A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
A technique to isolate human hepatocytes and non-parenchymal liver cells from the same donor is described. The different liver cell types build the basis for functional liver models and tissue engineering. This new method aims to isolate liver cells in a high yield and viability.
بجانب خلايا الكبد متني، والكبد يتكون من خلايا غير متني (مجلس الشعب) وهي خلايا كوبفر (KC)، الكبد الخلايا البطانية (كرا) والخلايا النجمية الكبدية (شهادة الثانوية العامة). لا تزال تعتبر ثنائي الأبعاد (2D) ثقافة الكبدية الإنسان الأساسية (PHH) باسم "المعيار الذهبي" لفي التجارب المختبرية من استقلاب الدواء وتسمم الكبد. ومن المعروف جيدا أن الأحادية 2D من PHH يعاني من فقد التمايز وفقدان الوظيفة. في الآونة الأخيرة تبين أن الكبد مجلس الشعب لعب دورا مركزيا في الكبد (patho-) علم وظائف الأعضاء والحفاظ على وظائف PHH. وتركز أبحاث الحالي على إعادة البناء في الجسم الحي العمارة الأنسجة عن طريق 3D- وثقافة مشتركة نماذج للتغلب على القيود المفروضة على الزراعات الأحادية 2D. سبق أن نشرت طريقة لعزل خلايا الكبد البشرية والتحقيق في مدى ملاءمة هذه الخلايا لاستخدامها في مزارع الخلايا في البيولوجيا التجريبية والطب 1. وبناء على اهتمام واسع في هذه الشركة المصرية للاتصالاتchnique الهدف من هذه المادة هو توفير بروتوكول أكثر تفصيلا لعملية عزل خلايا الكبد بما في ذلك الفيديو، والتي سوف تسمح للاستنساخ من السهل لهذه التقنية.
تم عزل خلايا الكبد البشرية من عينات أنسجة الكبد الإنسان من التدخلات الجراحية التي من خطوتين EGTA / كولاجيناز تقنية P الارواء. تم فصل PHH من مجلس الشعب قبل الطرد المركزي الأولي في 50 ز س. واستخدمت كثافة خطوات الطرد المركزي التدرج لإزالة الخلايا الميتة. تم عزل السكان خلية الكبد الفردية من الكسر مجلس الشعب المخصب باستخدام خصائص خلية معينة وإجراءات الفرز الخلية. إلى جانب العزلة PHH تمكنا من فصل KC، كرا وشهادة الثانوية العامة للحصول على مزيد زراعة.
مجتمعة، بما يسمح للبروتوكول المعروضة عزل PHH ومجلس الشعب في ذات جودة عالية وكمية من عينة الأنسجة المانحة واحد. الوصول إلى السكان خلية الكبد تنقية قد يسمح بإنشاء في الجسم الحي مثل لى البشرينماذج الاصدار.
أنسجة الكبد الإنسان هي معقدة للغاية، ويتألف من كيانين مختلفين الخلايا، والخلايا متني والخلايا غير متني (مجلس الشعب). وتشمل خلايا الكبد متني خلايا الكبد وcholangiocytes. وتمثل خلايا الكبد 60-70٪ من مجموع خلايا الكبد، وتمثل أكثر من وظائف الكبد الأيضية، على سبيل المثال، الحامض المراري وتكمل تصنيع العامل، أحيائي والطاقة والتمثيل الغذائي 2،3.
يشكل جزءا مجلس الشعب أصغر 30-40٪ من مجموع خلايا الكبد. تشمل مجلس الشعب السكان مختلفة من الخلايا، وهي خلايا كوبفر (KC)، وخلايا الكبد البطانية (كرا) والخلايا النجمية الكبدية (شهادة الثانوية العامة). هذا جزء الخلية غيروي المنشأ يلعب دورا رئيسيا في العمليات الفسيولوجية للكبد. بالإضافة إلى ذلك، مجلس الشعب المشاركة في التوسط تلف الكبد الحاد، على سبيل المثال، إصابة المخدرات التي يسببها الكبد (ديلي)، فضلا عن وقوع إصابات الكبد المزمنة، مثل تليف الكبد 4.
