A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف هذا البروتوكول ، الذي تم الإبلاغ عنه في الأصل من قبل Fernandez-Godino وآخرون في عام 20161، طريقة لعزل خلايا RPE الماوس والثقافة بكفاءة ، والتي تشكل طبقة أحادية RPE وظيفية ومستقطبة في غضون أسبوع واحد على لوحات Transwell. يستغرق الإجراء حوالي 3 ساعات.
تؤثر اضطرابات العين على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم، ولكن محدودية توافر الأنسجة البشرية تعيق دراستهم. نماذج الماوس هي أدوات قوية لفهم الفيزيولوجيا المرضية لأمراض العين بسبب أوجه التشابه بينها وبين التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء. التعديلات في ظهارة صبغ الشبكية (RPE)، بما في ذلك التغيرات في مورفولوجيا ووظيفة، هي السمات المشتركة بين العديد من اضطرابات العين. ومع ذلك، العزلة الناجحة والثقافة من خلايا RPE الماوس الأساسي صعبة للغاية. هذه الورقة هي نسخة سمعية بصرية محدثة من البروتوكول الذي سبق نشره من قبل فرنانديز غودينو وآخرون في عام 2016 لعزل خلايا RPE الأولية للفأر وثقافتها بكفاءة. هذه الطريقة قابلة للاستنساخ للغاية وتؤدي إلى ثقافات قوية من الطبقات الأحادية RPE المستقطبة والمصطبغة للغاية التي يمكن الحفاظ عليها لعدة أسابيع على Transwells. يفتح هذا النموذج آفاقا جديدة لدراسة الآليات الجزيئية والخلوية الكامنة وراء أمراض العين. وعلاوة على ذلك، فإنه يوفر منصة لاختبار النهج العلاجية التي يمكن استخدامها لعلاج أمراض العيون الهامة مع الاحتياجات الطبية غير الملباة، بما في ذلك اضطرابات الشبكية الموروثة والضمور البقعي.
يصف هذا البروتوكول، الذي تم الإبلاغ عنه في الأصل من قبل Fernandez-Godino وآخرون في عام 20161،طريقة لعزل وزراعة خلايا ظهارة صبغة الشبكية (RPE) بكفاءة، والتي تشكل طبقة أحادية RPE وظيفية ومستقطبة في غضون أسبوع واحد على لوحات Transwell. وRPE هو طبقة واحدة تقع في العين بين شبكية العين العصبية وغشاء بروش. تتكون هذه الطبقة الواحدة من خلايا ظهارية مستقطبة ومصطبغة للغاية انضمت إليها تقاطعات ضيقة ، مما يعرض شكلا سداسيا يشبه قرص العسل2. على الرغم من هذه البساطة النسيجية الواضحة ، فإن RPE تؤدي مجموعة واسعة من الوظائف الحرجة للشبكية والدورة البصرية العادية2و3و4. وتشمل الوظائف الرئيسية لطبقة واحدة RPE امتصاص الضوء, تغذية وتجديد مستقبلات ضوئية, إزالة المنتجات النهائية الأيضية, السيطرة على التوازن الأيونية في الفضاء تحت الشبكية والحفاظ على حاجز الدم الشبكية2,3. كما أن ل RPE دورا هاما في التشكيل المحلي للجهاز المناعي فيالعين5و6و7و8و9و10و11. الضمور و / أو خلل في RPE هي السمات المشتركة بين العديد من اضطرابات العين مثل التهاب الشبكية الصباغي، الليبر الحمى الخلقية، المهق، اعتلال الشبكية السكري، والضمور البقعي12،13،14،15. لسوء الحظ، توافر الأنسجة البشرية محدودة. ونظرا للحفاظ على درجة عالية من التماثل الوراثي مع البشر، نماذج الماوس تمثل أداة مناسبة ومفيدة لدراسة اضطرابات العين16،17،18،19. وعلاوة على ذلك، فإن استخدام الخلايا RPE الأولية المستزرعة يوفر مزايا مثل التلاعب الجيني واختبار المخدرات التي يمكن أن تسرع تطوير علاجات جديدةلهذهالاضطرابات التي تهدد الرؤية 9،11.
تفتقر الأساليب الموجودة المتوفرة لعزل RPE الماوس والثقافة بشكل مستنسخ ولا تلخص ميزات RPE في الجسم الحي مع موثوقية كافية. الخلايا تميل إلى فقدان التصبغ، شكل سداسي والمقاومة الكهربائية عبر الإبط (TER) في غضون أيام قليلة في الثقافة13،20. منذ إنشاء هذه الثقافات الخلية RPE الأولية من الفئران هو عملية صعبة، وقد تم إنشاء هذا البروتوكول الأمثل على أساس بروتوكولات أخرى لعزل خلايا RPE من الفئران وعيون الإنسان21،22،23 لتشريح عيون الماوس، وجمع RPE والثقافة خلايا RPE الماوس في المختبر.
واتبعت المبادئ التوجيهية لبيان ARVO لاستخدام الحيوانات في بحوث العيون والرؤية.
