הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הקמת אורגנואידים 3D רירית הרחם מרחם העכבר

8.2K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/64448

⸱

6 בינואר 2023

 ,  ,  ,  ,  , 

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיות לביסוס אורגנואידים אפיתליאליים של רירית הרחם של עכברים לביטוי גנים וניתוחים היסטולוגיים.

תקציר

רקמת רירית הרחם מסדרת את החלל הפנימי של הרחם ונמצאת תחת שליטה מחזורית של אסטרוגן ופרוגסטרון. זוהי רקמה המורכבת מאפיתל לומינלי ובלוטתי, תא סטרומלי, רשת כלי דם ואוכלוסיית תאי חיסון מורכבת. מודלים של עכברים היו כלי רב עוצמה לחקר רירית הרחם, וחשפו מנגנונים קריטיים השולטים בהשתלה, בהשליה ובסרטן. הפיתוח האחרון של תרביות אורגנואידיות רירית הרחם התלת-ממדיות מציג מודל חדשני לניתוח מסלולי האיתות העומדים בבסיס הביולוגיה של רירית הרחם. ביסוס אורגנואידים של רירית הרחם ממודלים של עכברים מהונדסים גנטית, ניתוח התמלילים שלהם והדמיה של המורפולוגיה שלהם ברזולוציה של תא בודד הם כלים חיוניים לחקר מחלות רירית הרחם. מאמר זה מתווה שיטות לביסוס תרביות תלת-ממדיות של אפיתל רירית הרחם מעכברים ומתאר טכניקות לכימות ביטוי גנים ולניתוח ההיסטולוגיה של האורגנואידים. המטרה היא לספק משאב שניתן להשתמש בו כדי לבסס, לתרבת ולחקור את ביטוי הגנים והמאפיינים המורפולוגיים של אורגנואידים אפיתליאליים רירית הרחם.

מבוא

רירית הרחם - רקמת הרירית הפנימית של חלל הרחם - היא רקמה ייחודית ודינמית מאוד הממלאת תפקידים קריטיים בבריאות הרבייה של האישה. במהלך חיי הרבייה, רירית הרחם טומנת בחובה פוטנציאל לעבור מאות מחזורים של התפשטות, התמיינות ופירוק, המתואמים על ידי הפעולה המרוכזת של הורמוני השחלות - אסטרוגן ופרוגסטרון. מחקרים על עכברים מהונדסים גנטית חשפו מנגנונים ביולוגיים בסיסיים העומדים בבסיס תגובת רירית הרחם להורמונים ובקרה על השתלת עוברים, דצידואליזציה של תאים סטרומליים והריון1. עם זאת, מחקרים במבחנה היו מוגבלים בשל קשיים בשמירה על רקמות רירית הרחם העיקריות של עכברים שלא עברו טרנספורמציה בתרביות תאים דו-ממדיות מסורתיות 2,3.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

טיפול בעכבר ומחקרים ניסיוניים בוצעו תחת פרוטוקולים שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של מכללת ביילור לרפואה והנחיות שנקבעו על ידי מדריך NIH לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.

1. בידוד אפיתל הרחם מעכברים בשיטות אנזימטיות ומכניות

הערה: סעיף זה מתאר את השלבים הנדרשים כדי ליצור, לעבור, להקפיא ולהפשיר אורגנואידים אפיתליאליים של רירית הרחם מעכברים באמצעות פיגום מטריצת ג'ל. מחקרים קודמים קבעו כי תרביות אופטימליות של אורגנואידים רירית הרחם של עכברים נקבעות מעכברים במהלך שלב4 estrus, אשר ניתן לקבוע על ידי בדיקה ציטולוגית של ספוגית נרתיק15. ....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

תמונות ניגודיות פאזה של אורגנואידים רירית הרחם של עכבר
יצרנו אורגנואידים מאפיתל רירית הרחם של עכבר WT, כפי שמתואר בפרוטוקול המצורף (ראו תרשים באיור 1). בעקבות דיסוציאציה אנזימטית של אפיתל רירית הרחם של העכבר, יריעות האפיתל הופרדו מכנית מהתאים הסטרומליים של הרחם ונותקו עוד יותר עם קולגן כדי ליצור תרחיף חד-תאי. אם היא מבוצעת נכון, שיטה זו של הפרדת תאים אפיתל וסטרומלי אמורה להניב דגימות עם זיהום של לא יותר מ-10%-15% מסוג התא ההפוך (ראו תמונות אימונופלואורסצנציה

