1Department of Biomedical Sciences and Pathobiology, Virginia Maryland College of Veterinary Medicine, Virginia Tech, 2Department of Biomedical Engineering, Cornell University, 3School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University, 4Department of Biomedical Engineering, Duke University

Published 5/18/2016
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Immunology and Infection

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Summary

这里,收获,维护和治疗与病原体相关的分子模式(PAMP),并李斯特菌小鼠小肠组织体的协议被描述,以及强调基因表达和蛋白质正确规范化技术。

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Rothschild, D. E., Srinivasan, T., Aponte-Santiago, L. A., Shen, X., Allen, I. C. The Ex Vivo Culture and Pattern Recognition Receptor Stimulation of Mouse Intestinal Organoids. J. Vis. Exp. (111), e54033, doi:10.3791/54033 (2016).

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Abstract

主肠组织体是具有显著影响粘膜免疫学领域的潜力的一个有价值的模型系统。然而,的类器官生长特性的复杂性进行了调查显著警告。具体而言,每个单独的器官样的生长模式是高度可变的,并创建在培养的上皮细胞的异质群体。有了这样的警告,共同组织培养做法不能简单应用到类器官系统,由于蜂窝结构的复杂性。计数和电镀对细胞数,这是单独分离的细胞,如细胞系共同仅基于,不是组织体的可靠方法,除非被施加一些正常化技术。正火总蛋白含量因驻地蛋白基质制成复合物。在细胞数量,形状和细胞类型而言,这些特征应在评估分泌CON时加以考虑从类器官质量帐篷。该协议已经产生勾勒出一个简单的程序,以文化和治疗小肠类器官与病原微生物和病原相关分子模式(PAMP)。它还强调当蛋白质分析被这样的挑战之后进行应该应用的标准化技术。

Introduction

的能力,以收集和小肠,结肠,胰腺,肝脏和脑培养初级组织体已经描述并有密切关系理解一个多种生理学代表现象为组织生物学1-5令人兴奋的进展。描述小肠类器官培养和维护的方法,首次报道了佐藤等人出来汉斯Clevers 1的实验室。在此之前的方法,收获和证明原肠上皮细胞的培养在限于并在维持上皮细胞的生长是无效的。方法包括通过用酶,例如胶原酶和分散酶,这将最终导致混合初级成纤维细胞6的生长培养组织的离解。这些条件也将时间在维持上皮细胞培养物的限制。最小的无上皮细胞小生境将形成,因为上皮细胞会进入细胞凋亡,由于缺乏适当的生长因子或接触丧失完整性,称为anokis 7。所述3D-类器官培养系统的出现提供了含有肠细胞类型的光谱中持续培养1培养原肠细胞的方法。这些上皮组织体具有以上的细胞系是它们是由多种分化的细胞的优点,并更好地模仿它们从体内 8衍生的器官。该过程最终“生长在培养皿迷你肠”已被证明是用于评估肠上皮细胞在不同刺激的反应的有价值的工具。调查主肠细胞微生物病原体相关的分子模式(PAMP)的相互作用是相关的免疫学领域,因为这些分子模式可以调节从主机和微生物9多样的响应。不仅可以调查,现在寻求与鼠标类器官这些互动,但他们可以从人类以及2中培养。该技术具有显着改变的个性化医学的潜力,很容易让人猜测的进步,这种技术将在不久的将来成为可能。

该方法的总的目标是提供一种用于培养,扩展的协议,和治疗肠组织体与各种刺激。这种刺激可以最终范围从疫苗,细菌的PAMP,活的病原体,胃肠(GI)和癌症治疗。小鼠肠道组织体的分离和培养是改编自佐藤等人虽然有从原来的方法略有偏差,最终产品是化培养按照本协议时仍然实现。此方法集中在与非同质细胞结构,其必须基于小区n导电的测定时,可以考虑到工作时,描述为合适正常化的适当技术红棕色。

