Psödostratifiye Akciğer Hava Yolu Epitelinin Siliyer Fonksiyonunun ve Membran Geçirimsizliğinin Belirlenmesi

Muhammad Faheem; Masfique Mehedi

doi:10.3791/67094

Method Article

Psödostratifiye Akciğer Hava Yolu Epitelinin Siliyer Fonksiyonunun ve Membran Geçirimsizliğinin Belirlenmesi

DOI:

10.3791/67094

⸱

February 21st, 2025

Muhammad Faheem¹ , Masfique Mehedi¹

¹Department of Biomedical Sciences, School of Medicine and Health Sciences, University of North Dakota

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hava-sıvı arayüz kültürü, akciğer hava yolunun apikal tarafını taklit eden primer normal insan bronşiyal epitel hücrelerini farklılaştırarak psödostratifiye hava yolu epiteli geliştirmek için yaygın olarak kullanılır. Burada, siliyer fonksiyon ve membran bütünlüğü gibi biyofiziksel özelliklerini izleyerek kalitesini belirlemek için kolay bir protokol açıklıyoruz.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hava-sıvı arayüzünde (ALI) primer akciğer hava yolu epitel hücrelerinin ayırt edilmesi, akciğer hava yolunun apikal tarafını taklit eden çok hücreli psödostratifiye bir hava yolu epiteli geliştirmek için popüler bir tekniktir. Primer akciğer hava yolu hücrelerinin farklılaşması beklenirken, siliyer fonksiyon ve membran geçirimsizliği gibi biyofiziksel özelliklerin değerlendirilmesi, hava yolu epitelinin kalite değerlendirmesini sağlar ve deneyin güvenilirliğini sağlar. Burada, ALI kültüründe çok hücreli psödostratifiye hava yolu epitelinin geliştirilmesi için basit bir protokol tanımlanmış ve iki önemli biyofiziksel özelliği değerlendiriyoruz: siliyer fonksiyon ve membran geçirimsizliği. Siliyer fonksiyonu belirlemek için, ters çevrilmiş bir mikroskoba bağlı yüksek hızlı bir kamera kullanarak 4 haftalık farklılaşmış bir hava yolu epitelinin siliyer hareketini yakaladık ve ardından Simon Amon Video Analizi (SAVA) sistemini kullanarak siliyer atım frekansını (CBF) ölçtük. Ayrıca hava yolu epitelinin epitel bariyer bütünlüğünü belirlemek için volt-ohm metre kullanarak transepitelyal elektrik direncini (TEER) ölçtük.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Astım, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) ve kistik fibroz gibi kronik solunum yolu hastalıkları, dünya çapında başlıca sağlık sorunlarından bazılarıdır¹. İnsan gribi A virüsü, respiratuar sinsityal virüs (RSV) ve şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2 (SARS-CoV-2) gibi virüslerin neden olduğu solunum yolu hastalıklarının yaygınlığı da ekonomik ve halk sağlığı yüküne^{neden olmaktadır 2}. Bu nedenle, geri dönüşü olmayan solunum dokusu hasarına yol açan solunum yolu hastalıkları için tedavi rejimlerinin geliştirilmesine büyük ihtiyaç vardır. Solunum epitel dokusunun kendisi sad....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokol, biyogüvenlik seviyesi 2 laminer akış başlığı (biyogüvenlik kabini) altında steril bir durumda gerçekleştirilmelidir. Tüm ortam ve çözeltiler kullanımdan önce 37 °C'de çözülmelidir. Santrifüjleme 4 °C'de yapılmalıdır. Deneyde kullanılan tüm materyallerin steril olması gerekmektedir. Birincil hücreler (tanımlanmamış donör), Nebraska Üniversitesi Tıp Merkezi'nde (UNMC), Omaha, NE'de Dr. Kristina Bailey ile işbirliği içinde elde edildi. Birincil hücreler, kimliği belirsiz donörlerdendir ve hücreler NIH İnsan Deneği kapsamına girmez. Hücreler, Kuzey Dakota Üniversitesi, Grand Forks, ND ve UNMC, Omaha, NE arasında onaylanmış bir ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Primer NHBE hücrelerinin iki bağımsız tanımlanmamış donörden (iki sigara içmeyen, sağlıklı yetişkin veya KOAH'lı yetişkin, 50 yaş üstü kadınlar) ayırt edilmesinden elde edilen hava yolu epitelinin hem siliyer fonksiyonunu hem de membran geçirimsizliğini değerlendirdik. Siliyer fonksiyonu belirlemek için 28 günlük diferansiye hava yolu epitelinin KBF'sini belirledik. CBF'nin her iki hava yolu epiteli için en az 3 Hz'e ulaştığını gözlemledik, bu da daha önce yayınlanan sonuçlarla karşılaştırılabilirdi (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsan primer hava yolu epiteli (ALI kültürü), fonksiyon ve mekanizmaları araştırmak ve hayvan kullanımını azaltmak için biyolojik değerlendirmeler için in vitro akciğer modeli olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır¹⁴. ALI'nin herhangi bir tek katmanlı batık kültüre göre çeşitli avantajları vardır. Örneğin, akciğer hava yolunun^apikal tarafını taklit eden doku benzeri bir psödostratifiye hava yolu epiteli sağlar ^6,7,14

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma NIH P20GM113123 ve UND SMHS pilot hibesi ile finanse edilmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number
1x DPBS	Thermo Fisher Scientific, ABD	14190-144
Havayolu Epitel Hücre Büyüme Ortamı	PromoCell, Almanya	C-21060
Amfoterisin B	Thermo Fisher Scientific, ABD	15290-026
EVOM2 volt Ohmmetre	Dünya Hassas Aletleri, ABD	Uygulanamaz
Heparin Çözeltisi	STEMCELL teknolojileri, ABD	07980
Hidrokortizon stoğu	STEMCELL teknolojileri, ABD	07926
Mikroskop: Mikroskopla ilişkili 120f/sn yüksek hızlı kamera (Basler) ile Leica DMI8 (Leica Mikroskop). Microsope ayrıca sahne odası inkübatörü i8 ile sabitlenmiştir.	Leica, ABD	Uygulanamaz
Penisilin-Streptomisin	Corning, ABD	30-002-CI
PneumaCult-ALI Bazal Medium	STEMCELL teknolojileri, ABD	05002
PureCol	Advanced BioMatrix, ABD	5005
Sisson-Ammons video analiz (SAVA) sistemi. Yazılım V.2.1.15	Amson Engineering, ABD	Uygulanamaz

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

GBDCRD Collaborators. Global burden of chronic respiratory diseases and risk factors, 1990-2019: an update from the Global Burden of Disease Study 2019. E Clin Med. 59, 101936(2023).
Fendrick, A. M., Monto, A. S., Nightengale, B., Sarnes, M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Psödostratifiye Akciğer Hava Yolu Epitelinin Siliyer Fonksiyonunun ve Membran Geçirimsizliğinin Belirlenmesi

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles