Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Человек Первичная трофобласта клеточной культуры модель для изучения защитных эффектов мелатонина Против Гипоксия / реоксигенация-индуцированное Срыв

Published: July 30, 2016 doi: 10.3791/54228
* These authors contributed equally

Introduction

На протяжении всей человеческой беременности, плацентарные цитотрофобласта клетки, которые Мононуклеированные стволовые клетки, быстро пролиферируют и дифференцируются в или ворсинками или extravillous цитотрофобласта клеток. Extravillous cytotrophoblasts вторгнуться и реконструируют спиральные артерии стенки матки. Ворсинчатая cytotrophoblasts, с другой стороны, продолжают пролиферировать, дифференцироваться и сливаются в форме многоядерные syncytiotrophoblast (синцитии) 1. Содержание ворсинок трофобласта гомеостаза имеет важное значение для плода благополучия и здоровой беременности. На самом деле, ворсинчатые трофобласты позволяют обмен матери плоду кислорода и питательных веществ, а также произвести необходимые гормоны для беременности. Кроме того, syncytiotrophoblast является единственной типа клеток в прямом контакте с циркуляцией крови матери и обеспечивает существенную физическую и иммунологического барьера. Таким образом, syncytiotrophoblast должны подвергаться апоптозу и замену для поддержания гомеостаза и AVOID плацентарной патологии 2-5.

Методика , разработанная Kliman и др. , 6 в 1986 году выделить первичные ворсинчатых cytotrophoblasts из человеческих плацентами вызвало революцию в плацентарной исследований, позволяя изучение молекулярных механизмов , участвующих в ворсинок трофобласта дифференциации. Эта классическая методика, основанная на последовательных ферментативных варок с трипсина и ДНКазы, с последующим выделением в плотности центрифугирование среды (частицы коллоидного кремнезема покрыты поливинилпирролидона или Перколла) в настоящее время признается в качестве золотого стандарта для выделения ворсинчатых цитотрофобласта клеток. Этот метод может быть оптимизировано с помощью магнитной иммуноочистки, процедура, которая отделяет ворсинчатых cytotrophoblasts от не трофобласта клеток на основе дифференциальной экспрессии специфических антигенов на поверхности этих клеток. Мы выбрали человеческий лейкоцитарный антиген ABC (HLA-ABC) из-за отсутствия его экспрессии на клеточной трофобластическая мембранныхе 7,8.

Плацента является органом, который претерпевает значительные изменения в уровнях кислорода во время беременности. В первом триместре, отношение оксигенации является физиологически очень низкой (2% O 2) , но возрастает до умеренных уровней оксигенации (8% O 2) во втором и третьем триместре. Tuuli и др. 9 описано , что размножение в пробирке трофобласта среды внутри плацентарной ворсинок является проблемой и изменения в уровнях насыщения воды кислородом может даже привести к фенотипическим изменениям. Поэтому, предлагается принять 8% кислорода , как нормоксии , чтобы имитировать напряжение кислорода найденный в плацентарной ворсинок в третьем триместре беременности 8,9. Чен и др. 10 широко изучены несколько переменных , связанных с напряжением кислорода в культуре клеток трофобласта и продемонстрировали важность определения уровня кислорода в околоклеточном среде. Уровни кислорода в ворсинках имеют тенденцию к увеличениюиз-за васкулогенезе. Кровоток в плацентарных увеличивается ворсинок постоянно и уровень перекиси водорода (распространен по активные формы кислорода) является важным сигналом , который управляет васкулогенез 11,12. В осложнений во время беременности, отсутствие васкулогенезе порождает гипоксию, и что более важно, прерывистые вариации оксигенации (называемую гипоксию / реоксигенация). Эти условия приводят к ненормальному увеличению окислительного стресса, который ставит под угрозу плацентарного и жизнеспособности плода 13,14. Изменения , которые клетки трофобласта подвергаются в естественных условиях во время эпизодов гипоксии / реоксигенация может быть передразнил в пробирке следующим образом : ворсинчатые cytotrophoblasts поддерживаются при нормоксических условиях (8% O 2) , пока они не дифференцируются в syncytiotrophoblast. Они затем подвергаются гипоксических условиях (0,5% O 2) в течение 4 ч, а затем еще в течение 18 ч от нормоксии (реоксигенации). Используя эту гипоксия / реоксигенация подход, трофобласта ехHiBit дерегулированы окислительно - восстановительный статус и повышенные уровни внутреннего апоптоза 8, как было отмечено в некоторых осложнений во время беременности. Следовательно, это полезно в модели пробирке для оценки новых профилактических и терапевтических подходов для борьбы с осложнениями беременности , связанных с плацентарной гипоксия / реоксигенация.

Плацентарные клетки производят мелатонин, который имеет несколько важных функций, таких как способность устранени окислительного стресса и плацентарной дисфункции 15. Здесь мы приводим экспериментальные модели подход и клеточные , используемые для демонстрации защитных эффектов мелатонина в плацентарных клеток трофобласта на молекулярном, клеточном и функциональном уровне 8.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Плаценте были получены сразу после спонтанных вагинальных родов с неосложненной беременности на CHUM-St Luc-Hospital, Монреаль, Квебек, Канада, с информированного согласия и одобрения этических комитетов (CHUM-St-Luc больницы и INRS-Institut Armand-Frappier пациента, Лаваль, QC, Canada).

1. Выделение и очистка ворсинок цитотрофобласта клеток

  1. Решения и средства массовой информации
    1. Подготовка транспортной среды путем дополнения модифицированную Dilbecco орла Средний высокого уровня глюкозы (DMEM-HG) с 1% об / об антибиотиком (10000 единиц / мл пенициллина G, 100 мг / мл стрептомицина сульфата) и хранят при температуре 4 ° С.
    2. Подготовка первичной медиакультуру дополнив DMEM-HG с 10% об / об эмбриональной бычьей сыворотки (FBS), 25 мМ 4- (2-гидроксиэтил) -1-пиперазинэтансульфонова кислота (HEPES), 1% об / об антибиотик (10000 единиц / мл пенициллина G, 100 мг / мл стрептомицина сульфата) и хранят при температуре 4 ° С. Теплые средства массовой информации до 37 ° C доиспользование.
    3. Приготовьте 4 л солевого раствора (0,9% вес / объем хлорида натрия).
    4. Готовят модифицированный Хэнка сбалансированный солевой раствор (HBSS) добавлением 25 мМ HEPES до 1х HBSS (рН 7,4).
    5. Подготовить свежие, четыре бутылки переваривания раствора с модифицированной HBSS (полученного в 1.1.4), сульфат магния (MgSO 4), хлорид кальция (CaCl 2), трипсин, дизоксирибонуклеаза IV (ДНКазы IV), и 1% объем / объем антибиотика ( 10000 единиц / мл пенициллина G, 100 мг / мл стрептомицина сульфата) , как показано в таблице 1.
    6. Приготовьте плотности Центрифугирование медиа градиент
      1. Приготовьте плотность центрифугирование раствора носителя путем дополнения плотности центрифугирование среды с 10% об / об HBSS 10x.
      2. Приготовьте 14 Пробирки с плотностью раствора центрифугирования медиа и модифицированного HBSS, как описано в таблице 2.
      3. Смешайте каждого решения плотности (этап 1.1.6.2) энергично, прежде чем добавлять его содержимое градиента. нежнодобавить растворов плотностью до 50 мл стекл центрифужные пробирки с помощью перистальтического насоса (1 мл / мин), начиная с самой высокой концентрации (70%). Избегайте капель путем слива растворов к стенке трубки, чтобы поддерживать надлежащее разделение каждого слоя градиента.
        1. При отсутствии перистальтического насоса, применять слои очень осторожно с пипетки Пастера.
    7. Подготовка окончательного рабочего буфера путем добавления к рабочим буфером (см таблицу материалов) с 2% об / об антибиотик / противогрибковым (10000 ед / мл пенициллина G, 100 мг / мл стрептомицина сульфата). Хранить при температуре 4 ° С.
  2. Ворсинок цитотрофобласта изоляция
    Примечание: Используйте стерильный хирургическое оборудование, изделия из стекла, пипеток, фляги и т.д.
    1. В день ворсинок изоляции цитотрофобласта, в C водяной бане при 37 °, согревать пищеварений решения (со стадии 1.1.5) и 70 мл ФБС. Примечание: Используйте 50 мл FBS, чтобы прервать варок и томуОставшиеся 20 мл на стадии замерзания (1.2.22), которые могут быть помещены на лед один раз размораживали.
    2. После родов, принесите плаценту в лабораторию в ледяном транспортной среде (со стадии 1.1.1) как можно быстрее (менее чем за 1 час).
    3. Отбросить транспортная среда и плацентарной крови в жидком помойку. Взвесьте плаценту и погружают в холодную солевом растворе.
    4. Измерять и анализировать следующие особенности: пупочной длина шнура; локализация пуповины; плацентарного длина, ширина, форма (овальная, дискоидная); Мембрана цвет; структура семядолей патологиях. Примечание: Данные приведены в разделе результатов.
    5. Перерезать пуповину , наряду со своей плацентарной вставки (т.е., на его базе с дополнительным 1 см радиус окружности вокруг шнура). Погружают в 300 мл раствора гистологического ткани закрепителя (формалина 10%) для последующего гистологического анализа.
    6. Вырезать всю плаценту на кубики 5 х 5 х 5 см. Тщательно промыть водой (4 раза х ~ 1 мин) в солевом золесоциологическое загрязнение (0,9%) для удаления клеток крови, пока физиологический раствор не станет прозрачным. Откажитесь промывочной жидкостью.
    7. В часовом стекле, удалите плацентарных мембран и тканей фарша для удаления кровеносных сосудов и обызвествления. Держите кровеносные сосуды крепко пинцетом и удалить тканей с использованием задней части Metzenbaum ножниц.
      1. Поместите рубленый плаценту в воронку Бюхнера. Полоскание с приблизительно 100 мл солевого буфера. Продолжить мясорубки до 30 - 35 г измельченной ткани не получают (используйте пластиковые взвешенную лодочку и масштаб). В случае необходимости, пропустить через мясорубку оставшуюся часть плаценты, чтобы получить до трех дополнительных 30 - 35 г препаратов. В это время, накройте измельченной ткани в взвешенную лодочку на льду.
        Примечание: Этот шаг займет около 45 мин до 1 ч.
    8. Добавьте 30 - 35 г рубленого плацентарной ткани в trypsinizing колбу. Передача 150 мл приготовленного раствора пищеварения 1 (таблица 1) в trypsinizing колбу и хорошо перемешать.
    9. Поместите trypsinizing колбу втрясущейся водяной бане в течение 30 мин со скоростью не более 50 циклов / мин и вручную смешать trypsinizing колбу каждые 5 мин для однородного пищеварения.
    10. В конце первого переваривания, удалите trypsinizing колбу из водяной бани и наклонить его (45 °) в течение 1 мин для осаждения плацентарной ткани. С помощью 10 мл стерильной пипетки, удалить и выбросить примерно 80 мл надосадочной жидкости. Избегайте аспирационных ткани.
    11. Передача 100 мл раствора 2 пищеварения (Таблица 1) в trypsinizing колбу; хорошо перемешать и повторить шаг 1.2.9.
    12. В конце второго переваривания, удалите trypsinizing колбу из водяной бани и наклонить его на 45 ° в течение 1 мин. С помощью 10 мл стерильной пипетки, удалить 80 мл надосадочной жидкости и осторожно переносят в центрифужную пробирку с сотовым сетчатого фильтра (меш 100 мкм). Перенести отфильтрованный супернатант в химический стакан, содержащий 2 мл ФБС каждый раз, когда центрифуга трубка заполнена.
    13. Выполнение третьего перевариванию, как описано длявторое пищеварение (1.2.11 и 1.2.12) с использованием 75 мл раствора переваривание 3. Параллельно, выполните шаги 1.2.15 к 1.2.16.1 для пищеварения 2.
