Ulusal Hastalık Araştırma Değişim (Ndri, Philadelphia, PA) rıza gösterilen postmortem sağlıklı ve diyabetik insan gözleri ve korneaları verilir. Ndri insan doku toplama protokolü Sağlık gözetimi National Institutes yönetim komitesi ve konuya tarafından onaylanmıştır. Bu araştırma onaylı Cedars-Sinai Tıp Merkezi Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) muaf protokol EX-1055 kapsamında yapılmıştır. , Dr kornea cerrahları İşbirliği. E. Maguen ve Y. Rabinowitz, kök hücre ile zenginleştirilmiş kornea epitel kültürlerin izolasyonu için ıskarta korneoskleral jantlar verilir. Bu araştırma onaylı IRB protokolü Pro00019393 altında yapılmıştır.
1. İnsan Kornea Organ Culture
Not: Normal ve diabetik korneaları veya bütün gözler soğutulmuş kornea depolama ortamına alınır (örneğin, Optisol GS) Ulusal satıcı Ndri gelen ölümünden sonra 48 saat içinde.
- forseps ile depolama kabından kornealar çıkarın ve ben onları iki kez yıkayınN antibiyotik antimikotik (ABAM) karışımı ile gerçekleştirilmektedir. Bütün gözlerin durumunda, kavisli makas ile küreler gelen kornea kesip. en az 5 mm konjonktiva jant bırakın ve aynı zamanda ABAM de korneaları yıkayın.
- kornea konkavlık yerleştirilmesi için bir karışım hazırlayın. Serum içermeyen minimum temel ortam (MEM) içeren ABAM, 1 mg / l (0.1 N asetik asit içerisinde 10 mg / ml'lik bir stok çözeltisinden elde edilen) mi dana derinin kollajen,% 1 agar ve insülin transferin-selenit oluşmaktadır 7 tamamlar.
- Mikrodalga sterilizasyon ve agar çözülme için kaynayan bu karışım. Her şey erimesi için ne 1 dakika kadar sürebilir. Kaynadıktan zaman karışım kolayca aşıyor çünkü kısmen açık tüp kapağını bırakın. Bu nedenle, çok sayıda kaynama çevrimleri 10-15 sn için, her biri gerekli olabilir. 37-39 ° C'ye kadar karışım soğutun.
- Steril 60 mm yemekleri kornealar aşağı epitel tarafı yerleştirin. 1.2 anlatılan karışımın yaklaşık 0,5 ml kornea konkavlık doldurun.Karışım 2 dakika içinde kornealar üzerinde katılaşır.
- Aşağı steril 60 mm yemekleri kornealar agar tarafını yerleştirin ve ABAM ile MEM içeren tam orta ekleyin ve insülin transferin-selenit ek 7 (37 ° C) hava-sıvı arayüz kültürü için limbusta yaklaşık seviyesini korumak için. orta hacimli çanak başına 7-8 ml.
- Bir su tavası ile nemlendirilmiş bir% 5 CO 2 kuvöz içine kornealar yemekleri ile koyun 35 ° C (normal kornea sıcaklığı) (Bu şekilde, nem düzeyinde veya% 95 üzerinde tutulur). kornealar nemlendirmek için epiteli günlük 100 ul orta (iki damla) ekleyin.
- kornea morfolojisi ve 4X amacı ile standart bir mikroskop kullanılarak iletilen ışık altında mikroskopik epitel hücre canlılığı izleyin. Bir gün çok kez yapın.
- her üç günde bir orta değiştirin. kornea en az üç hafta boyunca kültürlenebilir. 3-5 gün boyunca gen terapisi deneyleri için, kültür kornealar sonra detfaiz (4,1-4,4) genleri ile e yara iyileşmesi protokolü (2,1-2,4) için transgen ve konuya bağlı olarak başka bir 3-5 gün bekletin.
2. Epitel Yara İyileşmesi
Not: kırılgan epitel bazal membran, normal kornealar olmaz süreçte, müstakil olduğu için diyabetik kornealar ise, mekanik kazıma ile epitel debridman mümkün değildir. Bu nedenle, yara iyileşmesinin benzer şartlar altında, normal ve diyabetik kornealar tutmak için, N-heptanol epitelin kimyasal çıkarılması 19 kullanılır. Bu prosedür epitel kaldırır ama hem normal hem de diabetik kornealar sağlam bir bazal membranın geride bırakır.
- Merkezi epitel debridmanı 20 gerçekleştirmek için, 75 saniye boyunca santral kornea ön yüzeyinde n-heptanol batırılmış 5 mm filtre kağıdı diski yerleştirin.
- filtreyi kaldırmak ve tam orta korneaları yıkayın. 0.5 mi agar-kollajen ile konkavite doldurmak1.4 gibi karışım ve kültür. Debridmandan sonra, epitel hücreleri genellikle ölür ve mikroskopik bozulmamış bazal membran 7 geride bırakarak batağından.
- Sadece limbal gen terapisi ile yapılan deneylerde geniş epitel yaraları oluşturmak için 8.5 mm diskleri kullanın. Bu iyileşme sürecinde limbal kök hücrelerin katılımını sağlayacaktır.
- mikroskobik kornea iyileşmesini izleyin. epitel defekti tamamen iyileşene kadar her gün 4X ve 10X fotoğraflarını olun. İyileşme süreci (normal veya diyabetik) devlet ve yara büyüklüğüne bağlı olarak 2 ile 15 gün arasında sürebilir.
Not: iyileşme sürecinde, siyah örümcek benzeri hücreler üst odak düzlemi gözlenir. Bu hücreler epitel çıkarıldıktan 4 sonra ölen apoptotik stromal keratositler vardır. Şifa bu ölü hücreler şifa epitel ile büyümüş ve artık görünür (Şekil 2, ek) zaman tam olarak tespit edilir. - şifa sonratamamlama, yarım kornealar kesilmiş kriyostat kesitleri üzerinde dolaylı immünofloresan veya Western lekeleri 16,21 için Ekim bileşik ve bu süreç içinde onları gömmek.
Kök Hücre zenginleştirilmiş Kültürlerin Limbal Hücreler ve Bakım 3. İzolasyon
Not: korneoskleral jantlar primer limbal epitel kök hücre (LESC) bakımından zenginleştirilmiş kültürleri hazırlayın. Kornea nakilleri standart kornea depolama ortamına (örneğin, Optisol) içinde işbirliği cerrahlar alınan sonra sağlıklı donörlerden gelen ve atılan jantlar. Aksi takdirde, LESC zenginleştirilmiş kültür normal ve diyabetik bütün kornea eksize jantlar elde edilebilir veya korneal depolama ortamında Ndri alınan küreler.
- Bütün korneaları veya küreler kullanılması halinde, ilk limbal alanları izole. Bunu yapmak için, epitel tarafı ile steril plastik tabak üzerine kornea yukarı yerleştirin ve bir 9 mm trepan (dairesel kornea bıçak) ile merkezi alanı kaldırmak.bu merkezi kısmını atın. Sonra 13 mm trefin kullanarak limbal bölgeyi tüketim ve dış konjonktiva kısmını atın. izole etmek için hücreler, simit gibi limbal kenar kullanımı. hücre izolasyonu önce, steril pamuklu çubukla yüzey epiteli ters korneanın iç tarafında endotel hücreleri ve iris yapışan kalıntıları çıkarmak.
- dispase tedavi ile limbal hücre yaprak izole edin. 2 saat 22 süreyle 37 ° C'de% 10 fetal sığır serumu (FBS) ile desteklenmiş 1.5 mi keratinosit serumsuz ortam (KSFM) 'de 2.4 U / ml dispase II, her korneoskleral kenar inkübe edin.
- Yavaşça forseps bir kesme stereo bir mikroskop altında ağız dışı limbal epitel hücre tabakasını kolaylaştırmak ve% 0.25 tripsin 1 ml hücreleri ayırmak - oda sıcaklığında 30 dakika boyunca% 0.02 EDTA çözeltisi.
- Ortam (ör Epilife) 10 ml hücre yıkayın ve oda sıcaklığında 5 dakika boyunca masa üstü santrifüjü içinde 300 xg'de bunları pelet.
- süspanse inciKültür ortamı içinde, hücrelerin: N2, B27 ve keratinosit büyüme takviyeleri, ve 10 ng / ml, epidermal büyüme faktörü (EGF) ile orta.
- KSFM olarak, 0.5-1 mg / cm2 de, fibronektin, tip IV kolajen, laminin ve (FCL) dahil olmak üzere insan bazal membran proteinlerinin bir karışımı ile kaplanmış şişelerinde 3.000-5.000 hücre / ml ya da 60 mm tabaklar hücreleri Tohum orta.
- Kültür, 37 ° C'de, nemlendirilmiş (% 95 ya da daha yüksek nem) CO2 inkübatör hücreler tam konfluent tek tabaka oluşturmayan kadar. Bu 1-2 hafta sürebilir.
Not: Düzenli Pax6, keratin (K) 14, K15, K17, ve ΔNp63α dahil varsayılan LESC belirteçler pozitif immünositokimyasal boyama ile hücre kimliğini onaylamak. Birincil antikorlar dahil olmak üzere boyama bilgilerini 8,16-18,22 yayınlanmıştır. - 37 ° C'de 10 dakika süre ile (% 0.25 solüsyon 5 dilüsyon 1) konfluent hücreler kanalı için, 1 ml% 0.05 tripsin solüsyonu ile muamele. 5 ml soya fasulyesi tr ekleme3.5 gibi bir ortam içinde 4 ve santrifüj hücreleri: ypsin inhibitör çözeltisi (ug / ml, 10 mg), 1 seyreltilmiştir.
- seyreltilmiş soya fasulyesi tripsin önleyicisi çözeltisi 3 ml hücre pelletini yıkayın. 2 x 10 4 hücre / ml FCL-kaplı üzerine hücreleri (3.7 bakınız) yemekleri veya cam haznesi slaytlar Plate.
Organ-kültürlü kornealar 4. adenoviral İletimi
Not: Rekombinant adenovirüsleri (AV), AV-vektörü (Resim geninin dahil) (c-met geninin açık okuma çerçevesi ile), AV-met, (MMP-10 shRNA) ile AV shM10 ve AV-shCF içerir ( shRNA ile) F katepsin için. Bunlar ana ani erken sitomegalovirüs promoterinin kontrolü altında genlerin E1 / E3-silinmiş tip 5 AV vardır. AV-c-met virüsler AV vektör Pad / CMV / V5-dest 16 kullanılarak üretilir. AV-shRNA virüsleri özel bir replikasyon-yetersiz (-E1 / -E3) huma içine iLenti EGFP vektörü gelen HH1 promotör ve GFP etiketi dizisi ile birlikte shRNA dizilerinin alt klonlanması tarafından oluşturulann AV tipi Adeno-4 ifade sistemi 17 ile 5 genom.
- Bir gen ifadesi-modülasyon AV, AV-vektörü ve başka kornea ile her çiftin bir organ kültürlü kornea transduce. 24 oyuklu kabına orta yüzeyinin altındaki her kornealar tutarak, 37 ° C'de 48 saat süre ile kültür ortamı içinde kornea başına 0,8 8 ila 10 x 1.25 plak oluşturucu birim (pfu) AV-met kullanın. Kornea başına 1-2 x 10 8 pfu AV-shRNA virüs kullanın.
- 75 ug / ml sildenafil sitrat ile eklenmiş tam ortam içinde transdüksiyonu için virüs kullanın. Bu reaktif epitel hücreleri 21 viral alımını kolaylaştırmak kaveolin taşıma aktive eder. Nedeniyle sulu çözeltilerde sildenafilin kısa yarılanma ömrü, daha sonra orta 4-5 saat için aynı miktarda yeniden ekleyin. Standart işleme 48 saat için.
- limbusta orta düzeyde tutarak AV olmadan ortamda yuvarlak uç steril spatula ve kültürü ile yeni yemekler korneaları aktarın. add sonraitional sıvı-hava arayüzü de 4-8 gün, süreç epitel yara iyileşmesi için çeşitli analizler veya test için AV-tedavi kornealar (yukarıya bakınız). Rutin olarak korneanın üzerine, 100 ul ortam (iki damla) ilave edilerek kültür sırasında kornealar ıslatın.
- Sadece limbal hücrelerin iletimi için merkezi epitel iletimini önlemek için, limbusta orta seviyede hava-sıvı arayüzü de kornealar ile virüsleri kuluçkaya yatmaktadır.
Kültürlenmiş Limbal Hücreleri 5. adenoviral İletimi
- 0.5 ug / cm2'de FCL karışımı ile kaplanmış plastik tabaklar 10 ng / ml EGF ile ortam içinde LESC zenginleştirilmiş kültürleri (3.5) muhafaza.
- Yeşil floresan proteini geni (AV-GFP) veya AV karıştırılmış enfeksiyon çokluğu aralığında shRNA-GFP (: 1-300 PFU / hücre MOI) barındıran AV% 70-80 konfluent ulaşmış kültürlenmiş hücreleri nakletmek 2 ng / ml EGF ile üretilebilir. transductio gerçekleştirinN, 0.5 mi ortamında 20 saat ve ardından en az bir hacim (0.2 mi) içerisinde 37 ° C'de 4 saat karıştırıldı. kaveolin nakil etkinleştiricisi sildenafil hücre kültürü transdüksiyonu için gerekli değildir.
- ya da polikatyonlar (1 ug / ml poli-L-lisin ya da 5 ug / ml polybrene), ya da 6 ul / ml transdüksiyon reaktifi (: AV iletim verimliliğini artırmak için hücre yüzeyine bağlanma AV kolaylaştıran aşağıdaki reaktiflerin birini kullanarak ör ViraDuctin) ya da 20 ul / ml transdüksiyon arttırıcı (ör ibiBoost).
- AV olmadan biri için orta değiştirdikten sonra, nemlendirilmiş CO2 kuluçka makinesinde, 4 gün süre ile kültüre hücreleri inkübe ve ters flüoresan mikroskop kullanılarak GFP tanımı seviyesini değerlendirmek.
- AV-transduced kültürlerde hücre göçü değerlendirmek için karalama yara iyileşmesi tahlil kullanın. multiwell oda slaytlar hücreleri büyümek. 200 ul pi düz bir doğrusal hareket hücreleri kazıyarak bir tek tabaka yaraları yapmakPette ucu. yaralama sonra, müstakil hücreleri çıkarmak için taze bir orta değiştirmek.
- 4X büyütme ters bir mikroskop bağlı bir dijital kamera ile her gün yaraları fotoğraf. şifa tamamlandığında zaman kaydetmek (yara kenarları tüm yara boyunca temas).