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

במאמר זה נתאר שיטות ליצירת אורגנואידים אפיתליאליים של רירית הרחם מרירית הרחם של עכברים ואת הפרוטוקולים המשמשים באופן שגרתי לניתוח שלהם במורד הזרם. אורגנואידים רירית הרחם הם כלי רב עוצמה לחקר המנגנונים השולטים במחלות הקשורות לרירית הרחם, כגון אנדומטריוזיס, סרטן רירית הרחם וכשל בהשתלה. מחקרים פורצי דרך שפורסמו בשנת 2017 דיווחו על התנאים לתרבית תרביות ארוכות טווח ומתחדשות של אורגנואידים רירית הרחם מאפיתל עכברים ואנושיים 4,5. למרות שאורגנואידים היו בשימוש נרחב לחקר מ.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.

תודות

אנו מודים לד"ר סטפני פנגס ולד"ר מרטין מ. מצוק (M.M.M.) על הקריאה הביקורתית והעריכה של כתב היד שלנו. המחקרים נתמכו על ידי המכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם ע"ש יוניס קנדי שרייבר R00-HD096057 (D.M.), R01-HD105800 (D.M.), R01-HD032067 (M.M.M.) ו-R01-HD110038 (M.M.M.), ועל ידי מענק התמיכה של מרכז הסרטן NCI- P30 (NCI-CA125123). דיאנה מונסיוויס, Ph.D. מחזיקה בפרס הריון מהדור הבא מקרן בורוז וולקום.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
<חזק>ניסוח מדיה אורגנואידית
<חזק>שם<חזק>חברה<חזק>מספר קטלוגי<חזק>ריכוז סופי
קורנינג גורם גדילה מופחת (GFR) מטריג'ל מטריג'ל מטריצת ממברנת בסיס, *קורנינג ללא LDEV354230100%
טריפסין מלבלב בקרסיגמא אולדריץ'T1426-1G1%
מתקדם DMEM/F12Life Technologies12634010תוסף 1X
N2 LifeTechnologies175020481X
B-27 ומסחר; תוסף תזונה (50X), מינוס ויטמין ALife Technologies125870101X
פרימוציןInvivogenant-pm-1100 ומיקרו; גרם/מ"ל
N-אצטיל-L-ציסטאיןסיגמא אולדריץ'A9165-5G1.25 מ"מ
L-גלוטמיןLife Technologies250300242 מ"מ
ניקוטינאמידסיגמא אולדריץ'N0636-100G10 ננומטר
ALK-4, -5, מעכב -7, A83-01Tocris2939500 ננומטר
רקומביננטי אנושי EGFPeprotechAF-100-1550 ננוגרם/מ"ל
רקומביננטי אנושי NogginPeprotech120-10C100 ng/mL
רקומביננטי אנושי Rspondin-1Peprotech120-38500 ng/mL
רקומביננטי אנושי FGF-10Peprotech100-26100 ng/mL
רקומביננטי אנושי HGFPeprotech100-3950 ng/mL
WNT3aR& D systems5036-WN200 ננוגרם/מ"ל
<חזק>אספקה וריאגנטים אחרים
<חזק>שם<חזק>חברה><חזק>מספר קטלוגי<חזק>ריכוז סופי
קולגנאז מ-Clostridium histolyticumSigma AldrichC0130-1G5 מ"ג/ מ"ל
דאוקסיריבונוקלאז I מלבלב בקרסיגמא אולדריץ'DN25-100 מ"ג2 מ"ג/מ"ל
DPBS, ללא סידן, ללא מגנזיוםThermoFisher14190-2501X
HBSS, ללא סידן, ללא מגנזיוםThermoFisher141701121X
Falcon  מיקרופלטות פוליסטירן (24-Well)פישר סיינטיפיק#08-772-51
פלקון  מיקרופלטות פוליסטירן (12 בארות)Fisher Scientific#0877229
מסנני תאי פלקון, 40 ומיקרו; mפישר סיינטיפיק#08-771-1
Direct-zol RNA MiniPrep (50 ומיקרו; ז)Genesee Scientific11-331
טריזול ריאגנטInvitrogen15596026
DMEM/F-12, HEPES, ללא פנול אדוםThermoFisher11039021
סרום בקר עוברי, סיגמאאולדריץ'F6765-500 מ"ל2%
אסטראטיול (E2)סיגמא אולדריץ'E1024-1G10 ננומטר
פורמלדהיד 16% במימי פתרון, EM כיתהVWR157104%
קלטת Epredia 1 קלטות רקמות מחוררותFisher Scientific1000961
Epredia תבניות בסיס הטמעת נירוסטהFisher Scientific64-010-15 
אתנול, 200 הוכחה (100%)פישר סיינטיפיק22-032-601 
HistoclearFisher Scientific50-899-90147
Permount הרכבה בינוניתפישר סיינטיפיק50-277-97
שקיות ביופסיה ניילון Epredia FisherScientific6774010
ג'ל לעיבוד דגימת HistoGelVWR83009-992
תמיסת המטוקסילין פרימיוםVWR95057-844
תמיסת Eosin Y (צהבהבה) PremiumVWR95057-848
TBS Buffer, 20X, pH 7.4GenDEPORTT80541X
TBST (10X), pH 7.4GenDEPORTT80561X
חומצת לימון סיגמא אולדריץ'C0759-1KG
נתרן ציטראט טריבייס דיהידראטסיגמא אולדריץ'S4641-500G
Tween20פישר סיינטיפיקBP337-500 
סרום בקר אלבומין (BSA)Sigma AldrichA2153-100G3%
DAPI Solution (1 מ"ג/מ"ל)ThermoFisher622481:1000 דילול
VECTASHIELD Antifade הרכבה בינוניוקטור מעבדותH-1000-10
לק שקוףפישר מדעיNC1849418
פישרברנד סופרפרוסט פלוס מיקרוסקופ שקופיותפישר Scientific22037246
משקפי מיקרו כיסויVWRVWR 48393-106
SuperScript VILO Master MixThermoFisher11755050
SYBR Green PCR Master MixThermoFisher4364346
Krt8 נוגדן (TROMA-I) DSHBTROMA-I דילול 1:50
Vimentin AntobodyCell Signaling5741S1:200 דילול
חמור נגד חולדה IgG (H+L) נוגדן משני
נספג מאוד, Alexa Fluor 594
ThermoFisherA-212091:250 דילול
חמור אנטי Rabbin IgG (H+L) נוגדן משני
נספג מאוד, Alexa Fluor 488
ThermoFisherA-21206דילול 1:250
ZEISS Stemi 508 סטריאו מיקרוסקופZEISS
ZEISS Axio Vert.A1 מיקרוסקופ שגרתי הפוך עם מצלמה דיגיטליתZEISS
strong>Primer Sequence>Forward (5'-3')הפוך (5'-3')_
Lipocalin 2 (Lcn2)GCAGGTGGGTGTTGTGGGCTCTTGTAGCTCATAGATGGTGC
לקטופרין (Ltf)TGAGGCCCTTGGACTCTGTGTACCCACTTTCTCTCTCTCGTTC
פרוגסטרון (Pgr)CCCACAGGAGTTTGTCAAGCTCTAACTTCAGACATTTCCGG
גליצרלדהיד 3 פוספט דהידרוגנאז (Gapdh)CAATGTGTCCGTCGTCGTGGATCTGCCTGCTTCACCACCCTCTT
<

מקורות

  1. Wang, H., Dey, S. K. Roadmap to embryo implantation: clues from mouse models. Nature Reviews Genetics. 7 (3), 185-199 (2006).
  2. Hibaoui, Y., Feki, A. Organoid models of human endometrial development and disease. Frontiers in Cell and Developmental Biol....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

אפיתל הרחםתרבית אורגנואידים בתלת-ממדפירוק מכניפירוק אנזימטיביטוי גניםצביעה אימונוהיסטוכימיתמדור הסטרומהמיקרוסקופיית פלואורסצנציה