في السنوات الأخيرة، حأصبحت خلايا الكبد أومان المزيد والمزيد من الضروري في البحث والتطوير لاختبار المخدرات، تطوير العقاقير وتحديد المسارات البيوكيميائية جديدة في أمراض الكبد. لفي التجارب المختبرية لا تزال تعتبر الزراعات الأحادية PHH باسم "المعيار الذهبي" 5. القيد الرئيسي من نماذج الكبد مثلي النمط الحالي هو فقد التمايز وفقدان وظيفة خلايا الكبد في غضون بضعة أيام 4. وقد أظهرت إنشاء تقنيات 3 الأبعاد (3D) الثقافة أن هذه القيود يمكن تعويض 4،6. ومع ذلك، وحتى تقنيات زراعة 3D الحديثة ليست قادرة على عرض جميع وسائط كبدية من الإجراءات 7. وتناقش في عداد المفقودين السكان مجلس الشعب في المختبر في النماذج القائمة كسبب محتمل لهذا التفاوت إلى الوضع في الجسم الحي. فقد تبين أن البلاغ خلية خلية بين مختلف مجموعات خلايا الكبد يلعب دورا محوريا في التوازن الفسيولوجي ولكن أيضا في pathophysiologic العمليات 8. وبالتالي فإن الاهتمام العلمي يركز أكثر فأكثر على مجلس الشعب والتفاعلات خلية خلية بهم. استعمالها هادفة في ثقافة مشتركة وأنظمة الأنسجة المهندسة ويمكن أن يكون حلا لارتفاع الطلب في المختبر نماذج الكبد 8،9 والتي هي أقرب إلى الوضع في الجسم الحي وقت ممكن.
حاليا التحدي الرئيسي هو تطوير نموذج الكبد شارك في ثقافة الإنسان موحد، والذي يحتوي على أجزاء محددة بوضوح من PHH ومجلس الشعب. ونتيجة لذلك، هناك حاجة إلى تقنيات العزل للخلايا الكبد غيروي المنشأ جدا وأولئك يجب أن يكون الأمثل للحصول على السكان الخلية نقية. في حين بروتوكولات موحدة لPHH العزلة وجود 10، وعزل موحدة للمجلس الوطنى البشري لا يزال قيد التطوير. وتستند معظم نشرت البروتوكولات العزلة مجلس الشعب على التجارب مع الخلايا غير البشرية 11،12. تصف سوى عدد قليل من المنشورات عملية عزل مجلس الشعب البشري والأكثر تغطية فقططرق لعزل خلية واحدة نوع 11-16. خصائص الخلية الأكثر أهمية التي تم تسخيرها لفصل الخلايا هي الحجم والكثافة، والسلوك المرفق، والتعبير عن البروتينات السطحية. على أساس هذه الخصائص قمنا بتطوير بروتوكول مبسط لعزل PHH، KC، كرا وشهادة الثانوية العامة، والتي نشرت سابقا في البيولوجيا التجريبية والطب 1. ونظرا لاهتمام واسع في هذه التقنية، وكان الهدف من هذه المقالة لتوفير بروتوكول أكثر تفصيلا لعملية عزل خلايا الكبد بما في ذلك الفيديو، والتي سوف تسمح للاستنساخ هذه التقنية بشكل أكثر سهولة. ويشمل البروتوكول أيضا أساليب مراقبة الجودة لتقييم العائد والجدوى فضلا عن تحديد ونقاء تقييم استخدام immunostainings محددة.
ملاحظة: تم عزل جميع الخلايا من مقطوعة غير ورمي أنسجة الكبد الإنسان، التي بقيت بعد استئصال الكبد الجزئي مع أورام الكبد الأولية أو الثانوية. تم الحصول على الموافقة المسبقة من المرضى وفقا للمبادئ التوجيهية الأخلاقية للشاريتيه - Universitätsmedizin برلين.
1. إعداد مواد وحلول
2. إعداد المعدات الإرواء
3. الإرواء والهضم من عينة الكبد الأنسجة (1.5 ساعة)
4. عزل خلايا الكبد (1 ساعة)
5. تنقية خلايا الكبد (1 ساعة)
ملاحظة: هذه الخطوة مستحسن تنقية، إذا الجدوىأقل من 70٪.
6. زراعة خلايا الكبد
7. عزل خلايا الكبد غير متني (1.5-2 ساعة)
8. فصل خلايا كوبفر (الالتزامالخطوة الانفصال) (1 ساعة)
9. فصل الخلايا البطانية (1.5 ساعة)
10. فصل الخلايا النجمية (0.5 ساعة)
الجدول 1: الإرواء وحل العزلة.
الجدول 2: الثقافة والعزلة وسائل الإعلام.
فصل في متني وغير متني جزء، وذلك باستخدام الكثافة الطرد المركزي التدرج كإجراء تنظيف جنبا إلى جنب مع استخدام خصائص الالتزام وأجهزة ماكينتوش يؤدي إلى نجاح PHH ومجلس الشعب العزلة. PHH ومجلس الشعب يمكن أن تكون معزولة في ذات جودة عالية وكمية ويبين الشكل...