ملاحظة: وقد ثبت نجاح هذه الطريقة مع الفئران من خلفيات وراثية مختلفة، بما في ذلك C57BL/6J، B10. D2-HCس H2د H2-T18ج/ oSnJ، والفئران المهق، في مختلف الأعمار. يفضل استخدام الفئران 8 إلى 12 أسبوعا للحصول على خلايا RPE. خلايا RPE من الفئران الأكبر سنا تتكاثر أقل في الثقافة والفئران الأصغر سنا لديها خلايا أقل وأصغر، الأمر الذي يتطلب تجميع العينين من الحيوانات المختلفة لديها ثقافات قابلة للحياة.
1. إعداد الكواشف وإدراج الغشاء
2. تشريح وتخليك عيون الماوس
3. مجموعة من RPE
ملاحظة: تنفيذ الخطوات التالية في ظل ظروف معقمة في غطاء محرك السيارة تدفق صفح. لتجنب الحضانات الموسعة على الجليد، والتي يمكن أن تؤدي إلى موت خلية RPE، لا تجمع أكثر من عينين في وقت واحد.
4. عزل خلايا RPE الماوس الأساسي
5. ثقافة المستقطبة RPE أحادية الطبقات
6. قياس TER
ملاحظة: إجراء قياسات TER من خلايا RPE بعد ما لا يقل عن 4 أيام في الثقافة لضمان سلامة جيدة والاستقطاب من طبقة واحدة RPE.
وقد استخدم هذا البروتوكول لعزل وزراعة خلايا RPE من الفئران المعدلة وراثيا1. ولم تلاحظ أي اختلافات بين سلالات الفئران أو نوع الجنس. وقد ساعدت النتائج على فهم بعض الجوانب الهامة للآلية الكامنة وراء أمراض العين مثل الضمور البقعي المرتبط بالعمر ، وهو السبب الأكثر شيوعا لفقدان البص...
في حين تم تطوير عدة طرق لعزل خلية RPE الماوس والثقافة قبل1،13،20،22،26،27، طريقة فرنانديز غودينو تستخدم لأول مرة إدراج الغشاء مما يسمح للنمو الفعال للخلايا RPE في الثقافةلأسابي?...
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
وقد دعم هذا العمل معهد الجينوم البصري في ماساتشوستس للعيون والأذن.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10 ml BD Luer-Lok tip syringe, disposable | BD Biosciences | 309604 | |
15 ml centrifuge tube | VWR International | 21008-103 | |
50 ml centrifuge tube | VWR International | 21008-951 | |
Alpha Minimum Essential Medium | Sigma-Aldrich | M4526-500ML | |
Angled micro forceps | WPI | 501727 | |
Bench-top centrifuge | any | ||
CO2 incubator | Thermo | HERA VIOS 160I CO2 SST TC 120V | |
Dissecting microscope | Any | ||
Dulbecco’s Phospate Buffered Saline no Calcium, no Magnesium | Gibco | 14190144 | |
Dumont #5 45° Medical Biology tweezers, 0.05 x 0.01 mm tip, 11 cm length | WPI | 14101 | |
Ethanol | Sigma-Aldrich | E7023-500ML | |
Falcon Easy-Grip Clear Polystyrene Cell Culture Dish, 35mm | BD Biosciences | 353001 | |
Fetal Bovine Serum | Hyclone | SH30071.03 | Heat inactivated. |
Hank’s Balanced Salt Solution plus Calcium and Magnesium, no Phenol Red | Life Technologies | 14175095 | |
Hank’s Balanced Salt Solution plus Calcium and Magnesium, no Phenol Red B6 | Life Technologies | 14025092 | |
HEPES 1M | Gibco | 15630106 | |
Hyaluronidase | Sigma-Aldrich | H-3506 1G | |
Hydrocortisone | Sigma-Aldrich | H-0396 | |
Laminar flow hood | Thermo | CLASS II A2 4 115V PACKAGECLA | |
Laminin 1mg/ml | Sigma-Aldrich | L2020-1 MG | Dilute in PBS at 37C to 1mg/ml |
McPherson-Vannas Micro Scissors 8 cm long | WPI | 503216 | |
Non-essential amino acids 100X | Gibco | 11140050 | |
N1 Supplement 100X | Sigma-Aldrich | N6530-5ML | |
Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140-148 | |
Sterile Bard-Parker Carbon steel surgical blade size 11 | Fisher-Scientific | 08-914B | |
Taurine | Sigma-Aldrich | T-0625 | |
Tissue culture treated 12-well plates | Fisher-Scientific | 08-772-29 | |
Tissue culture treated 6-well plates | Fisher-Scientific | 14-832-11 | |
Transwell supports 6.5 mm | Sigma-Aldrich | CLS3470-48EA | |
Triiodo-thyronin | Sigma-Aldrich | T-5516 | |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Gibco | 25200056 | |
Tweezer, Dumont #5 Medical Biology 11 cm, curved, stainless steel 0.02 x 0.06 mm Mod tips | WPI | 500232 | |
Vannas Scissors 8cm long, stainless steel | WPI | 501790 | |
Whatman Puradisc 25mm Syringe Filters 0.45μm pore size | Fisher-Scientific | 6780-2504 |
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