    14. Выполнение четвертого переваривание точно в качестве третьего переваривания с использованием раствора переваривание 4 (75 мл), но собирают максимальное количество супернатанта. Выполните шаги 1.2.15 для 1.2.16.1 параллельно для переваривания 3, и, наконец, для пищеварения 4.
    15. Алиготе супернатант (от переваривания 2, 3 и 4) в 13,5 мл частей, каждая часть в одну центрифужную пробирку 15 мл. С длинной 22,8 см стекло пипетки Пастера, очень осторожно и медленно поместите 1,5 мл ФБС в нижней части каждой трубки, чтобы создать отдельный слой. Не следует смешивать FBS и супернатант. Центрифуга трубки без тормоза в течение 20 мин при 1250 х г при комнатной температуре.
      Примечание: После центрифугирования 4 -х слоев видимы в трубе, как показано на рисунке 1 Разделение трипсина и клеток трофобласта позволяет избежать чрезмерного клеточного пищеварения..
    16. С помощью вакуумного насоса, Aspirели и отбросить супернатант (переваривание раствор) и FBS слоев, в том числе беловатой пленки между двумя слоями. Ресуспендируют осадок (в трофобласта и красных слоев клеток крови) с 1 мл теплой среды для культивирования клеток (этап 1.1.2 программного обеспечения, без FBS и не HEPES).
      1. Собирают ресуспендировали клетки из всех трубок и объединить их в 1 трубе. Пусть труба не выдерживают при комнатной температуре до конца всех варок. Примечание: После всех варок, обычный выход 3 трубы ресуспендировали клеток (по одному на пищеварение).
    17. Составляют объем до 15 мл теплой среде для культивирования клеток. Центрифуга при 1250 х г в течение 10 мин при комнатной температуре. Удалить супернатант с помощью вакуумного насоса. Избегайте аспирационных гранул.
    18. Аккуратно ресуспендируют осадок, полученный из 3-х пробирки с 1 мл теплой среды для культивирования клеток. Бассейн их содержание в 1 тубы. Для получения 8 мл, полный объем теплой среде для культивирования клеток.
    19. Очень нежно слой клеточной суспензии на граде разделениянике, с помощью пипетки Пастера. Центрифуга без тормоза в течение 30 мин при 507 мкг при комнатной температуре.
    20. После центрифугирования идентифицировать различные слои клеток в градиенте с фоновой подсветки. Найдите слои, содержащие трофобласт и загрязняющие клетки от 40 - 50% от плотности среды центрифугирования. С помощью вакуумного насоса, удалить верхние слои (> 50%).
    21. Сбор клеток, расположенных в слоях, представляющих интерес с пипеткой Пастера и передавать их в центрифужную пробирку на 50 мл. Составляют объем до 50 мл клеточной культуральной среды. Центрифуга в течение 10 мин при 1250 х г при комнатной температуре.
    22. В стерильных условиях, отбросить супернатант, ресуспендируют осадок с помощью 20 мл ФБС и подсчитывают количество клеток с помощью гемоцитометра. На льду, добавляют 2,22 мл стерильного диметилсульфоксиде (ДМСО) и осторожно перемешать, переворачивая. Аликвоты 1,5 мл суспензии клеток в криогенных флаконах, замораживание в течение ночи при -80 ° С и переносят в баке жидкого азота.
  3. <литий> очистка трофобласта
    1. Установите промывку и эксплуатационные буферы и новый столбец фильтра на магнитном инструменте очистки в соответствии с инструкциями изготовителя. Выполните "чистую" программу, чтобы очистить отрицательные порты 1, положительный 1 и положительный 2, а затем ввести 50 мл пробирки по каждому порту в соответствии с инструкциями изготовителя.
    2. Оттепель клетки, которые были заморожены на стадии 1.2.22 быстро в C водяной бане при 37 °. Передача клеток в 50 мл пробирку и ресуспендируют клетки осторожно 20 мл холодного раствора. Проточном буфере Отцентрифугировать пробирку в течение 5 мин при 450 х г и 4 ° С.
    3. Удалите супернатант. Повторите шаг стирки с холодной проточной буфера. Граф клеток с помощью гемоцитометра для определения жизнеспособности. Повторите центрифугирования (в течение 5 мин, 450 мкг при 4 ° С). Осторожно удалите супернатант. Добавить 1 мл холодной проточной буфера , содержащего 1% об / об мышиных анти-HLA-ABC антител. Инкубируют при температуре 4 ° С в течение 30 мин, Миксинг нежно каждые 5 мин.
    4. Добавить 6 мл холодной проточной буфера. Центрифуга в течение 5 мин при 450 х г и 4 ° С. Удалите супернатант и повторите этот шаг. Ресуспендируют клеток в 1 мл холодной проточной буфера , содержащего 10% об / об анти-мышиных вторичными антителами связью магнитных шариков. Инкубируют при температуре 4 ° С в течение 15 мин, перемешивание осторожно каждые 5 мин.
    5. Добавить 6 мл холодной проточной буфера. Центрифуга в течение 5 мин при 450 х г и 4 ° С. Удалите супернатант и ресуспендируют в 5 мл холодной проточной буфера.
    6. Отдельные клетки трофобласта с помощью магнитного инструмента очистки. Собирают клетки в отрицательном порту и добавьте 20 мл холодной проточной буфера.
      Примечание: клетки трофобласта не содержат комплекс HLA-ABC, и, таким образом, отделены от других типов клеток, и направлен в сторону отрицательного 1 порта.
    7. Центрифуга в течение 5 мин при 450 х г и 4 ° С. Жидкость над осадком сливают и осторожно ресуспендирования клеток в 20 мл теплой первичной культуральной среды. Граф клеток USINга гемоцитометр для определения жизнеспособности.
    8. Пластина клетки на следующих плотностей: 0,15 х 10 6 клеток / лунку в 96-луночные планшеты, 1,6 х 10 6 клеток / лунку в 24-луночные планшеты и 4,5 х 10 6 клеток / лунку в 6-луночные планшеты. Инкубируйте пластин при 37 ° С и 5% CO 2.
    9. Подтверждение чистоты трофобласта клеток методом проточной цитометрии 16,17 и / или иммуноцитохимически 18.
      Примечание: Чистота иммунологически клеток определяли с использованием FITC-конъюгированных моноклональных антител против цитокератина-7 и виментина 17-19. Этот протокол также подробно описаны в Lanoix и др., 2008 7.
    10. После того, как по меньшей мере 4 ч, промыть клетки дважды теплой культуральной среды , чтобы удалить клетки неприкрепленные , а затем передать пластины в нормоксии камеру, которая состоит из 8% O 2 (см рисунок 2 и раздел 2).

2. In Vitro Inductioп нормоксии и гипоксия / реоксигенация

  1. Инкубатор операции камеры (рис 2A для настройки).
    1. В ламинарном потоке, поместите чашку Петри, содержащую стерильную воду на дно инкубатора камеры, чтобы избежать сухости; затем поместите предварительно подготовленные культуры клеток пластин или колб (этап 1.3.10) на улучшенных полок камеры.
    2. Вне капот, прикрепить камеру (входное отверстие) в газовый шланг (Рисунок 2А: 5а, б, в) , чтобы достичь трубки газа (8% O 2 , или 0,5% O 2) (рис 2А: 7). Откройте оба впускных и выпускных портов камеры. В этот момент, газовый регулятор (рис 2А: 4) должен оставаться закрытым.
    3. Осторожно откройте газовый регулятор клапана (рис 2A: 4). Промывка в течение 4 мин со скоростью потока воздуха 25 л / мин, чтобы полностью заменить воздух внутри камеры.
    4. После продувки камеры, закройте газовый регулятор, то входное отверстие и НУtlet порты камеры.
    5. Отсоедините выпускной шланг расходомер (фиг.2А: 5с) от впускного отверстия камеры и помещают в камеру в культуре клеток инкубаторе при температуре 37 ° С.
    6. Заменить воздух в настоящее время, присутствующий в виде пластин, колб и растворенное в культуральной среде путем заполнения камеры газом 1 часа после того, как шаг 2.1.3.
    7. Повторите шаги 2.1.1 2.1.6 для других газовых составов (например, 2% O 2 для первого триместра трофобласта культуры 9).
  2. Confirm процентное содержание кислорода (Фигура 2В-С)
    1. Подтверждения концентрации кислорода в среде для культивирования клеток (без клеток) внутри камеры, используют кислородный электрод, подключенный к адаптеру кислорода. Подключите электрод кислорода к вольтметру.
    2. Создание калибровочной кривой в том же растворе (то есть среда культуры клеток) путем воздействия на решение газов с известным содержанием кислорода (например, 0% и21% кислорода). После того, как показания стабилизируются для каждой концентрации, вводится электрод в среду в камере.
      Примечание: Принять все измерения на той же глубине , с тем , чтобы избежать какой - либо уклон в концентрации кислорода 10.
  3. Индукция нормоксии и гипоксией / реоксигенация в трофобласта.
    1. После добавления первичных клеток трофобласта в соответствующие колбы для культивирования клеток, тарелки или чашки Петри, выполнить процедуры по мере необходимости.
    2. Параллельно с этим , внутри камеры, подвергать клетки к желаемой газовой смеси , чтобы воспроизвести определенное условие каждые 24 ч (рисунок 3).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Выделение и иммуноочистки из ворсинок цитотрофобласта клеток из нормального срока плаценты , полученных при вагинальных родах дали 1 х 10 8 жизнеспособных клеток. Плацента весил 350 г, был 19 см в диаметре, 4 см высотой с дискообразной формой и прозрачной мембраны. Не обнаружено семядолей уродства. Пуповина была парацентральная локализацию и длину 56 см. Чистоту оценивали с помощью проточной цитометрии с использованием виментин и Цитокератин-7 маркеров. Более 98% клеток были отрицательными для виментину и положительный результат на цитокератином-7, что подтверждает чистоту трофобласта клеток ворсинок, полученных из иммуноочистки. Ворсинчатая цитотрофобласта клеток добавляли в 96-луночные культуральные планшеты при нормоксических условиях в присутствии или в отсутствие 1 мМ мелатонина. Биохимический дифференциация ворсинчатыми cytotrophoblasts контролировали путем определения уровня бета-хорионического гонадотропина человека (β-ХГЧ) секреторный1,7,20,21 описано ранее. Морфологической дифференциации и апоптоза оценивали с помощью иммунофлуоресценции с использованием анти-desmoplakin и анти-каспазы-расщепляется цитокератин 18 промежуточных филаментов 7,22. Среда культуры клеток из 1-й день (в основном ворсинчатые cytotrophoblasts) в 4-й день (в основном syncytiotrophoblasts) собирали, центрифугировали и уровни β-ХГЧ измерялись в супернатантах. Получение бета-ХГЧ, который является эксклюзивным для syncytiotrophoblast, возрастает со временем культивирования (рисунок 4). Не только гипоксия / реоксигенация, но гипероксия (> 20% O 2) также активируется апоптозу 23. Таким образом, принятие 8% -ной концентрации O 2 был представителем количества кислорода , к которому ворсинок трофобласта ячейка будет подвергаться во время третьего триместра беременности 10. Пик уровней бета-ХГЧ, наблюдаемых при 72 ч подтвердили способность ворсинчатыми cytotrophoblasts дифференцироваться в этих условиях.Мелатонин не изменяет бета-ХГЧ секрецию в этих условиях исследования. Снижение бета-ХГЧ уровней на 96 часов был , вероятно , вызвано апоптоз клеток трофобласта, что увеличивает после длительных периодов времени в первичной культуре 5,7,22,24,25 (рисунок 4). ДМСО (0,1% об / об) был выбран потому , что он не влияет на уровень β-ХГЧ 26,27. Защитная роль мелатонина тесно связана с его антиоксидантными свойствами. Гипоксия / реоксигенация после 72h культуры индуцированного окислительного стресса в клетках трофобласта ворсинок. Защитное действие мелатонина оценивали с помощью форм кислорода (ROS) Обнаружение Реагент (рисунок 5А). После 96 часов культивирования трофобласта клетки инкубировали в течение 45 мин с 10 мкМ 5- (а-6) карбокси-2 ', 7'-dichlorodihydrofluorescein диацетат (карбокси-H2DCFDA) , чтобы обнаружить общее количество ROS получено 8. Ворсинок трофобласта клетки, перенесшие гипоксию / реоксигенация былозначительно повышенные уровни ROS (54%) по сравнению с теми, под нормоксии. Это увеличение было отменено путем обработки 1 мМ мелатонина. Кроме того, при нормоксии мелатонина не модулировать уровни ROS (гомеостаз), который был похож на необработанными ворсинок клеток трофобласта (рис 5А). Рисунок 4 и показано , что при нормоксии мелатонин не изменяет уровень окислительного стресса или бета-ХГЧ секреции в клетках трофобласта, который подтверждает результаты предыдущих исследований, свидетельствующих об отсутствии модуляции клеточного гомеостаза в нормальных условиях 28,29.

Рисунок 1
Рисунок 1:. Переваривание Tube После центрифугирования образуются 4 -х слоев. Верхний слой состоит из переваривания раствора; как раз ниже, фетальной бычьей сыворотки (ФБС). Оба слоя должны быть отброшены с помощью вакуумного насоса. Нижние слои аре состоит в следующем: белый слой, содержащий фибробласты, лейкоциты, макрофаги и трофобласта; и нижний слой , состоящий из красных кровяных клеток. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
. Рисунок 2: Компоненты гипоксия палаты и измерения / расчета концентрации растворенного кислорода (A) Гипоксия камера и монтаж газового баллона: (1) Газовый баллон; (2) Регулятор давления газа; (3) газовый шланг зажим; (4) Цилиндр газовый шланг; (5) Входной фильтр; (6) Подающий шланг; (7) Расходомер; (8) Сливной шланг; (9) инкубатором камера. (Б) Расчет фактической концентрации кислорода в среде для культивирования клеток с использованием стандартной кривой , полученные с известной концентрацией кислорода. (С и D)Относительные значения , полученные в растворах "0% O 2" и "21% O 2", изображены графически в виде линейной функции для определения концентрации кислорода в клеточной культуральной среде "?% O 2". Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы просмотреть увеличенная версия этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3:. Общий План эксперимента клеточной культуры в модульном инкубационной камере нормоксии (8% O 2, 5% СО 2, 87% N 2) и гипоксией / реоксигенация (H / R) (0,5% O 2, 5% СО 2; 94,5% N 2) являются условия , используемые для изучения патологических состояний в ворсинок цитотрофобласта (vCTB) и syncytiotrophoblast STB) клеток (. Каждые 24 часа, среда с добавлением или без мелатонина (1 мМ) изменяетсяи газовая смесь обновляется. Под H / R, STB клетки подвергаются гипоксию (0,5% O 2) в течение 4 часов , а затем вернуться к нормоксии (8% O 2). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4
Рис . 4: Влияние мелатонина на бета-хорионический гонадотропин человека (бета-ХГЧ) Секреция во ворсинок трофобласта дифференциацию ворсинок цитотрофобласта клетки были выделены и очищены от здоровых термина плаценте человека. Клетки обрабатывали в течение 96 ч с 1 мМ мелатонина или диметилсульфоксид (ДМСО 0,1%: управления транспортным средством) при нормоксических условиях (8% O 2, 5% СО 2, 87% N 2). β-ХГЧ уровней в культуральной среде измеряли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), после того, как 24, 48, 72 и 96 часов Oе первичная культура. Уровни были нормализованы к содержанию белка в целом-клеточного лизата от каждого соответствующие лунки. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5
Рисунок 5:. Антиоксидант эффект мелатонина в Syncytiotrophoblast выдержан гипоксией / реоксигенация (А) эффект мелатонина (М, 1 мМ) на внутриклеточных активных форм кислорода уровни (ROS) в syncytiotrophoblast клетках под нормоксии (N) или гипоксия / реоксигенация (ЧСС), индуцированные через 72 ч культуры, оценивали с помощью 5- (а-6) карбокси-2 ', 7'-dichlorodihydrofluorescein диацетат (карбокси-H2DCFDA) флуоресценции. Результаты выражены в виде среднего значения ± стандартное отклонение от 3-х различных плаценте; *** Р <0,001 (Lanoix и др. 8). (В) Клеточные путей , участвующих в предположительной защиты мелатонина против гипоксией / реоксигенации-индуцированного апоптоза. Первичные ворсинчатые цитотрофобласта клетки культивировали в течение 72 ч при нормоксии (8% O 2) , чтобы позволить дифференцировки в syncytiotrophoblast. Клетки подвергали воздействию 1 мМ мелатонина или управления транспортным средством , а затем подвергают гипоксии (0,5% O 2) в течение 4 ч , за которым следует период реоксигенации 18 ч (8% O 2). Гипоксия / реоксигенация-индуцированного окислительного стресса активирует окислительно-восстановительные чувствительные факторы транскрипции, такие как ядерный фактор каппа В (NF-kB) и индуцируемого гипоксией фактор 1 (HIF-1). NF-kB индуцирует р53, который инициирует путь Вах / Bcl-2 митохондриального апоптоза с участием расщепление и активацию каспаз 9 и 3. каспазы 3 активирует Rho-ассоциированной, обмотанный катушечного содержащий протеинкиназа 1 (РОК-1), расщепление поли (АДФ-рибоза) полимеразы (PARP) и нарушение репарации ДНК. Мелатонин Предотвратитьs индукции апоптоза митохондриальной действуя как мощный антиоксидант для снижения окислительного стресса, вызванного гипоксией / реоксигенация. Эта цифра была изменена с Lanoix и др., 2013 8. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Переваривание 1 Переваривание 2 Переваривание 3 Переваривание 4
Модифицированный HBSS (мл) 150 100 75 75
ДНКазы (мкл) 300 200 150 150
(0,1 мг /мкл)
MgSO 4 (мкл) 150 100 75 75
(800 мМ)
CaCl 2 (мкл) 150 100 75 75
(100 мМ)
Трипсин (U) 1824000 1200000 960000 960000
P / S (мл) 1 0 0 0

Таблица 1: количества ингредиентов для переваривания раствора пенициллина и стрептомицина (P / S);. сульфат магния (MgSO 4); хлорид кальция (CaCl <к югу от > 2); дизоксирибонуклеаза IV (ДНКазы IV).

Таблица 2
Таблица 2: Объемы плотности Центрифугирование Медиа Solution и Модифицированные HBSS , требуемое для подготовки градиента решения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

У млекопитающих, развитие плода напрямую зависит от адекватной плацентарной функции. Истоки развития нарушений здоровья основаны на гипотезе о том , что причиной заболеваний проявляются позже в жизни может быть прослежено к раннему развитию и что плацента имеет механистической роль в программировании плода 30-32. Плацента является ключевым медиатором роста и развития плода: он регулирует передачу питательных веществ, защищает от вредных воздействий, а также имеет серьезные эндокринные функции. Разработка Kliman и др. Из воспроизводимой методики выделения жизнеспособных первичных cytotrophoblasts является важным этапом в изучении нормальных и аномальных плацентарных функций 6. Многие исследователи адаптировали эту технику , чтобы воспроизвести специфические условия в пробирке , чтобы понять плацентарный физиологии 18,20,33,34. Как описано Петрофф и др., Много шагов , имеют важное значение , чтобы гарантировать очищенный и надежный выход изолированной цитоклетки трофобласта 18. Например, этапы переваривания претерпели ряд модификаций с учетом развития техники в 1988 году, таких, как увеличение числа и продолжительности варок, а также к составу и количеству переваривания ферментов, в результате чего большее число жизнеспособных изолированных cytotrophoblasts 18. Этот обычный протокол имеет три основных преимущества: криоконсервации, которое допускает возможность продолжить протокол позже иммуномагнитный очистки, что повышает чистоту цитотрофобласта и использование предварительно покрытых микропланшетов улучшения прикрепления клеток 7,34-36. Существующая литература содержит несколько примеров различных модификаций метода изоляции для цитотрофобласта клеток, но характеристики плотности центрифугирование сред остается практически неизмененной 37. Представленная методика изоляции / иммуноочистки имеет несколько важных шагов. Следовательно, важно, чтобы оценить чистотуиз ворсинок цитотрофобласта клеток в конце каждого иммуноочистки. Это может быть сделано с помощью проточной цитометрии с использованием соответствующих антител в качестве маркеров: цитокератина-7 (трофобласта маркер), кластером дифференцировки 45 (CD45) и виментину (не клетки трофобласта маркеры) 18,38,39. Другие критические аспекты являются качество полученных плаценте, ФПС и плотности центрифугирование медиа градиент, а также скорость центрифугирование, что все они могут влиять на урожайность и качество клеток 20,40.

Хотя широко используется, настоящая методика имеет неизбежные ограничения. Во-первых, количество жизнеспособных клеток cytotrophoblasts, полученных после того, как иммуноочистки является относительно низким и является основным фактором, ограничивающим число возможных условий / процедур, которые могут быть проверены. Во- вторых, продолжительность жизни первичных клеток трофобласта является коротким и в пробирке дифференциации в syncytiotrophoblast тесно с последующим снижением клеточного viabili ти и увеличение апоптоза. Короткая длина жизнеспособности клеток трофобласта , которые не размножаются в лабораторных условиях , ограничивает оценку долгосрочных лечения, потому что апоптоз необратимо срабатывает примерно через 4 дня культивирования 7,41. В-третьих, interplacental изменчивость велика, так что относительно большое количество последов требуется для получения статистически интерпретируемые результаты. С другой стороны, первичная культура трофобласт имеет уникальные преимущества, такие как способность клеток дифференцироваться в синцитий, что позволяет для исследования условий и методов лечения в различных фенотипов клеток в зависимости от различных стадиях дифференцировки. Метод оксигенации представлен в этом протоколе хорошо адаптируется и его конфигурация может быть адаптирована для других ситуаций, таких как культуры первичных клеток трофобласта с первого триместра беременности, которые должны подвергаться воздействию более низкого напряжения кислорода для нормоксии 9,42,43.

ntent "> Есть и другие подходы к изучению функции плацентарных. Snap-замораживании плацентарных тканей позволяет мульти-omics анализа, но требует плацентарный многоузловое выборки, чтобы избежать, например , метаболических изменений за счет градиента оксигенации, которая уменьшается от центральной ворсинок к периферии 44. Тем не менее, живут трофобласта клеточной биологии и поведение не могут быть изучены с помощью этого подхода 45. ворсинчатая эксплантов имеют преимущество сохранения всей ворсинок структуры с типами составных клеток и их связи, но ответы на лечение не являются специфическими для клетки трофобласта 23. Коммерчески доступные трофобласта типа линии хориокарциному клеток, такие как BeWo, Jeg-3 и JAR могут быть использованы для изучения плацентарной функции, такие как слияния, дифференциации и трансплацентарной транспорта. Однако недавние исследования показывают , что экспрессии генов в первичной cytotrophoblasts и опухолевые клетки BEWO слабо коррелируют 46-48. ТHUS, первичная культура ворсинок трофобласта клеток, несмотря на ограничения, обладают уникальным преимуществом имитируя среды в естественных условиях нормальной или ненормальной плаценты.

Исследования с использованием ворсинок трофобласта клетки в первичной культуре и ворсинок эксплантов показывают , что гипоксия и гипоксия / реоксигенация систематически уменьшают жизнеспособность клеток трофобласта, сопутствующая с повышенным уровнем окислительного стресса, воспаления, аутофагии и апоптоза 43,49-52. Эта гипоксия / реоксигенация модель культуры клеток, в частности, позволило нам продемонстрировать антиоксидантными и анти-апоптотических эффекты мелатонина в ворсинчатыми клетках трофобласта. В первичных клетках ворсинок трофобласта , подвергшихся воздействию гипоксии / реоксигенация, мелатонин предотвращает следующее: индукция окислительного стресса, снижение активности антиоксидантных ферментов, повышение активности окислительно - восстановительных чувствительных сигнальных путей и индукции апоптоза митохондрий (рис 5б) 8. гипpoxia / реоксигенация модель является уникальным инструментом для установления профилактической роли мелатонина в оксидативного повреждения вызванного стрессом и его возможной защитной роли в осложнений беременности , таких как преэклампсия, где плацентарной синтез мелатонина снижается 53. Мелатонин является мощным антиоксидантом с широким диапазоном целей 54. Кроме того, безопасность мелатонина в качестве лечения была в значительной степени создана. Благоприятные результаты с мелатонином были воспроизведены несколькими исследователями и мелатонина в настоящее время в клинических испытаниях в качестве потенциального профилактического или терапевтического лечения при сроке беременности , осложненной преэклампсией или внутриматочной роста ограничения 55,56.

В заключение, выделения, очистки и первичной культуры высокого качества цитотрофобласта клеток вместе с техникой гипоксии / реоксигенация позволяют широкий спектр перспективных экспериментальных подходов, чтобы лучше понять, осложнений беременности, связанных с окислительнымстресс и улучшить плацентарный здоровье.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Curved Metzenbaum Scissors Shandon 9212 surgical equipment (cell isolation) (2 units)
Splinter Forceps Fine 41/2 in Fisherbrand 13-812-42 surgical equipment (cell isolation) (2 units)
Scissors 4.5 Str Dissection Fisherbrand 08-940 surgical equipment (cell isolation) (2 units)
Gauze Sponge 10 cm x 10 cm Cardinal Health 361020733
Oblong Glass Baking Dish Pyrex 1105397 Glassware (2.8 L)
Funnel Buchner Coorstek Inc 10-356E Glassware (114 mm diameter)
Watch Glass  pyrex 9985100EMD Glassware
Formalin solution, neutral buffered, 10% Sigma-Aldrich HT501128-4L histological tissue fixative solution
Trypsinizing Flasks Wheaton 355395 Glassware (1 unit)
Disposable Culture Tubes Kimble 73750-13100 Glassware
Borosilicate Glass Pasteur Pipet (22.8 cm) Fisherbrand K63B1367820C Glassware
250 ml Glass Beakers Fisherbrand KFS14005250 Glassware
Glass Media Bottles With Cap Fisherbrand KFS14395250 Glassware (8 units)
50 ml Corex Tube  Corning 8422-A (1 unit)
15 ml Polystyrene Centrifuge Tube Corning 430791
50 ml Polystyrene Centrifuge Tube Corning 430829
10 ml Serological Pipet Corning 11415038
Cell Strainer 100 μm Nylon Corning 431752
Absorbant Liner Scienceware 1199918
500 ml Bottles Top Filter Corning Pore: 0.22 µm / medium and HBSS preparation
2 ml Criogenic Vials Corning 430488
Freezing Container, Nalgene Mr. Frosty Sigma-Aldrich C1562-1EA
Peristaltic Pump Pharmacia Fine Chemicals P3 model
Shaking Water Bath Fisher Model 127
Vacuum Pump ABM 4EKFS6CX-4
Sodium Chloride Fisherbrand EC231-598-3 Saline solution 0.9%
Hank’s Buffered Salt Solution (Hbss) Sigma-Aldrich H2387 Quantity: 9.25 (one vial) for 1 L of digestion solution
Hydroxypiperazineethansulphonic Acid (Hepes) Life Technologies 15630-080 25 ml (1 M) for 1 L of digestion solution
Trypsin Type I Sigma-Aldrich T8003 9,888 U
Deoxyribonuclease Type Iv Roche 10-104-159-001 402,000 U
Calcium Chloride Sigma-Aldrich C4901 100 mM
Magnesium Sulfate Baker 2500-01 800 mM
Dulbecco’s Modified Eagle Medium High Glucose (Dmem) Life Technologies 10564-045
Penicillin/Streptomycin Sulphate Hyclone SV30010
Fetal Bovine Serum Corning 35-010-CV
Percoll Sigma-Aldrich P1644 Density centrifugation media gradient. Volume: 36 ml
Isopropanol Acros 42383-0010 50 ml
Dimethyl Sulfoxide Sigma-Aldrich 472301
Automacs Magnetic Separator  Miltenyi Biotec Model 003
Automacs Columns  Miltenyi Biotec 130-021-101
Automacs Running Buffer  Miltenyi Biotec 130-091-221 http://www.miltenyibiotec.com/~/media/Images/Products/Import/0001100/IM0001131.ashx?force=1
Automacs Rinsing Solution  Miltenyi Biotec 130-091-222 http://www.miltenyibiotec.com/en/products-and-services/macs-cell-separation/cell-separation-buffers/automacs-rinsing-solution.aspx
Anti-Human Hla Abc Purified Clone W6/32 Affymetrix eBioscience 14-9983-82 anti-mouse antibody
Anti Mouse Igg Microbeads Miltenyi Biotec 130048401
Multiple Well Plate -  6 Well With Lid Corning 3335 Cell Bind surface
Multiple Well Plate -  24 Well With Lid Corning 3337 Cell Bind surface
Multiple Well Plate -  96 Well With Lid Corning 3300 Cell Bind surface
Modular Incubator Chamber  Billups-Rothenberg MIC-101 A set of two is necessary for simultaneous to generate normoxia and hypoxia/reoxygenation conditions
Single Flow Meter Billups-Rothenberg SFM3001
50 mm In-Line Filter Whatman 6721-5010 PTFE, pore: 1.0 µm
Gas Regulator Pro Star PRS301233 A set of two is necessary for simultaneous to generate normoxia and hypoxia/reoxygenation conditions
Gas Hose Class Vi Clear 5/16  Parker 100-05070102 3 pieces with ~ 0.5 m
17 mm Adjustable Gas Hose Clamp Tiewraps THCSS-16
Normoxia Gas Cylinder  Praxair NI CDOXR1U-K Size K (3rd trimester's composition: 5% CO2, 8% O2, Bal. N2)
Normoxia Gas Cylinder  Praxair NI CDOXR1U-K Size K (3rd trimester's composition: 5% CO2, 0.5% O2, Bal. N2)
Oxygen Microelectrode Mi-730 Microelectrodes INC 84477
Oxygen Adapter Microelectrodes INC 3572
ROS Detection Reagent: CM-H2DCFDA  Invitrogen C-400
β-hCG ELISA kit  DRG internatinal EIA-4115
Anti-Vimentin purified antibody eBioscience 14-9897 Host: mouse
Anti-Cytokeratin 7 (FITC) antibody  Abcam ab119697 Host: mouse
Alexa Fluor 488 Goat Anti-mousse IgG H&L antibody Life Technologies A-11029

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vaillancourt, C., Lanoix, D., Le Bellego, F., Daoud, G., Lafond, J. Involvement of MAPK signalling in human villous trophoblast differentiation. Mini Rev Med Chem. 9 (8), 962-973 (2009).
  2. Gauster, M., Moser, G., Orendi, K., Huppertz, B. Factors involved in regulating trophoblast fusion: potential role in the development of preeclampsia. Placenta. 30, Suppl A 49-54 (2009).
  3. Huppertz, B., Kadyrov, M., Kingdom, J. C. Apoptosis and its role in the trophoblast. Am J Obstet Gynecol. 195 (1), 29-39 (2006).
  4. Lanoix, D., Lacasse, A. A., Reiter, R. J., Vaillancourt, C. Melatonin: the smart killer: the human trophoblast as a model. Mol Cell Endocrinol. 348 (1), 1-11 (2012).
  5. Huppertz, B., Frank, H. G., Reister, F., Kingdom, J., Korr, H., Kaufmann, P. Apoptosis cascade progresses during turnover of human trophoblast: analysis of villous cytotrophoblast and syncytial fragments in vitro. Lab Invest. 79 (12), 1687-1702 (1999).
  6. Kliman, H. J., Nestler, J. E., Sermasi, E., Sanger, J. M., Strauss, J. F., 3rd, Purification, characterization, and in vitro differentiation of cytotrophoblasts from human term placentae. Endocrinology. 118 (4), 1567-1582 (1986).
  7. Lanoix, D., Beghdadi, H., Lafond, J., Vaillancourt, C. Human placental trophoblasts synthesize melatonin and express its receptors. J Pineal Res. 45 (1), 50-60 (2008).
  8. Lanoix, D., Lacasse, A. A., Reiter, R. J., Vaillancourt, C. Melatonin: The watchdog of villous trophoblast homeostasis against hypoxia/reoxygenation-induced oxidative stress and apoptosis. Mol Cell Endocrinol. 381 (1-2), 35-45 (2013).
  9. Tuuli, M. G., Longtine, M. S., Nelson, D. M. Review: Oxygen and trophoblast biology--a source of controversy. Placenta. 32, Supple 2 109-118 (2011).
  10. Chen, B., Longtine, M. S., Nelson, D. M. Pericellular oxygen concentration of cultured primary human trophoblasts. Placenta. 34 (2), 106-109 (2013).
  11. Roberts, J. M., Hubel, C. A. Is oxidative stress the link in the two-stage model of pre-eclampsia. Lancet. 354 (9181), 788-789 (1999).
  12. Burton, G. J., Jauniaux, E. Oxidative stress. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 25 (3), 287-299 (2011).
  13. Ji, L., Brkic, J., Liu, M., Fu, G., Peng, C., Wang, Y. L. Placental trophoblast cell differentiation: Physiological regulation and pathological relevance to preeclampsia. Mol Aspects Med. 34 (5), 981-1023 (2013).
  14. Redman, C. W., Sargent, I. L. Placental stress and pre-eclampsia: a revised view. Placenta. 30, Suppl A 38-42 (2009).
  15. Sagrillo-Fagundes, L., Soliman, A., Vaillancourt, C. Maternal and placental melatonin: actions and implication for successful pregnancies. Minerva Ginecol. 66 (3), 251-266 (2014).
  16. Blaschitz, A., Weiss, U., Dohr, G., Desoye, G. Antibody reaction patterns in first trimester placenta: implications for trophoblast isolation and purity screening. Placenta. 21 (7), 733-741 (2000).
  17. Potgens, A. J., Gaus, G., Frank, H. G., Kaufmann, P. Characterization of trophoblast cell isolations by a modified flow cytometry assay. Placenta. 22 (2-3), 251-255 (2001).
  18. Petroff, M. G., Phillips, T. A., Ka, H., Pace, J. L., Hunt, J. S. Isolation and culture of term human trophoblast cells. Methods Mol Med. 121, 203-217 (2006).
  19. Maldonado-Estrada, J., Menu, E., Roques, P., Barre-Sinoussi, F., Chaouat, G. Evaluation of Cytokeratin 7 as an accurate intracellular marker with which to assess the purity of human placental villous trophoblast cells by flow cytometry. J Immunol Methods. 286 (1-2), 21-34 (2004).
  20. Le Bellego, F., Vaillancourt, C., Lafond, J. Isolation and culture of term human cytotrophoblast cells and in vitro methods for studying human cytotrophoblast cells' calcium uptake. Methods Mol Biol. 550, 73-87 (2009).
  21. Mounier, C., Barbeau, B., Vaillancourt, C., Lafond, J. Endocrinology and cell signaling in human villous trophoblast. Methods Mol Biol. 550, 89-102 (2009).
  22. Chen, B., et al. Pomegranate juice and punicalagin attenuate oxidative stress and apoptosis in human placenta and in human placental trophoblasts. Am J Physiol Endocrinol Metab. 302 (9), 1142-1152 (2012).
  23. Reti, N. G., et al. Effect of high oxygen on placental function in short-term explant cultures. Cell Tissue Res. 328 (3), 607-616 (2007).
  24. Pidoux, G., et al. Biochemical characterization and modulation of LH/CG-receptor during human trophoblast differentiation. J Cell Physiol. 212 (1), 26-35 (2007).
  25. Pidoux, G., et al. ZO-1 is involved in trophoblastic cell differentiation in human placenta. Am J Physiol Cell Physiol. 298 (6), 1517-1526 (2010).
  26. Williams, J. L., Fyfe, G. K., Sibley, C. P., Baker, P. N., Greenwood, S. L. K+ channel inhibition modulates the biochemical and morphological differentiation of human placental cytotrophoblast cells in vitro. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 295 (4), 1204-1213 (2008).
  27. Schild, R. L., Schaiff, W. T., Carlson, M. G., Cronbach, E. J., Nelson, D. M., Sadovsky, Y. The activity of PPAR gamma in primary human trophoblasts is enhanced by oxidized lipids. J Clin Endocrinol Metab. 87 (3), 1105-1110 (2002).
  28. Menendez-Pelaez, A., Reiter, R. J. Distribution of melatonin in mammalian tissues: the relative importance of nuclear versus cytosolic localization. J Pineal Res. 15 (2), 59-69 (1993).
  29. Perrone, S., Stazzoni, G., Tataranno, M. L., Buonocore, G. New pharmacologic and therapeutic approaches for hypoxic-ischemic encephalopathy in the newborn. J Matern Fetal Neonatal Med. 25, Suppl 1 83-88 (2012).
  30. Nelissen, E. C., van Montfoort, A. P., Dumoulin, J. C., Evers, J. L. Epigenetics and the placenta. Hum Reprod Update. 17 (3), 397-417 (2011).
  31. Barker, D. J. Intrauterine programming of adult disease. Mol Med Today. 1 (9), 418-423 (1995).
  32. Barker, J. R., Thomas, C. F., Behan, M. Serotonergic projections from the caudal raphe nuclei to the hypoglossal nucleus in male and female rats. Respir Physiol Neurobiol. 165 (2-3), 175-184 (2009).
  33. Yui, J., et al. Functional, long-term cultures of human term trophoblasts purified by column-elimination of CD9 expressing cells. Placenta. 15 (3), 231-246 (1994).
  34. Kilani, R. T., Chang, L. J., Garcia-Lloret, M. I., Hemmings, D., Winkler-Lowen, B., Guilbert, L. J. Placental trophoblasts resist infection by multiple human immunodeficiency virus (HIV) type 1 variants even with cytomegalovirus coinfection but support HIV replication after provirus transfection. J Virol. 71 (9), 6359-6372 (1997).
  35. Knofler, M., Stenzel, M., Husslein, P. Shedding of tumour necrosis factor receptors from purified villous term trophoblasts and cytotrophoblastic BeWo cells. Hum Reprod. 13 (8), 2308-2316 (1998).
  36. Douglas, G. C., King, B. F. Isolation of pure villous cytotrophoblast from term human placenta using immunomagnetic microspheres. J Immunol Methods. 119 (2), 259-268 (1989).
  37. Li, L., Schust, D. J. Isolation, purification and in vitro differentiation of cytotrophoblast cells from human term placenta. Reprod Biol Endocrinol. 13, 71 (2015).
  38. Stenqvist, A. C., et al. An efficient optimized method for isolation of villous trophoblast cells from human early pregnancy placenta suitable for functional and molecular studies. Am J Reprod Immunol. 60 (1), 33-42 (2008).
  39. Potgens, A. J., Kataoka, H., Ferstl, S., Frank, H. G., Kaufmann, P. A positive immunoselection method to isolate villous cytotrophoblast cells from first trimester and term placenta to high purity. Placenta. 24 (4), 412-423 (2003).
  40. Lanoix, D., Vaillancourt, C. Cell culture media formulation and supplementation affect villous trophoblast HCG release. Placenta. 31 (6), 558-559 (2010).
  41. Vaillancourt, C., Lafond, J. Human embryogenesis: overview. Methods Mol Biol. 550, 3-7 (2009).
  42. Armant, D. R., et al. Human trophoblast survival at low oxygen concentrations requires metalloproteinase-mediated shedding of heparin-binding EGF-like growth factor. Development. 133 (4), 751-759 (2006).
  43. McCaig, D., Lyall, F. Hypoxia upregulates GCM1 in human placenta explants. Hypertens Pregnancy. 28 (4), 457-472 (2009).
  44. Burton, G. J., et al. Optimising sample collection for placental research. Placenta. 35 (1), 9-22 (2014).
  45. Lanoix, D., et al. Quantitative PCR pitfalls: the case of the human placenta. Mol Biotechnol. 52 (3), 234-243 (2012).
  46. Bilban, M., et al. Trophoblast invasion: assessment of cellular models using gene expression signatures. Placenta. 31 (11), 989-996 (2010).
  47. Novakovic, B., et al. Wide-ranging DNA methylation differences of primary trophoblast cell populations and derived cell lines: implications and opportunities for understanding trophoblast function. Mol Hum Reprod. 17 (6), 344-353 (2011).
  48. Burleigh, D. W., et al. Microarray analysis of BeWo and JEG3 trophoblast cell lines: identification of differentially expressed transcripts. Placenta. 28 (5-6), 383-389 (2007).
  49. Hung, T. H., Skepper, J. N., Charnock-Jones, D. S., Burton, G. J. Hypoxia-reoxygenation: a potent inducer of apoptotic changes in the human placenta and possible etiological factor in preeclampsia. Circ Res. 90 (12), 1274-1281 (2002).
  50. Heazell, A. E., Moll, S. J., Jones, C. J., Baker, P. N., Crocker, I. P. Formation of syncytial knots is increased by hyperoxia, hypoxia and reactive oxygen species. Placenta. 28, Suppl A 33-40 (2007).
  51. Heazell, A. E., Lacey, H. A., Jones, C. J., Huppertz, B., Baker, P. N., Crocker, I. P. Effects of oxygen on cell turnover and expression of regulators of apoptosis in human placental trophoblast. Placenta. 29 (2), 175-186 (2008).
  52. Chen, B., Longtine, M. S., Nelson, D. M. Hypoxia induces autophagy in primary human trophoblasts. Endocrinology. 153 (10), 4946-4954 (2012).
  53. Lanoix, D., Guerin, P., Vaillancourt, C. Placental melatonin production and melatonin receptor expression are altered in preeclampsia: new insights into the role of this hormone in pregnancy. J Pineal Res. 53 (4), 417-425 (2012).
  54. Galano, A., Tan, D. X., Reiter, R. J. Melatonin as a natural ally against oxidative stress: a physicochemical examination. J Pineal Res. 51 (1), 1-16 (2011).
  55. Alers, N. O., Jenkin, G., Miller, S. L., Wallace, E. M. Antenatal melatonin as an antioxidant in human pregnancies complicated by fetal growth restriction--a phase I pilot clinical trial: study protocol. BMJ Open. 3 (12), 004141 (2013).
  56. Hobson, S. R., Lim, R., Gardiner, E. E., Alers, N. O., Wallace, E. M. Phase I pilot clinical trial of antenatal maternally administered melatonin to decrease the level of oxidative stress in human pregnancies affected by pre-eclampsia (PAMPR): study protocol. BMJ Open. 3 (9), 003788 (2013).

Tags

Биология развития выпуск 113 плаценте человека гипоксия камера иммуноочистки мелатонин нормоксии окислительный стресс градиент плотности первичная культура клеток syncytiotrophoblast ворсинок цитотрофобласта.
Человек Первичная трофобласта клеточной культуры модель для изучения защитных эффектов мелатонина Против Гипоксия / реоксигенация-индуцированное Срыв
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sagrillo-Fagundes, L., Clabault, H., More

Sagrillo-Fagundes, L., Clabault, H., Laurent, L., Hudon-Thibeault, A. A., Salustiano, E. M. A., Fortier, M., Bienvenue-Pariseault, J., Wong Yen, P., Sanderson, J. T., Vaillancourt, C. Human Primary Trophoblast Cell Culture Model to Study the Protective Effects of Melatonin Against Hypoxia/reoxygenation-induced Disruption. J. Vis. Exp. (113), e54228, doi:10.3791/54228 (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