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Protocol

所有的研究获得批准,在弗吉尼亚理工大学IACUC的指导方针进行

1.准备R-Spondin1条件培养基从HEK293T-Rspo1细胞系

  1. HEK293T-Rspondin1细胞的产生已如前所述10。种子的HEK293T-Rspondin1分泌细胞:5-10%汇合,约8×10 5 -1.7×10 6个细胞,在为T-175烧瓶用40ml 1×Dulbecco氏改良的Eagle培养基(DMEM)+ 10%胎牛血清( FBS)的作为生长培养基,并在37℃+ 5%CO 2孵育。
    注:对于HEK293T-Rspondin1分泌细胞将作为R-spondin1条件培养基生长培养基。 R-spondin1可替代地购买作为在500纳克/毫升的终浓度中使用的重组生长因子。
  2. 成长HEK293T-Rspondin1细胞七天或直至达到通过亮视野显微镜测定95%汇合。收获40毫升条件培养基,然后到50毫升锥形管中。丢弃HEK293T-Rspondin1分泌细胞的T形175烧瓶中。
  3. 离心机含有的条件培养基在300×g离心10分钟,在4℃下在管,以沉淀细胞碎片。收集上清液,称为R-spondin1条件培养基,并分装成15ml试管。商店等分在-20℃下短期或-80℃长期储存。
    注意:一旦解冻,则R-Spondin1条件培养基可以存储最多1周4℃。

2.类器官生长培养基的制备和收获小肠隐窝试剂 

  1. 收获前一天到,放置在冰上冷冻蛋白基质中并在4℃下解冻过夜。高压釜解剖剪刀,镊子和载玻片,将用于为隐窝收获。
  2. 第二天,开始通过制备40ml含有补充剂和生长因子类器官的生长培养基中加入库存浓度至40ml 1×DM的EM / F-12。媒体补充剂含有:10mM的2- [4-(2-羟乙基)哌嗪-1-基]乙磺酸(HEPES) - 400微升,1×补充谷氨酰胺- 400微升,1×B27无维生素A - 400微升,1×N 2 - 200微升,1毫摩尔N-乙酰半胱氨酸- 40微升,100纳克/毫升间头蛋白- 40微升,50纳克/毫升间的EGF - 4微升和发生在一个37℃的水浴中,直到使用。在水浴中温R-spondin1的15毫升等分至37℃。
  3. 温暖3无菌24孔板至37℃至少30分钟通过在培养箱中放置。制备每只小鼠1×磷酸盐缓冲盐水(PBS)+ 2mM的乙二胺四乙酸(EDTA)和凉爽50毫升至4℃。准备每只小鼠100毫升1X含10%FBS,冷却至4℃PBS。

3.收获小家鼠小肠隐窝为化培养1

  1. 牺牲一个雄性C57B6 / J鼠标6-12岁周龄标准的啮齿动物食物和水可用募集根据广告机构指引自由采食 。通过CO 2安乐死窒息颈椎脱位。
    注意:保持胴体上的冰上,直到收获的组织,并在生物安全柜进行组织收获,以尽量减少污染的风险。
    注:男性或女性鼠标可能被用来生成类器官。
  2. (可选)刮胡子鼠标在70%乙醇浸入之前删除的皮毛。浸没在70%乙醇鼠标2分钟,四肢脚用鼠标接触电路板的背侧钉扎板。
  3. 使用预消毒解剖剪刀和镊子,使鼠标的腹侧部分的中线切口。使在生殖器在进行颅到颈部的底部切口。用镊子横向打开皮肤切口和针皮肤钉扎板以暴露腹膜。
  4. 使在腹部的腹膜一个中线切口以解剖剪刀和第折Ë腹膜与横向镊子和脚钉扎板,以露出腹部器官。
    注:请注意,以避免削减腹部器官。
  5. 与通过切割连接到胃,并连接到盲肠远端结小肠的近端结解剖镊子和剪刀除去从腹腔小肠。放置小肠中含有10ml冰冷的1×PBS中的无菌培养皿。
  6. 冲洗载小肠用冰冷1×PBS中使用1毫升吸移管的管腔内的内容。直到小肠的腔中的杂物被除去重复此步骤。
  7. 切小肠解剖剪刀成3-4大致相等的长度条和纵向奠定一个新的无菌培养皿条。对于每个条带,插入小肠的腔内部的解剖剪刀的刀刃,使一个切口的整个长度ÒF中的条。使用镊子横向折叠打开切口,以揭露小肠腔内。
  8. 使用无菌载玻片轻轻刮去小肠的腔表面上的绒毛。切小肠进入1-2厘米长条与解剖剪刀且这些条带转移到含有10ml冰冷的1×PBS中的50ml锥形管中。
  9. 通过反转50ml锥形管轻轻混匀的内容,并允许组织内容沉降到50ml锥形管的底部。吸出1×PBS中并通过用10ml冰冷的1X PBS中洗涤该组织重复此三次。在最后的洗涤留在冰上锥形管含有10ml 1×PBS中,小肠组织片段10分钟。
  10. 吸出PBS 1X,并添加25毫升1X PBS + 2毫摩尔EDTA的。放置在4℃或在冰桶45分钟在摇摆平台上。虽然组织培养,标签6的15毫升锥形管“分数#1-6”。
  11. 允许组织内容沉降到管底部。除去并将上清液转移到标有“级分1”管15毫升锥形。重复1×PBS + 10%FBS的振荡工序(3.11)的五倍,并且为了传送上清液内容至适当标记的馏分管。
  12. 离心在125×g离心5分钟。吸出上清,重悬粒料在5ml预热1×DMEM / F-12,用无生长因子加入。
  13. 离心在78×g离心2分钟。抽吸将4ml上清并在1ml剩余介质的悬浮每个粒料。
  14. 从每一级分移除20个ml和添加到载玻片。隐窝可视化和碎片光显微镜下,并确定哪个组合分数,并相应池实现的最大佩尔切隐窝碎片比ntage。
    注:分数2-6产生被镀隐窝的比例最大。到池的部分是最常见的有4分和5分与6分3分。
  15. 在125 XG待镀5分钟离心馏分。吸上清留下50-100微升其余颗粒之上。
  16. 保持在冰上管和1ml蛋白基质添加到合并的级分。吸取上下慢慢地防止除气泡。
  17. 从37℃培养箱除去预热24孔板,加入50μl的蛋白基质/隐窝悬浮液在每个中间良好。引晶的板转移到37℃培养箱中10分钟,以使蛋白基质滴固化。
  18. 加入450微升事先准备好的器官样生长介质+ R-spondin1的50微升空调每孔媒体。在37℃+ 5%CO 2的过夜孵育板。
  19. 加入50-100微升R-spondin1空调中介的每天每一个好。每个 3天更换整个器官样生长介质与新鲜烹制的类器官的生长介质450微升/步骤2.2很好的描述。此外50-100添加微升R-spondin1条件培养基,每孔。
    注:该蛋白基质降保持其完整性一个星期,但后7天进行传代类器官。

4.传代每类器官 7天

  1. 在冰上解冻过夜蛋白基质,在4℃下传代的前一天。温暖的无菌24孔板至37℃至少30分钟。准备在步骤2.2中所述类器官的生长培养基,并保持在37℃直到使用。
  2. 从孵化器中取出类器官板展开板传代冰。从3-4井10毫升吸管吸生长介质启动。
    注意:保持在10毫升吸管的送气媒体,因为这将被用于去除在下一步骤中的蛋白基质下降。
  3. 在如盗版阱,吸管上下以撞出从板的蛋白基质下降。用10毫升吸管的尖端小心刮擦是在撞出蛋白基质降很有帮助。传送内容到15毫升锥形管中。
  4. 孵育15毫升在冰上锥形管10分钟,并离心在125 xg离心在4℃下5分钟。在锥形管的底部观察到白色沉淀。轻轻吸并丢弃类器官粒料离开100-200微升粒料以上上述大部分上清液/旧类器官生长培养基。
  5. 通过使用连接到1ml注射器23号针头拆散类器官隐窝。吸并弹出10-15倍,以解离隐窝。减少空气气泡的形成由于过度移液。
  6. 悬浮组织体于500μl蛋白基质和添加每孔50μl的在一个新的预温热24孔板中。添加预先制备的类器官的生长培养基的450微升+50微升的R-spondin1的每口井条件培养基。孵育在37℃下板过夜。

5.电镀类器官在14日的模式识别受体刺激与和的PAMP 李斯特菌基因表达分析

  1. 两天来挑战,连胜了之前L.单核细胞上的BHI琼脂平板上。
  2. 次日挑L.单核细胞集落,并在37℃下过夜生长在10ml BHI肉汤以200rpm振荡。
  3. 在冰上解冻过夜蛋白基质,在4℃下类器官挑战的前一天。温暖的无菌24孔板至37℃至少30分钟。准备在步骤2.2中所述类器官的生长培养基,并保持在37℃直到使用。
  4. 从孵化器中取出化培养,并开始组织体传代。
  5. 从3-4孔中吸出介质并保持吸气介质在10毫升pi​​pete因为这将被用于去除蛋白质矩阵降。吸取和下来以撞出从板的蛋白基质下降。用10毫升吸管的尖端小心刮擦是在撞出蛋白基质降很有帮助。传送内容到15毫升锥形管中。
  6. 孵育15毫升在冰上锥形管10分钟。离心机在125×g离心在4℃下10分钟。在锥形管的底部观察到白色沉淀。轻轻吸出上清液留下约100微升残留上清落后。
  7. 重悬在5ml冰冷的1×PBS中的类器官沉淀并除去一个10微升等分试样用于计数。的10微升等分试样加入到血细胞计数器的中间无玻璃盖玻片。轻轻覆盖在下降顶部的玻璃盖玻片。
    注:血细胞计数将与类器官堵塞如果载玻片没有首先去除。
  8. 通过光学显微镜计数组织体的总数在每个栅格/血细胞计数仪的整个腔室,并确定类器官浓度:NUM共组织体BER每10微升计数。
  9. 删除15毫升锥形管,将允许组织体的足够数量的待接种用于测定和离心机该悬浮液在125×g离心10分钟,一个适当的体积。
    注:每一个24孔板的40-100组织体之间的范围是足够的用于RNA分析。典型的类器官大小的范围可以从300微米至1000微米的直径。
  10. 吸出上清液并重新悬浮在500毫升的蛋白质基质的粒料不产生气泡。加入50毫升,每孔类器官/蛋白基质悬浮液在24孔板中。
    注:蛋白质基质的用于悬浮组织体将用于治疗的条件和技术重复的数目而变化的量。
  11. 加入500μl类器官生长培养基(无N-乙酰基-半胱氨酸)到每个孔中并在37℃+ 5%CO 2孵育1小时。
  12. 准备的PAMP的2倍浓度( 鞭毛,脂多糖)和生活L.菌等 。现场测量L的OD 和牛排在BHI板计数。以1×10 6菌落形成单位(CFU)/ ml的治疗类器官。
    注:OD到CFU的决心可能会有所不同细菌的类型,应该事先进行评估,以刺激类器官。例如,0.6≈1×10 9 CFU / ml的李斯特的OD 菌,而且还应当评估独立地之前的实验。
  13. 连胜走出L的处理股票的连续稀释菌等 ,以准确地确定治疗的CFU /毫升。作者发现,加入100μl的在BHI琼脂平板1×10 8稀释足以计数菌落以确定准确的CFU /毫升。
  14. 准备L的高温中被杀死的解决方案通过采取活L的1毫升等分试样菌等在5000 xg离心10分钟, 单核细胞溶液和离心机。吸出上清液并洗涤将细菌沉淀用1毫升1×PBS中。
    1. 离心机L.在5000 xg离心10分钟, 单核细胞和在1毫升1×PBS中的悬浮颗粒。热火杀L.菌等中在80-90℃进行1小时加热1.7 15mL的聚丙烯管中。文化热的100微升等分打死L.在BHI琼脂平板上的单核细胞 ,以确认没有活的细菌依然存在。
    2. 加入500微升适当2X PAMP和/或微生物治疗的500微升驻地媒体在由用户确定指定的孔中。孵育在37℃+ 5%CO 2的24小时。
      注意:添加2倍PAMP /微生物治疗的500微升等分试样以500μl的驻地媒体会带来处理浓度以1ml的总体积为1x。
  15. 次日,手动计数L。单核细胞集落为准确测定治疗CFU /毫升。从处理过的组织体板吸媒体和洗井Ť重稀土次用1×PBS。
  16. 通过酚/氯仿11或根据制造商的说明一个RNA提取试剂盒继续进行RNA提取。使用标准的定量RT-PCR 12评估基因表达。

6.电镀类器官对PAMP和单增李斯特菌挑战上清液中的蛋白质分析14天

  1. 激发前两天,启动Caco-2细胞的细胞培养物,接种密度≈1×10 6细胞在用1×DMEM + 20%FBS的T-75烧瓶中,并在37℃+ 5孵育的Caco-2细胞%的CO 2。开始L的细菌培养上BHI板和在细菌培养箱中于37℃孵育板。
  2. 次日挑L.单核细胞集落,并在37℃下生长在10ml BHI肉汤过夜。在冰上解冻过夜蛋白基质,在4℃下类器官挑战的前一天。
  3. 第二天温暖的无菌96孔黑色壁板到37℃,至少30分钟。制备类器官的生长培养基没有在步骤2.2中所述,并保持在37℃直到使用N-乙酰基半胱氨酸。从孵化器中取出化培养,并开始组织体传代。
    注意:典型类器官大小可以在直径范围从300微米到1000微米。
  4. 从3-4孔中吸出介质并保持吸气介质在10毫升pi​​pete因为这将被用于去除蛋白质矩阵降。用移液管重悬以逐出板蛋白质矩阵降。用10毫升吸管轻轻地刮取是撞出蛋白基质下降有帮助。传送内容到15毫升锥形管中。
  5. 孵育15毫升在冰上锥形管10分钟。离心机在125×g离心在4℃下10分钟。在锥形管的底部观察到白色沉淀。轻轻吸出上清液留下100μl的剩余上清液后面。
  6. 悬浮颗粒类器官在冰冷的5毫升1X PBS和取出10微升等分用于计数。的10微升等分试样加入到血细胞计数器的中间,并且轻轻覆盖在玻璃盖玻片。
    注:血细胞计数将与类器官堵塞如果载玻片没有首先去除。
  7. 通过光学显微镜计数组织体的总数在血细胞计数器/整个腔室的每一个网格和确定类器官浓度:每10ml计数总组织体的数量。
  8. 删除15毫升锥形管,将允许组织体的足够数量的待接种用于测定和离心机该悬浮液在125×g离心10分钟,一个适当的体积。
    注:蛋白质基质的用于悬浮组织体将用于治疗的条件和技术复制量而变化的量。作者发现,40-100类器官是足够的分泌蛋白分析。
  9. 吸出上清液并重新悬浮于500μl蛋白基质的颗粒/孔,而不会产生气泡。
    注:蛋白质基质的用于悬浮组织体将用于治疗的条件和技术复制量而变化的量。
  10. 离开至少两列空的96孔黑壁组织培养板中,因为这些将作为井用Caco-2细胞对标准曲线的生成晶种。加入50μl蛋白基质+类器官悬浮液的每孔到预先加温96孔黑壁组织培养板中。储存在37℃的板10分钟以容许蛋白质基质固化。
  11. 加入100微升类器官生长培养基(无N-乙酰基-半胱氨酸)到每个孔中并在37℃+ 5%CO 2孵育1小时。
  12. 准备的PAMP的2倍浓度和生活L.菌等。加入100毫升每孔每一个给定处理条件,并培育24小时。
  13. 翌日板的Caco-2细胞中的标准曲线孔中。通过加热无菌1X PBS,0.25%胰蛋白酶和1x DMEM + 20%FBS T开头的Ø37℃。
  14. 除去含有Caco-2细胞在T-75烧瓶中,并吸出细胞培养基。清洗细胞,用10ml 1×PBS中。吸出1×PBS中,加2ml的0.25%胰蛋白酶和地点的T-75烧瓶中37℃孵化15分钟。
  15. 可视化在光学显微镜下的烧瓶以确保细胞脱离然后8毫升1×DMEM + 20%FBS中的添加到分离的Caco-2细胞并转移到15毫升锥形管中。删除10微升等分试样并使用血细胞计数器通过光学显微镜计数细胞。
    注:60,000个细胞/孔工作良好和稀释的上部的细胞数可以用于产生标准曲线的情况下进行向下至2,500个细胞/孔。
  16. 悬浮Caco-2细胞中的蛋白质基质和添加每孔50微升至适当的孔中。允许蛋白质基质在37℃下固化为Caco-2细胞。
    注:在Caco-2细胞的生长培养基不需要以下蛋白基质凝固无以复加。
  17. 以下24个小时的治疗时间为类器官检测,吸并保存类器官细胞的上清液媒体和保持在冰上。用1×PBS洗涤各孔三次。加入100微升100%甲醇中以每孔包括的Caco-2标准曲线孔中,并在4℃下或在冰上孵育20-30分钟来固定类器官。
    注:不要求的Caco-2标准曲线孔用1×PBS洗涤,因为它们可以有甲醇直接添加。
  18. 以下的甲醇孵育,用冰冷的1×PBS洗涤各孔三次。储存在4℃的板长达1-2周。
  19. 在1微克的浓度加入核染色染料/毫升每孔,用铝箔覆盖板,并在4℃孵育过夜。
  20. 用96孔板读数器来测量核染色染料的激发/发射(在350nm / 461nm分别)和正常化每类器官以及到Caco-2细胞的标准曲线。
  21. 进行到下游测定法,诸如酶联免疫吸附

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Representative Results

按照此协议,培养肠类器官时,球体特征形类器官会收获后出现。加入R-spondin1条件培养基的每日将启动类器官的生长和出芽。组织体的生长显示于 1A - F,且代表肠组织体上天1,2,4,5,6和第14天图1F表示在第14天组织体的非均匀生长特性。

一旦组织体生长到足够数量的,可以将它们再接种,用各种的PAMP和/或微生物攻击。可以通过标准技术进行表达分析。这被表示在图2A-C表示其中进行了分析之后一个炎性细胞因子IL-18,IL-6和TNFα的mRNA表达具有清热组织体24小时挑战打死L.单核细胞增生和PAMP鞭毛蛋白。用于评估mRNA表达的理由细胞因子IL-18,IL-6和TNFα的是,这些是良好的候选响应于致病挑战由上皮细胞被调制,而这些炎性细胞因子的调制将表明该技术的有效性。

图3A - ç演示肠类器官用在与驻地蛋白基质碎片最小的背景染色固定核染色染料的相对核染色。可应用于固定和染色的这种方法正常化测定法,其中将占在每个不同的细胞数好。产生镀在蛋白基质Caco-2细胞的连续稀释的标准曲线时,这是在图4中明显看出,然后固定并用核染色染色染料。 0.89的R 2值表明之间细胞数呈线性关系,平均荧光强度,线性方程可以用于标准化组织体细胞数。在图4所示的标准曲线开始达到饱和极限之外,每孔30,000个细胞。细胞以上,每孔30,000个细胞的滴定已在图4中被示为包括核染色染料的饱和范围。正常化的增加的准确度将与反映了核染色的染料的线性范围达到饱和极限之前的细胞数目而获得。

图1
图1:对于下列隔离小鼠小肠衍生组织体生长的小肠组织体生长的时间过程。 (A)第1天(B)第2天(C)第4天(D),5(E)6(F)14日图像代表每一天类器官的增长。比例尺等于200微米A的左图像中,B,C,D和E.比例尺为A,B,C,D和E.比例尺右图像中等于100微米等于1000微米和200微米对于适用于F左,右图像,分别为。 请点击此处查看该图的放大版本。

图2
图2:按照24小时PAMP挑战炎性细胞因子mRNA表达的挑战与和的PAMP热灭活李斯特菌 24小时野生型肠组织体相对表达(A - C)表示折我的变化 nflammatory细胞因子IL-18,IL-6和TNFα的分别。误差线表示标准偏差(SD) 请点击此处查看该图的放大版本。

图3
图3:组织体的规格化相对荧光染色与以下固定组织体细胞核染色 )组织体明场。 (B)与核染色染料类器官的荧光染色。 (C)明场和荧光染色的合并图像。比例尺等于400微米的所有图像。 请点击此处查看该图的放大版本。

“> 图4
图4:从Caco-2细胞产生的标准曲线从一式三份孔中产生的标准曲线细胞种植了范围开始,每孔60,000个细胞稀释到每孔2500细胞。 请点击此处查看该图的放大版本。

图5
图5:该议定书图的概述图1-顶部面板示出收获的R-spondin1条件培养基。图2,中间面板显示协议收获和培养小鼠小肠类器官的各个方面。图3,底部面板显示:(A)的第14天培养类器官的电镀。用的PAMP / L(B)挑战菌,并留下未占用井以产生标准曲线(C)继PAMP挑战,Caco-2细胞中的先前未被占据的孔电镀来产生标准曲线。 (D)继固定和另外一个核染色染料,测量井和规范与标准曲线的激发/发射。 请点击此处查看该图的放大版本。

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Discussion

肠组织体的培养和维护是可以通过用足够的组织培养技术的任何个人掌握的过程。有在传代相比,在更传统的单层生长的细胞时微妙之处,但这些微妙之处不难克服。该方法的关键步骤涉及能够对组织体生长到足够高的密度以获得最佳播种。作为通常可以用细胞系取得了较大的接种密度是不实际的实验,必须缩小与类器官。当有多个处理组,这就变得尤为明显。

该协议的目的是提供一个步骤一步方法研究与各种不同的细菌的肠上皮的宿主 - 病原体相互作用, 病毒和真菌病原体,以及地址的困难使用该系统相对于归一化。报告是可用的describË肠组织体与细菌病原沙门氏菌的相互作用但测量分泌的细胞因子13时没有解决标准化方法。

有由不同的方法正火类器官培养物时遇到一些困难。通过二喹啉酸法正常化分泌蛋白 (BCA)是一种选择;然而,所需的类器官培养的生长组分(N 2和/或维生素B27)与BCA测定干扰通过细胞生存力未示出数据正火,如修饰的MTT法已描述14。然而,这将改变组织体的线粒体代谢活性将通过这种技术,因为MTT引入正常化不精确方法的处理是基于由线粒体脱氢酶15的作用降低。它也有必要从介质除去N-乙酰基半胱氨酸(NAC),而不是在如果立法院通过MTT技术标准化是理想的,但如果有细菌病原体如NAC治疗可以抑制细菌的生长16。

这种技术的优点是,分泌细胞因子和蛋白质的产品类器官,现在可以对Caco-2细胞的标准曲线标准化。该技术的限制是正常化是相关因为未转化的上皮组织体的核染色是针对结肠癌细胞系的核染色正常化。作者发现,与核甲醇和染色细胞核固 染色染料是针对Caco-2细胞的标准曲线的有效正常化技术。虽然这结肠癌细胞系的生长特性不完全模仿肠组织体的生长特性,用核染色剂和测量平均荧光强度是正常化对细胞总数的好策略。

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fetal Bovine Serum (FBS) Atlanta Biologicals S11050 (Section 1, 3, 6) Or equivalent brand
Sorvall Legend XTR Centrifuge Thermo (Section 1, 3)
DMEM GE Healthcare Sh30243.01 (Section 1, 6) For Caco-2 and HEK293 Rspondin1 cells
HEK293T-Rspondin1 secreting cell line (Section 1) Described and modified from Kim, K.A. et al. Lentiviral particles contained RSPO1(NM_138683) ORF cDNA cloned into a pReceiver-Lv105 backbone custom ordered and purchased from GeneCopoeia. 
50 ml conical tube Falcon 352070 (Section 1) Or equivalent brand
T-175 Flask Corning 431079 (Section 1) Or equivalent brand 
Protein Matrix Corning 356231 (Section 2, 3, 4, 5, 6) Matrigel Growth Factor Reduced 
HyClone Dulbecco's (DPBS) GE Healthcare SH30264.01 (Section 2, 3)
DMEM/F12  Life Technologies 12634-010 (Section 2, 3) Advanced DMEM/F12
Corning 24 Well TC Plates Corning 3524 (Section 2)
N2 Supplement 100x  Life Technologies 17502-048 (Section 2)
B27 without vitamin A 50x  Life Technologies 12587-010  (Section 2)
Trizol Life Technologies 15596-026 (Section 2)
Glutamine Supplement (Glutamax) Life Technologies 35050-061 (Section 2) Can Combine with Advanced DMEM/ F12
HEPES (1 M) Life Technologies 15630-080 (Section 2) Can Combine with Advanced DMEM/ F12 
10 ml Serological Pipet Falcon 357551 (Section 2) Or equivalent brand
Murine Noggin Peprotech 250-38 (Section 2) Stock = 100 mg/ml
N-Acetyl-L-cysteine Sigma-Aldrich A9165 (Section 2) Stock = 1M
Recombinant Mouse EGF Biolegend 585608 (Section 2) Stock = 500 mg/ml
Rocker Variable Bioexpres (Section 3)
dissecting scissors (Section 3)
forceps (Section 3)
glass slides (Section 3)
dissecting tweezers (Section 3)
25 ml Serological Pipet Falcon (Section 3)
EDTA  Sigma-Aldrich SLBB9821 (Section 3) 0.5 M or alternative TC grade EDTA
Sterile Petri Dish 100 mm x 15 mm Fisher FB0875712 (Section 3) Or equal sized TC dish
1 ml Syringe Becton Dickinson 309659 (Section 4)
Precision Glide Needle Becton Dickinson 305120 (Section 4) 23 G x 1 1/4 (0.6 mm x 30 mm)
Flagellin from Bacillus subtilis Invivogen tlrl-bsfla  (Section 5, 6)
Listeria monocytogenes ATCC 19115 (Section 5, 6) (Murray et al.) 
Hemocytometer Sigma-Aldrich Z359629-1EA (Section 5, 6) Or equivalent brand
BBL Brain Heart Infusion Agar Becton Dickinson 211065 (Section 5)
Bacto Brain Heart Infusion Becton Dickinson 237500 (Section 5)
Caco-2 ATCC HTB-37 (Section 6)
Trypsin  gibco 25200056 (Section 6)
Methanol Fisher A412-4 (Section 6)
SpectraMax M5 Molecuar Devices (Section 6)
96 Well Assay Plate Corning 3603 (Section 6) Black Plate, Clear Bottom TC treated
Nuclear Staining Dye Life Technologies H1399 (Section 6) Hoechst 33342
T-75 Flask Corning 430641 (Section 6) Or equivalent brand
15 ml conical tube Falcon 352096 (Section1, 3) Or equivalent brand
1.7 ml polypropylene tube Bioexpress C-3262-1 Or equivalent brand
Quick-RNA MiniPrep Zymo Research R1054 Or equivalent brand
TNF-alpha  Applied Biosystems Mm 00443260_g1 Taqman gene expression assay kit
IL-6  Applied Biosystems (Mm 00446190_m1 Taqman gene expression assay kit
IL-1beta Applied Biosystems Mm 00434228_m1 Taqman gene expression assay kit
IL-18 Applied Biosystems Mm 00434225_m1 Taqman gene expression assay kit
18s Applied Biosystems Hs 99999901_s1 Taqman gene expression assay kit
7500 Fast Real Time PCR System Applied Biosystems
Nexus gradient Mastercycler Eppendorf
TaqMan Fast Universal PCR Master Mix Life Technologies 4352042
High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit Life Technologies/Applied Biosystems 4368814
Fast Optical 96-Well Reaction Plate, 0.1 ml Life Technologies/Applied Biosystems 4346907
Recombinant Mouse R-Spondin 1 Protein R&D Systems 3474-RS-050 500 ng/ml
chloroform Sigma-Aldrich C7559

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References

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