Generation and Manipulation of Rat Intestinal Organoids

Eleanor Zagoren; Anderson K. Santos; Nadia A. Ameen; Kaelyn Sumigray

doi:10.3791/65343

Sıçan Bağırsak Organoidlerinin Üretimi ve Manipülasyonu

JoVE Journal
Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

Generation and Manipulation of Rat Intestinal Organoids

Sıçan Bağırsak Organoidlerinin Üretimi ve Manipülasyonu

Full Text

5,600 Views

09:49 min

June 23, 2023

DOI: 10.3791/65343-v

Eleanor Zagoren*¹, Anderson K. Santos*^1,2, Nadia A. Ameen^3,4, Kaelyn Sumigray^1,5,6

¹Department of Genetics,Yale School of Medicine, ²Department of Pediatrics,Yale School of Medicine, ³Department of Pediatrics/Gastroenterology and Hepatology,Yale School of Medicine, ⁴Department of Cellular and Molecular Physiology,Yale School of Medicine, ⁵Yale Stem Cell Center,Yale School of Medicine, ⁶Yale Cancer Center,Yale School of Medicine

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the establishment of a robust rat intestinal organoid model suitable for long-term cell culture. The model facilitates genetic manipulations and serves as an accessible in vitro system to further explore intestinal biology relevant to human physiology.

Key Study Components

Research Area

Intestinal biology
Genetic manipulation techniques
Preclinical models

Background

Rats are a preferred preclinical model.
Previous difficulties in long-term culture of rat intestinal organoids.
Key differences exist between mouse and human biology that can affect research outcomes.

Methods Used

Lentiviral infection and transient transfection for genetic modifications.
Rat intestinal organoids as the biological system.
Cell culture and dissection methodologies for organoid generation.

Main Results

Successful generation and maintenance of rat intestinal organoids.
Demonstrated genetic manipulability of the organoids.
Provided a viable alternative to mouse and human organoid models for biological studies.

Conclusions

The study offers a novel rat intestinal organoid model that supports genetic manipulation.
This model can significantly enhance research in intestinal biology with human relevance.

Frequently Asked Questions

What is the significance of using rat intestinal organoids?

Rat intestinal organoids represent a more accessible and relevant model to human physiology compared to mouse or human organoids.

How can genetic manipulation be achieved in rat intestinal organoids?

Genetic manipulation can be achieved using lentiviral infection and transient transfection methods.

What are the main applications of these organoids?

They can be used for pharmacological treatments, studying cell fate, and high-throughput screening in intestinal biology.

How does this model compare to other organoid models?

Rat organoids provide key physiological relevance while being easier to culture than human organoids and more suitable for certain studies than mouse organoids.

What maintenance is required for the organoid cultures?

The organoid cultures require specific media and controlled incubation conditions for optimal growth and maintenance.

Can these organoids be used in disease modeling?

Yes, the rat intestinal organoid model can be utilized to study species-specific physiology, cell fates, and variations in disease models.

What technologies are important for this research?

Key technologies include cell culture techniques, genetic manipulation methods, and microscopy for imaging organoid development.

Burada, sıçan bağırsak organoidleri üretmek ve bunları birkaç aşağı akış uygulamasında kullanmak için bir protokol sunuyoruz. Sıçanlar genellikle tercih edilen bir klinik öncesi modeldir ve sağlam bağırsak organoid sistemi, in vivo çalışmalara eşlik edecek bir in vitro sistem ihtiyacını karşılar.

Bu çalışmada, uzun süreli hücre kültüründe sağlam olan bir sıçan bağırsak organoid modeli oluşturduk. Ayrıca hem lentiviral enfeksiyon hem de geçici transfeksiyon kullanan ilk başarılı genetik manipülasyonları gösterdik. Bu model, in vivo olarak mevcut genetik araçların sınırlı olduğu sıçanlarda bağırsak biyolojisini manipüle etmek için mükemmel bir araçtır.

Sıçan bağırsak organoidlerinin daha önce uzun süreli kültürlenmesi zordu. Sağlam, genetik olarak manipüle edilebilir bir sıçan organoid modeli oluşturarak, araştırmacılara kendi özel koşullarına en uygun organoid modelini seçmeleri için ek esneklik ve seçenek sunuyoruz. Fare bağırsak organoidleri, kök hücre davranışını, hücre kaderini ve fizyolojisini incelemek için kullanılır, ancak bunlar yetersiz bir model olabilir.

Fare ve insan biyolojisi arasında önemli farklılıklar olduğu için. Öte yandan, insan bağırsak organoidlerinin elde edilmesi zor olabilir ve karmaşık hücre kültürü gereksinimlerine sahip olabilir. Burada tanımladığımız sıçan organoid modeli, insan bağırsak organoidlerine göre erişimi ve bakımı çok daha kolay olmakla birlikte, insan biyolojisi ile temel fizyolojik alaka düzeyini korur.

Sıçan bağırsak organoid modelinin geliştirilmesi ve optimize edilmesi, genetik manipülasyona, farmakolojik tedavilere ve bağırsak biyolojisinin daha yüksek verimli çalışmalarına ve insanlar için temel fizyolojik önemi olan erişilebilir modele izin verir. Ek olarak, bu sıçan organoidleri, bağırsakta türe özgü fizyoloji, hücre kaderleri ve fenotipik varyasyonlar ve hastalık modellerinin incelenmesine izin verecektir.