Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Metabolik Profil Gerçek Zamanlı Analizi Ex vivo Fare Bağırsak Crypt organoid Kültürleri

15.8K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/52026

⸱

3 Kasım 2014

 , 

Bu makalede

Özet

Ince bağırsak crypt organoids kök hücreler ve onların niş bağımlı kriptalarının büyümesini özetlediği bir doku kültürü sistemi sağlamaktır ex vivo kültüre. Primer fare kript organoids gerçek zamanlı olarak metabolik profil tahlil etmek için bir yöntem kurulmuştur. Biz organoids onların kaynağı tarafından tanımlanan fizyolojik özelliklerini muhafaza bulundu.

Özet

Ince bağırsak mukoza iki temel yapıdan organize tekrarlayan bir mimari sergiler: villus, bağırsak lümen içine uzanan ve olgun enterocytes goblet hücreleri ve enteroendokrin hücrelerden oluşan; ve submukozası ve muskularis, barındıran yetişkin kök ve progenitör hücreler ve olgun Paneth hücrelerinin proksimaline yanı sıra stromal ve crypt mikroçevresinin bağışıklık hücrelerini ikamet kriptler. Son birkaç yıl öncesine kadar, ince barsak in vitro çalışmalar, iyi huylu veya kötü huylu ya da tümörlerden türetilmiş hücre çizgileri ile sınırlı olan ve normal bağırsak epitel fizyolojisini ve içinde bulundukları mikro-etkisini temsil etmedi. Burada, Sato et al adapte edilmiş bir metot. (2009), C57BL / 6 farelerinden elde edilen primer fare bağırsak kript organoids kültürlenmesi için göstermektedir. Buna ek olarak, biz tedbir gerçek zamanlı crypt metabolik profili tahlil için crypt organoid kültürlerin kullanımını sunmakBazal oksijen tüketimi, glikolitik oranı, ATP üretimi ve solunum kapasitesinin etkin kılar. Organoids onların kaynağı tarafından tanımlanan özelliklerini korumak ve oksijen tüketimi ve hücre dışı asidifikasyondaki yansıyan onların metabolik adaptasyon yönlerini yitirmemek. Bu crypt organoid kültür sisteminde gerçek zamanlı metabolik çalışmalar crypt organoid enerji metabolizmasını incelemek için güçlü bir araçtır ve nasıl beslenme ve farmakolojik faktörler tarafından modüle edilebilir.

Giriş

Kolorektal kanser (CRC) Amerika Birleşik Devletleri'nde kanser ile ilişkili ölümlerin üçüncü önde gelen nedenidir. Sporadik kolon kanseri - yani o yaşamda daha sonra ortaya çıkan (> 50 yaş) ve net bir predispozan genetik faktörler ile - için hesaplar ~ güçlü uzun vadeli beslenme şekilleri 1,2 etkilenir insidansı ile tüm vakaların% 80. Bu tümörler tümör hücre çoğalması 3-5 oranları yüksek izin ve belki de sürücü kısmen (glutaminolysis aracılığıyla) mevcuttur hücresel yapı blokları ve enerji yüksek konsantrasyonlarda yapabilir Warburg etkisi olarak bilinen oksidatif glikoliz bağımlılığı doğru metabolik kayma, sergi . Ince bağırsak kan....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Kılavuzu tavsiyeleri doğrultusunda gerçekleştirildi. Protokol Tıp Albert Einstein College Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından onaylandı.

1. Crypt İzolasyon ve Kültürü

  1. İnce Barsak gelen Crypts İzolasyonu:
    1. Ilgi herhangi bir fare modeli bağırsak kriptaları izole eder. Servikal dislokasyon CO 2 ile fareler öldürülür.
    2. Uzunlamasına karın aç ve buz soğuğu fosfat tamponlu tuzlu su ile, ince bağırsağa (SI) dolgu PBS (-Ca 2+; -MG 2+) 2x antibiyotik-antimikotik (Anti-anti) ile. Hızla ince bağırsağı izole.....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Kript organoids 8 aylık bir C57BL / 6 farelerinden alınan oluşturulmuştur Beslenme 76A (AIN76A) kemirgen diyeti American Institute of arıtıldı yapıyordu. Bağırsak crypt organoids tek bir crypt (Şekil 1A, tek bir kırmızı ok) Uzun süre kültüründe yetiştirilebilir. Organoids kültürde 18-20 gün içinde (Şekil 1B, kırmızı oklar) kript benzeri yapılar büyür. Kriptler her 3 hafta geçirildi ve organoids verimli bir şekilde her geçmesinin ardından kurtarıldı.

Hippocam.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Biz bazal hızının ölçülmesi sonra, kript metabolizması oligomycin, karbonil siyanit eklenmesi ile değerlendirildi. Oksijen tüketim oranı (OCR) ve 8 aylık bir fareden izole edilmiş ve organoids eks vivo haline kript hücre dışı asitleşme oranı (ECAR) test ardışık -p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP) ve rotenon.

29 dakika boyunca (Şekil 2A ve 2B) - Bazal OCR ve bazal ECAR 0 kaydedildi. 29. dakikada, (bağlantı noktası A) oligomy.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Hiçbir açıklama bulunmamaktadır.

Teşekkürler

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri hibe RO1 CA 135.561, R01 CA151494, R01 CA174432 ve P3013330 tarafından desteklenmiştir.

Biz crypt izolasyon protokolünün geliştirilmesinde değerli yorumlarınız için Michele Houston, Elena Dhima ve Dr. Anna Velcich teşekkür etmek istiyorum.

Biz de doğrudan ve sırasıyla, Denizatı tesisi işletmek Diyabet Eğitim ve NIH P60DK20541 tarafından desteklenen Tıp Albert Einstein College Araştırma Merkezi ve Dr. Michael Brownlee ve Dr. Xue-Liang Du, teşekkür ederim.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
BD Matrigel Bodrum Membran Matrisi, GFR, Fenol Kırmızısı içermez, LDEV içermezBD Biosciences356231
PBS (fosfat tamponlu salin), magnezyum yok, kalsiyum yok, pH 7.2Yaşam Teknolojileri20012-027
İleri DMEM/F-12 (1x)Yaşam Teknolojileri12634-028
Dulbecco ve başbakan; s Modifiye Eagle & Prime; s Glikoz, L-glutamin, fenol kırmızısı, sodyum piruvat ve sodyum bikarbonat içermeyen ortamSigma-AldrichD5030
Fenol kırmızı sodyum tuzuSigma-AldrichP4758DMEM'de Nihai Konsantrasyon 15 mg / l (D5030) - adım 2.2.2< / güçlü >
Antibiyotik-Antimikotik, 100x, 100 mlYaşam Teknolojileri15240-062Nihai konsantrasyon 1x veya 2x
Penicilin-Streptomisin, sıvıYaşam Teknolojileri15140-122Nihai konsantrasyon 1x
Gibco® GlutaMAX ve ticaret; ekYaşam Teknolojileri35050061Son konsantrasyon 1x
Gibco® HEPES (N-2-hidroksietilpiperazin-N-2-etan sülfonik asit), 1 MLife Technologies15630-080Nihai konsantrasyon 10 mM
N-asetil-L-sistein, 25 gSigma-AldrichA9165-25GNihai konsantrasyon 1 mM
100x N-2 takviyesi, sıvıInvitrogen17502-048Nihai konsantrasyon 1x
50x B-27 & reg; takviye eksi A Vitamini, sıvıInvitrogen12587-010Nihai konsantrasyon 1x
Rekombinant Fare R-Spondin 1, CF, 50 & mu; gAr-Ge D Sistemleri3474-RS-050Nihai konsantrasyon 500 ng/ml
Rekombinant Murin EGF, 100 & mu; gPeprotech315-09Nihai konsantrasyon 50 ng/ml
Rekombinant Murin Noggin, 20 & mu; gPeprotech250-38Nihai konsantrasyon 100 ng/ml
Gibco® L-glutamin, 200 mMYaşam Teknolojileri25030-081Nihai konsantrasyon 2 mM
Gibco® glikoz tozuYaşam Teknolojileri15023-021Nihai konsantrasyon 5 mM
Ambion® 0,5 M EDTA (etilendiamintetraasetik asit), pH 8,0Yaşam TeknolojileriAM9260GNihai konsantrasyon adım 1.1.5 için 3 mM; adım 1.1.8 için 2 mM
[header]
DTT (dithiothreitol), 1MLife TechnologiesP2325Nihai konsantrasyon 3 mM
Sığır serumundan albümin (BSA)Sigma-AldrichA2058%0.1
Life Technologies16000-044PBS Recovery & trade'de %1
; Hücre Kültürü Dondurma Ortamı YaşamTeknolojileri12648-010
ROCK inhibitörü (Y-27632)Sigma-AldrichY0503Nihai konsantrasyon 10 & mu; M:
Oligomisin, Sigma-Aldrich,O4876Nihai konsantrasyon: 1 & mu; M
: Karbonil siyanür-p-trifloro-metoksi-fenil-hidrazon (FCCP)Sigma-AldrichC2920Nihai konsantrasyon 1 & mu; M
RotenoneSigma-AldrichR8875Nihai konsantrasyon 1 & mu; M
Sodyum hidroksitSigma-Aldrich221465nihai konsantrasyon 0.1 N
Denizatı Biyobilimi
PBS Fetal Sığır Serumu (FBS) içinde , PBS XF24 Hücre Dışı Akı Analizöründe (XF Analizörü)

Kaynaklar

  1. Jemal, A., et al. CA Cancer J Clin. 58, 71-96 (2008).
  2. Slattery, M. L., Boucher, K. M., Caan, B. J., Potter, J. D., Ma, K. N. Eating patterns and risk of colon cancer. Am J Epidemiol. 148, 4-16 (1998).
  3. Warburg, O. On the origin of cancer cells. Science. 123, 309-314 (1956).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Bağırsak Kript OrganoidleriMetabolik Profil AnaliziOksijen Tüketim HızıHücre Dışı AsidifikasyonXF 24 AnalizörüKript İzolasyonuOrganoid KültürüGerçek Zamanlı MetabolizmaHücre Dışı Akış AnaliziFare Bağırsak Kriptleri