CD34 + og K15 + HFSCs. Disse Sept4 / ARTS - / - HFSCs blev udvidet in vitro og ikke kun gav anledning til flere kolonier, men var også i stand til at modstå barskere vilkår i forhold til kontroller 28.

Som et resultat af at have et øget antal HFSCs, Sept4 / Kunst - / - mus helbredt betydeligt hurtigere som reaktion på huden excision skader. Påfaldende, Sept4 / ARTS - / - mus displayeda stort antal regenererede HF fra sårlejet, og betydeligt mindre ar. Desuden mus slettet for XIAP (X-linked inhibitor af apoptose), den biokemiske mål for ARTS, viste forringet heling 28.

Vores resultater og arbejde udført i andre laboratorier har vist, at HFSCs tjene som en ideel model til at studere biologi og funktion af voksne SCs. Her beskriver vi metoden til berigelse og isolering af HFSCs og epidermiskeratinocytter baseret på ekspressionen af ​​fire markører: integrin α6; integrin β1; Sca-1 (en markør for epidermale keratinocytter) og CD34. Lignende isolering af K15 + HFSCs kan også udføres ved hjælp af K15-GFP reporter mus 19.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne undersøgelse blev udført i nøje overensstemmelse med anbefalingerne beskrevet i Vejledning for pleje og anvendelse af forsøgsdyr Israels sundhedsministerium. Alle dyrene blev håndteret i overensstemmelse med den godkendte institutionelle dyr pleje protokol IL-02302-2015 af Technion Israel Institute of Technology.

1. Eksperimentel Forberedelse

  1. Fremstilling af chelateret kalvefosterserum
    Bemærk: Epitelceller er meget følsomme over calcium så det er afgørende at styre eksponeringen af ​​disse celler til calcium. For at sikre, at cellerne ikke udsættes for calcium under isolationsprocessen chelation anvendes til at fjerne eventuelt tilbageværende calcium fra føtalt bovint serum anvendes til fremstilling af farvning buffer 29. Følgende protokol forbereder ca. 1 liter Calcium-frit føtalt bovint serum kræves til fremstillingen FACS-farvning buffer.
    1. Tilsæt 400 g tørt chelaterende materiale, f.eks., Chelex, i en 4 L bægerglas og tilsæt destilleret H2O til et samlet volumen 4 L. Cover og rør hele tiden ved hjælp af en magnetisk omrører.
    2. Indstil pH til 7,4 under anvendelse af 10 N HCI-opløsning under omrøring. Fortsæt omrøring i 20 minutter og igen justere pH efter behov, indtil pH forbliver stabil i mere end 20 min.
    3. Inkuber bægerglas ved 4 ° C natten over for at tillade chelaterende materiale til dannelse af en kompakt pellet. Omhyggeligt Aspirer H2O og tilføje frisk destilleret H2O til et samlet volumen på 4 L.
    4. Gentag pH-justeringen som i trin 1.1.2.
    5. Anbring bægerglasset ved 4 ° C i 1 time for at tillade chelaterende materiale til dannelse af en kompakt pellet. Omhyggeligt aspirer H 2 O.
    6. Tilsæt langsomt to 500 ml flasker af kalvefosterserum til det chelaterende materiale. Omrør langsomt ved 4 ° C i 1 time sikre, at indstillingen hastigheden ikke producerer bobler.
    7. Anbring bægerglasset ved 4 ° C i 1 time for at tillade chelaterende materiale til dannelse af en comphandle pellet.
    8. overføre forsigtigt serum i 1 liter glasflaske og filtrere det gennem en flaske top filter under sterile betingelser. Opbevar den chelaterede serum ved -20 ° C eller anvendes straks.
  2. Fremstilling af farvning Buffer
    1. Fremstilling af 100 ml 3% chelateret FBS i PBS uden Ca2 + og Mg2 + og holde på is.

2. Isolering af hårsækkene fra voksne Epidermis

  1. Bedøver mus anvendelse af 5% isofluran anvendelse af en induktion kassen. Den her beskrevne protokol blev optimeret ved hjælp af 50-80 dage gamle mus, som er i den telogene fase af HF cyklus.
  2. Aflive mus ifølge standardprocedurer laboratorieprocedurer. Her aflive mus ved anvendelse af CO 2 overdosis i en eutanasi kammer.
  3. Barber alle hår fra dorsale huden ved hjælp af elektriske klippere. Undgå hoved og lemmer. Hold neglesaks så tæt som muligt på huden. Ikke at beskadige huden og subkutane lag. Når alt håret er fjernet, anvendes 70% ethanol for at fjerne eventuelle hår rest og at desinficere den dorsale hud.
  4. Placer musen på en dissekere pad, og ved hjælp af pincet trække op huden i nærheden af ​​halen og lave en lille nick med en saks. Skær hele dorsale hud i en posterior-anterior retning ved forsigtigt at skære væk huden og adskiller den fra fascia. Undgå at beskadige det subkutane lag.
  5. Placer huden på en dissekere mat, hår nedad, og pin ned to tilstødende kanter af huden til at reparere på plads. Forsigtigt skrabe fedt, ved hjælp af en stump skalpel, indtil dermis er klar og pæn.
    Bemærk: Når afskrabning fedt, bruge buede pincet til tryk forsigtigt på huden. Pres på huden med den buede side af pincet. Dette vil forhindre huden i at blive revet.
  6. Placer huden, dermis-siden nedad, i 100 mm steril kulturskål og ret huden for at sikre, at der ikke er nogen folder. Der tilsættes 10 ml PBS uden Ca2 + 2+ (PBS -) til kulturen parabol og ret huden, hvis nødvendigt.
  7. Aspirer PBS, og der tilsættes 10 ml 0,25% trypsin. Sørg for, at huden er udfoldet og frit svævende. Inkuber ét stykke hud per 10 ml 0,25% trypsin.
  8. Inkuber prøverne ved 37 ° C i 30-120 min eller ved 4 ° C natten over.

3. Udarbejdelse af Single Cell Suspension fra hårsække

  1. Skrabe alle hår fra huden ved hjælp af buede pincet og en skalpel, i en anterior til posterior retning. Hold huden på plads ved hjælp af den buede side pincet og bruge skalpel til at skrabe håret.
    Bemærk: Skrab håret i trypsinopløsningen tilsættes i trin 2.8. Start ved halen og følge retningen af ​​hårvækst. Skrabning imod hårenes vækst vil resultere i betydelige tab af HF og reduktion i celle udbytte. HF tendens til at klæbe til hver sammen og danne små klumper; for at reducere the størrelse HF klumper forsøge at skrabe et lille område ad gangen.
  2. Overfør den hårløse hud til ny dyrkningsskål og tilsættes 10 ml PBS - for at forhindre det i at tørre. Undersøg huden og skrabe eventuelt resterende hår.
  3. Nedbryd HFS ved hjælp af en skalpel og pincet, indtil en enkelt HF suspension er opnået. Energisk udriv HF suspension under anvendelse af 10 ml pipette i et par minutter for at bryde op alle hår klumper.
    Bemærk: Udfør alle de følgende trin på is.
  4. Overfør HF suspension i præ-mærkede 50 ml rør.
  5. Aspirer PBS - fra huden og bruge den til at skylle celledyrkningsskål der indeholdt HF suspension; overføre til 50 ml rør.
  6. Vask
    1. Filtrer suspensionen ved passage gennem en 70 um cellefilter monteret på en 50 ml rør. Vask den oprindelige 50 ml rør og sien med 10 ml farvning buffer (PBS - 3% chelateret FBS).
    2. Filtrer suspensionen ved at ledegennem 40 um cellefilter monteret på en 50 ml rør. røret vask med 5-10 ml farvning buffer for at sikre, at alle celler er blevet overført til den nye rør. Hold suspensionen på is, indtil alle dyrene er blevet behandlet.
    3. Centrifuger i 15 minutter ved 300 xg ved 4 ° C. Omhyggeligt aspirer supernatant uden at forstyrre pellet og resuspender pellet i 5 ml farvning buffer.
    4. Centrifuger i 5 minutter 300 xg ved 4 ° C. aspirere omhyggeligt supernatanten og resuspender cellepelleten i 800 pi farvning puffer.
      Bemærk: De ovenfor angivne mængder er nok til farvning celler fra to voksne mus.
  7. Transfer Suspension i Pre-mærkede FACS Tubes.
    1. For kontrol rør, tage 25-50 pi cellesuspension (eller eventuelle rester venstre fra cellen suspension) og fyldes op til et samlet volumen på 300 pi med farvning buffer.
      Bemærk: Forbered kontrol rør (samlet volumen 300 pi) for ufarvede (ingen antistofog ingen DAPI); DAPI kun; Integrin β1; Integrin α6; Sca-1; CD34.
  8. Tilføj de primære antistoffer og DAPI (se Materialer tabel for passende fortyndinger) ved de ønskede koncentrationer til det relevante rør. Knips forsigtigt rørene for at blande den celle suspension. Afkast på is og dæk med alufolie for at beskytte mod lys.
  9. Der inkuberes i 30 minutter på is og knips forsigtigt rørene hver 10 min for at sikre cellerne holdes i suspension.
  10. Vask cellerne ved at fylde op hver FACS rør med farvning puffer (ca. 4 ml pr rør); Centrifuger i 5 minutter ved 300 xg ved 4 ° C.
  11. aspirere omhyggeligt supernatanten og resuspender cellepelleten i 800 pi farvning puffer.
  12. Overfør cellesuspensionen i FACS rør med cellefilter hætter at sikre enkelt cellesuspension.

4. flowcytometrianalyse

  1. Fortsæt til celle sortering straks med et flowcytometer med passende filtre til signal afsløring. Brug 405 nm violet (for målinger af DAPI), 488 nm blå (til måling af FSC, SSC, PE, PE-Cy7 og FITC) og 633 nm røde lasere (for excitation af APC)
    Bemærk: Sørg for, at instrumentet optager fra detektorer for alle tre fluorescerende kanaler.
  2. Set fluorescens porte baseret på ufarvede prøver og kompensation for spektral overlapning bruger enkelte farvede kontroller.
    Bemærk: Brug enkelt farvede knapper til justering af udligningen mellem kanalerne for at eliminere eventuelle overlapninger i de fluorescerende signaler. Erstatning justering vil afhænge af FACS sorteringsanlæg anvendes.
  3. Opsæt primære porte baseret på DAPI at udelukke døde celler.
  4. Juster scatter plot (SSC-A vs FSC-A) til at vælge for singlet begivenheder.
  5. Opsæt FSC og SSC højde og bredde parametre til at fjerne for dubletter og diskriminere til singlet begivenheder.
  6. Gate celler med høj α6 og β1 udtryk og fra denne population gate celler med enten CD34 høj ekspression eller Sca1 høj ekspression.
  7. Sorter celler i pre-mærket FACS rør.
    Bemærk: To generelle populationer af celler kan isoleres; α6 + / β1 + / CD34 + / Sca-1 - og α6 + / β1 + / Sca-1 + / CD34 -. Sorterede celler bør holdes på is hele tiden, indtil de anvendes efterfølgende anvendelser såsom cellekultur eller RNA-isolering

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Denne protokol beskriver detaljeret berigelse og isolering af to typer af populationer:. Bule SC'er og epidermiskeratinocytter Figur 2 illustrerer de vigtigste trin i protokollen. Ved hjælp hud fjernet fra dorsale bagsiden af ​​8 uger gamle mus, vi beriget bulge SC'er hjælp af CD34 markering, som kun udtrykkes i HFSCs; og Sca-1, hvilke etiketter epidermale keratinocytter. Figur 3 viser forskellige mønstre af CD34 og Sca-1-ekspression i α6 + / β1 + population af huden epitelceller. Celler blev først gated ifølge ekspressionen af ​​integrin-α6 og integrin-β1, der er angivet som P1 i figur 3. Populationen af celler med positive for α6 / β1expression blev derefter gated ifølge ekspression af CD34 og Sca-1-celler. To forskellige populationer af celler ses i CD34 vs Sca-1 plot. α6 + / β1 + / Sca-1 - repræsenterer HFSCs (betegnet P2 i figur 3) og α6 + / β1 + / Sca-1 + / CD34 - repræsenterer epidermale keratinocytter (betegnet P3 i figur 3). Ca. 150-500 x 10 3 celler pr dyr i α6 + β1 + pool er CD34 + HFSCs.

Figur 2
Figur 2:. HFSC og keratinocyt Isolation dorsale hud blev fjernet fra musene. Fedtstoffet blev skrabet, og huden blev inkuberet i trypsin. HF blev skrottet off fra huden, og suspensionen blev filtreret gennem 70 um og 40 um celle filtre. Efter mærkning med overflade antistoffer celler blev sorteret ved anvendelse af flowcytometri og to populationer af celler blev opsamlet baseret på relative ekspression: CD34 + - og CD34 - / Sca-1 +. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3: Profilering af sorterede celler FACS-analyse af dorsale skind vurdering af procentdelen af HFSCs isoleret fra mus.. FACS-oprensede α6 + β1 + celler blev sorteret for CD34 + Sca-1 - (pink, α6 + β1 + CD34 + Sca-1 -, blå, α6 + β1 + CD34 - Sca-1 +; orange, α6 + β1 + CD34 - Sca-1 -). De viste data er fra fire mus kombineret og sorteret sammen. I vildtypemus ca. 4-6% af α6 + β1 + pool (betegnet P1) er CD34 + / Sca-1 -. HFSCs (P2) Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollen beskrevet her er veletableret til isolering HFSCs fra den dorsale hud af voksne mus, men kan lige så anvendes til isolering af andre populationer i HF struktur, baseret på valget af markører 2,16,23,28,29. Denne fremgangsmåde er navnlig fordelagtig i forhold til andre metoder til celleisolering, såsom væv dissociation, ved, at en specifik celletype kan vælges og høstet fra en blanding af heterogene cellepopulationer. Endvidere beskrives her fremgangsmåde er hurtig og pålidelig og kan anvendes til at isolere op til fire forskellige HFSC populationer baseret på differential ekspressionsniveauerne af markørerne anvendt. Det kan bruges til berigelse og isolering af HFSCs til yderligere molekylær analyse, såsom RNA-Seq eller massespektrometri men også for efterfølgende cellekultur og ekspansion og in vivo podning.