يصف بروتوكول نشر تقنية لعزل النقي PHH ومجلس الشعب، وهي KC، شهادة الثانوية العامة وكرا، في وقت واحد في ذات جودة عالية ونقاء من نفس عينة من أنسجة الكبد الإنسان. غالبية المنشورات التعامل مع العزلة خلية الكبد وتغطي واحد من هؤلاء السكان الخلية 18-20 وإجراءات العزل يؤديه?...
The authors declare that they have no competing interests.
ونود أن نشكر لى جيا ليو لدعمهم في إنشاء الشكل 1. وأيد هذه الدراسة من قبل الوزارة الاتحادية الألمانية للتعليم والبحوث مشروع (BMBF) الكبد الظاهري: 0315741.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
General Equipment | |||
PIPETBOY | Eppendorf | ||
pipettes | Eppendorf | ||
microscope | Carl Zeiss | ||
microscope | Olympus | ||
CO2-incubator | Binder | ||
Lamin Air | Heraeus | ||
Centrifuge Varifuge 3.0R | Heraeus | ||
Urine Beaker | Sarstedt | 2041101 | |
perfusor syringe 50 ml | B.Braun | 12F0482022 | |
Bottle Top Filter | Nalgene | 1058787 | |
Falcon 50 ml Polypropylene Conical Tube | BD Biosciences | 352070 | |
Falcon 15 ml Polypropylene Conical Tube | BD Biosciences | 352096 | |
Tissue Culture plate | BD Biosciences | 533047 | 24 well |
serological pipettes | BD Biosciences | 357525, 357551, 357543 | 25 ml, 10 ml, 5 ml |
pipette tips | SARSTEDT | 0220/2278014, 0005/2242011, 0817/2222011 | 100 µl, 200 µl, 1,000 µl |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Isolation Equipment | |||
water bath | Lauda | ||
peristaltic pump | Carl Roth | ||
circulation thermostat | Lauda | ||
pH meter | Schott | ||
fine scales | Sartorius | ||
stand | |||
Büchner funnel | Haldenwanger | ||
plastic funnel | |||
silicone tube | |||
cannulae with olive tips | |||
glass dish | |||
forceps | |||
scalpel | Feather | 12068760 | |
Neubauer counting chamber | Optic Labor | ||
cell lifter | Costar | ||
Surgical Drape | Charité Universitätsmedizin Berlin | A2013027 | |
compress | Fuhrmann | 40013331 | |
sterile surgical gloves | Gammex PF | 1203441104 | |
Tissue glue | B. Braun | 1050052 | |
glass bottle | VWR | ||
Collagenase P | Roche | 13349524 | |
Percoll Separating Solution | Biochrom | L6145 | Density 1.124 g/ml |
Hank’s BSS | PAA | H00911-3938 | |
Dulbecco’s PBS | PAA | H15 - 002 | without Mg/Ca |
Ampuwa | Plastipur | 13CKP151 | |
Albumin | Sigma-Aldrich | A7906 | |
NaCl | Merck | 1,064,041,000 | |
KCl | Merck | 49,361,000 | |
Hepes Pufferan | Roth | 133196836 | |
EDTA | Sigma | E-5134 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Media Equipment | |||
DMEM | PAA | E15-005 | Low Glucose (1 g/L) (without L-Glutamine) |
HEPES Buffer Solution 1 M | GIBCO | 1135546 | |
L-Glutamine | GIBCO | 25030-024 | 200 mM |
MEM NEAA | GIBCO | 11140-035 | |
penicillin/streptomycin | GIBCO | 15140-122 | |
RPMI 1640 | PAA | E15 - 039 | without L-Glutamine |
Sodium Pyruvate | GIBCO | 1137663 | 100 mM |
Trypan Blue Solution | Sigma-Aldrich | T8154 | 0.4% |
William’s E | GIBCO | 32551-020 | |
with GlutaMAX™ | |||
EGTA | Sigma-Aldrich | 03780-50G | |
Fortecortin | Merck | 49367 | 8 mg/2 ml |
Human-Insulin | Lilly | HI0210 | 100 I.E./ml |
N-Acetyl cysteine | Sigma-Aldrich | A9165-5G | |
Fetal calf serum (FCS) | PAA | A15-101 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment for Immunostainings | |||
CD 68 | R&D Systems, USA | monoclonal | |
CK 19 | Santa Cruz | D2309 | polyclonal |
CK18 | Santa Cruz | K2105 | monoclonal |
Vimentin | Santa Cruz | monoclonal | |
GFAP | Sigma Aldrich | monoclonal | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | 23.472-9 | |
Goat anti-Mouse IgG1-PE | Santa Cruz | C0712 | |
Goat anti-rabbit IgG-FITC | Santa Cruz | L0412 | |
Methanol | J.T.Baker | 1104509006 | |
Formaldehyde 4% | Herbeta Arzneimittel | 200-001-8 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma Aldrich | A7906-100G |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved