Method Article

In vitro und in vivo Modelle Corneal Endothelial-mesenchymale Transition zu studieren

DOI:

10.3791/54329

August 20th, 2016

In This Article

Summary

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Eine Primärkultur von Rinder Endothelzellen wurde verwendet, um den Mechanismus der Cornea-Endothelzellen-mesenchymale Transition zu untersuchen. Weiterhin wurde eine Ratte Hornhautendothel cryoinjury Modell kornealen Endothel-mesenchymale Transition in vivo zu demonstrieren.

Abstract

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Hornhaut-Endothelzellen (CECs) spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Klarheit der Hornhaut durch aktives Pumpen. Eine verminderte KEK-Zahl kann zu Hornhautödemen und verminderter Sehschärfe führen. Humane KEK sind jedoch anfällig für ein beeinträchtigtes proliferatives Potenzial. Darüber hinaus wird die Stimulation des Zellwachstums oft durch einen allmählichen endothelial-mesenchymalen Übergang (EnMT) erschwert. Daher ist das Verständnis des Mechanismus von EnMT notwendig, um die Regeneration von CECs mit kompetenter Funktion zu erleichtern. In dieser Studie stellten wir eine Primärkultur von Rinder-CECs her, indem wir die CECs mit Descemet-Membran vom Hornhautknopf schälten und zeigten, dass bovine CECs in der In-vitro-Kultur den EnMT-Prozess zeigten, einschließlich phänotypischer Veränderung, nukleärer Translokation von β-Catenin und EMT-Regulatoren Schnecke und Schnecke. Darüber hinaus verwendeten wir ein Kryoverletzungsmodell für Hornhautendothel von Ratten, um den EnMT-Prozess in vivo zu demonstrieren. Insgesamt bietet die in vitro Primärkultur von Rinder-CECs und in vivo Kryoverletzungsmodelle für das Hornhautendothel von Ratten nützliche Plattformen für die Untersuchung des Mechanismus von EnMT.

Introduction

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Hornhaut-Endothelzellen (CECs) spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Klarheit der Hornhaut und damit der Sehschärfe, indem sie den Hydratationsstatus des Hornhautstromas durch aktives Pumpen regulieren1. Aufgrund des begrenzten proliferativen Potenzials menschlicher CECs nimmt die Zellzahl mit zunehmendem Alter ab, und die Reparatur von Hornhautendothelwunden nach einer Verletzung wird in der Regel durch Zellvergrößerung und -migration und nicht durch Zellmitose erreicht2. Wenn die CEC-Zahl unter einen Schwellenwert von etwa 500 Zellen/mmsinkt 2, kann der Dehydratisierungsstatus des Hornhautstromas nicht aufrechterh....

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Protocol

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Alle folgten die Verfahren in dieser Studie mit der Association for Research gewährt in Vision and Ophthalmology Erklärung für die Verwendung von Tieren in Ophthalmic und Vision Research und wurden von der Institutional Animal Care und Use Committee der National Taiwan University Hospital genehmigt.

1. Isolierung, Primärkultur Vorbereitung, und Immunfärbung von Bovine MEL

  1. Erwerben Sie frische Rinderaugen von einem lokalen Schlachthof.
  2. Desinfizieren der Augen in einer 10% w / v Povidon-Iod-Lösung für 3 min. Wasche sie mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) -Lösung.
  3. Ernten Sie die Hornhaut-Taste mit einem Skalpell und Schere....

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Results

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Nach der Isolierung von Rinder-MEL wurden die Zellen in vitro kultiviert. Abbildung 1 zeigt die Phasenkontrastbilder der Rinder-MEL. Die hexagonale Form der Zellen bei Konfluenz angedeutet , dass die Zellen durch Fibroblasten während der Zellisolierung Hornhaut Stroma nicht kontaminiert wurden. Abbildung 2 zeigt die Immunfärbung , die Antikörper gegen ABC, Schnecke und Schnecke mit in einem angegebenen Zeitpunkt durchgeführt wurde. Abgesehen von.......

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Discussion

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CECs sind für ihre Neigung bekannt ENMT während der Zellproliferation zu unterziehen. Entwicklung von Strategien zur Unterdrückung des ENMT Prozess zu therapeutischen Zwecken, ein gründliches Verständnis der ENMT Mechanismus notwendig. Wir 2 beschriebenen Modelle ENMT, nämlich die Rinder-CEC in - vitro - Kulturmodell und Ratte Korneaendothelium cryoinjury Modell zu untersuchen. Unsere Ergebnisse zeigten die ENMT Prozess in beiden Modellen. Darüber hinaus wurde die ENMT Unterdrückungseffekt von Marimast.......

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Disclosures

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Die Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen zu deklarieren.

Acknowledgements

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Wir danken den Mitarbeitern des Second Core Lab, Department of Medical Research, National Taiwan University Hospital für ihre technische Unterstützung.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
TrypsinThermoFisher Scientific12604-013
Dulbecco' s modifiziertes Eagle-Medium und Ham's F12-MediumThermoFisher Scientific11330
fötales RinderserumThermoFisher Scientific26140-079
DimethylsulfoxidSigmaD2650
humaner epidermaler WachstumsfaktorThermoFisher ScientificPHG0311
Insulin, Transferrin, Selen & nbsp;ThermoFisher Scientific41400-045
CholeratoxinSigmaC8052-1MG
GentamicinThermoFisher Scientific15750-060
Amphotericin BThermoFisher Scientific15290-026
ParaformaldehydElektronenmikroskopie Sciences111219
Triton X-100SigmaT8787 
RinderserumalbuminSigmaA7906
MarimastatSigmaM2699-25MG
antiaktiver Beta-Catenin-AntikörperMillpore05-665
Anti-Schnecken-AntikörperSanta cruzsc28199
Anti-Schnecken-AntikörperSanta cruzsc15391
Ziegen-Anti-Maus-IgG (H+L) sekundär AntikörperThermoFisher ScientificA-11001für die Färbung von ABC von Rindern,
Ziegen-Anti-Maus-IgG (H+L), SekundärantikörperThermoFisher ScientificA-11003für die Färbung von ABC von Ratten, Hornhautendothel
, Ziege Anti-Kaninchen-IgG (H+L), SekundärantikörperThermoFisher ScientificA-11008für die Färbung von Schnecken und Nacktschnecken von Rindern, CECs,
AntikörperverdünnungsmittelGenemed Biotechnologies10-0001
4',6-Diamidino-2-phenylindolThermoFisher ScientificD1306
EinbettmediumVector LaboratoriesH-1000
konfokales Laser-Scanning-MikroskopZEISSLSM510
Xylazin &BayerN/A
Tiletamin plus ZolazepamVirbacN/ATierarzneimittel
Proparacainhydrochlorid ophthalmische LösungAlconN/ATierarzneimittel
0,1% AtropinWu-Fu Laboratories Co., LtdN/Aklinisches Medikament 
0,3% GentamicinsulfatSinphar GroupN/Aklinisches Medikament 
basischer Fibroblasten-WachstumsfaktorThermoFisher ScientificPHG0024klinisches Medikament 
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References

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  1. Maurice, D. M. The location of the fluid pump in the cornea. J Physiol. 221 (1), 43-54 (1972).
  2. Joyce, N. Proliferative capacity of the corneal endothelium. Progress in Retinal and Eye Research. 22 (3), 359-389 (2003).
  3. Morishige, N., Sonoda, K. H.

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Corneal Endothelial mesenchymal TransitionBovine Corneal Endothelial CellsRat Corneal Endothelium CryoinjuryIn Vitro CultureIn Vivo ModelCell Isolation ProcedureImmunofluorescence StainingNuclear Translocation AnalysisMaramastat TreatmentBasic FGF Injection

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