Udarbejdelsen af ​​en høj kvalitet, enkelt celle suspension er en vigtig del af en successful FACS 29. Effektiviteten af ​​denne protokol afhænger også af den anvendte udgangsmateriale til HF isolation. For at minimere mængden af ​​ikke-epidermale væv i udgangsmaterialet skal man være omhyggelig, når barbering og når dissekere den dorsale hud. Dette forbedrer renheden og udbyttet af epidermale celler. For at sikre en optimal enkelt cellesuspension, bør HF skrabes i en hoved til hale retning og i små mængder ad gangen sikrer, at alle hår klumper brydes op i mindre stykker under anvendelse af en skalpel og at en enkelt HF suspension opnås . Derudover bør celler være håndtag med omhu på alle tidspunkter og suspensioner bør holdes på is for at sikre cellernes levedygtighed. Endelig sterile teknikker er kritisk for at minimere risikoen for forurening, især hvis cellerne skal anvendes til celledyrkning.

I protokollen beskrevet her, er isolation af forskellige populationer af celler opnås ved anvendelse af fire celleoverflademarkører. ENafgørende skridt for vellykket celle sortering er de passende indledende indstillinger af FACS, den passende kompensation ved hjælp af enkelt farvede kontroller og hierarkiet af gating parametre. Vellykket cellesortering kræver også fjernelse af snavs og effektivt at diskriminere singlet begivenheder fra dubletter / aggregater. Slåbrokker blev skelnes fra dubletter baseret på FSC og SSC bredde og højde parametre. Parametrene for cellesortering skal justeres i henhold til den sorteringsenheden type, men også til den fluorochrom konjugat anvendes. Her blev PE fluorescens indsamlet ved hjælp af et 585/42 filter, blev FITC og PE-Cy7 fluorescens indsamlet ved hjælp af en 530/30 og 780/60 filter, henholdsvis og APC fluorescens blev opsamlet ved hjælp af en 780/60 filter.

Cell sortering udføres først ved gating for levende celler baseret på lav DAPI udtryk og forward scatter. Singlet begivenheder blev oprindeligt udvalgt ved at justere scatter porten og dubletter blev elimineret ved gating en gainst forward slåbrokker efterfulgt af scatter undertrøjer. To integrin antistoffer, blev α6 og β1 anvendt til at selektere for epidermisceller at sikre berigelse for alle bule SC'er. Blanpain et al., Viste tilstedeværelsen af to populationer af bulge HFSCs udtrykker enten høje eller lave niveauer af integrin α6 men positive for CD34 2. Følgelig celler udtrykker både β1 høj / α6 lav og β1 høj / α6 høj skal vælges før gating for CD34. To populationer blev derefter udvalgt på basis af ekspression af en markør specifikt at bule SC'er, CD34, og en markør, der udvælger epidermale keratinocytter, Sca-1 23. Sca-1 co-lokaliseres med integrin-α6 i infundibulum og IFE men udtrykkes ikke i HF bule. I modsætning hertil bulge HFSCs ekspres CD34 og integrin-α6 23, tillader den differentielle isolering af to adskilte populationer; HFSCs og epidermale keratinocytter.

e_content "> Den robuste metode diskuteret her har været brugt i en række efterfølgende anvendelser, fx isolation af HFSCs for cellekultur 23,28, podning 23,24 og molekylær analyse 17. Derudover vælge en kombination af specifikke markører eller ved hjælp af forskellige reporter mus tillader isolering af subpopulationer inden HF struktur, f.eks Lgr6 21, Lgr5 25, Lrig1 24 og tillader direkte sammenligning af molekylære ændringer, der forekommer i disse celler. Endvidere blandt andre anvendelser af denne metode kan anvendes til at sammenligne ændringer i HFSC nummer i vildtype versus knockout dyr, undersøge ændringer i SC befolkninger på sår påførelsen 28 og er derfor et værdifuldt værktøj i SC og hud 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 hårsækken mus dorsale hud dissektion celle sortering FACS
Isolering hårsæk Stamceller og epidermiskeratinocytter 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