A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
המטרה של הפרוטוקול היא לבנות מודל של דלקת חניכיים אנושי בתוך חוץ גופית. מודל זה רקמות מטפחת שיתוף שלושה סוגים של תאים אנושיים, HaCaT keratinocytes, fibroblasts חניכיים ו מקרופאגים THP-1, בתנאים תלת מימדי. מודל זה ניתן להחיל כדי לחקור מחלות חניכיים, כגון דלקת חניכיים, חניכיים.
מחלות חניכיים (כגון דלקת חניכיים חניכיים) הם הגורמים המובילים ואובדן שיניים אצל מבוגרים. דלקת חניכיים היא physiopathology היסוד של מחלות חניכיים. הנוכחי ניסיוניות של מחלות חניכיים הוקמו בסוגים שונים של בעלי חיים. עם זאת, physiopathology של מודלים בעלי חיים שונה של בני האדם, ולכן קשה לנתח מנגנונים תאית ומולקולרית ולהעריך תרופות חדשות למחלות חניכיים. כאן, אנו מציגים פרוטוקול מפורט לשחזור רקמה דלקתית אנושית במקבילות של חניכיים (iGTE) במבחנה. ראשית, אנו בונים רקמה אנושית במקבילות של חניכיים (GTE) על ידי ניצול שני סוגים של תאים אנושיים, כולל האדם חניכיים fibroblasts (דבורה שחר) העור האנושי keratinocytes עוריות (HaCaT), בתנאים תלת מימדי. אנו יוצרים מודל הפצע באמצעות כבטלן רקמות לחורר ב GTE. ומונוציטים THP-1 הבא, אנושי מעורבב עם ג'ל קולגן מוזרקים לתוך החור GTE. על ידי adimistration של 10 ננוגרם למ"ל phorbol פעילים-12 13-אצטט (PMA) עבור 72 h, הבדיל THP-1 תאים לתוך מקרופאגים אל טופס מוקדים דלקתיים ב GTE (iGTE) (IGTE גם יכול להיות stumilated עם µg/mL 2 של lipopolysaccharides (LPS) במשך 48 שעות ליזום דלקת ). IGTE הוא במבחנה המודל הראשון של דלקת חניכיים באמצעות תאים אנושיים עם ארכיטקטורה תלת מימדי. IGTE משקפת שינויים פתולוגיים משמעותיים (immunocytes activition, תאיים אינטראקציות בין fibryoblasts, תאי אפיתל, ומונוציטים ו מקרופאגים) במחלות חניכיים. GTE GTE פצועים, iGTE יכול לשמש כלי רב-תכליתי ללמוד ריפוי הפצע, התחדשות רקמות, דלקת, תא-תא אינטראקציה, וכן תרופות פוטנציאליות מסך למחלות חניכיים.
מחלות חניכיים הן הגורם המוביל לאובדן שיניים בקרב מבוגרים. דלקת חניכיים חניכיים מחלות חניכיים הנפוץ ביותר בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. שניהם מציגים בתיווך biofilm אקוטי או כרוני שינויים דלקתיים חניכיים. דלקת חניכיים מאופיין על ידי דלקת חריפה, ואילו חניכיים בדרך כלל מציג כמו דלקת כרונית. ברובד היסטולוגית, רכיבים חיידקי להפעיל את ההפעלה של תאים חיסוניים, כגון מקרופאגים, לימפוציטים, תאי פלזמה ותאים תורן1,2. אלו תאים חיסוניים, במיוחד מקרופאגים, אינטראקציה עם תאים מקומיים (כולל תאים אפיתל חניכיים, fibroblasts, תאי אנדותל, תאי העצם) וכתוצאה מכך נגעים דלקתיים רקמת חניכיים3,4. גרסאות ניסיוניות של מחלות חניכיים הוקמו בסוגים שונים של בעלי חיים, כגון חולדות, אוגרים, ארנבות, חמוסים, הולכי על ארבע, פרימטים. עם זאת, physiopathology של מודלים בעלי חיים שונה של בני האדם, ולכן קשה לנתח מנגנונים תאית ומולקולרית ולהעריך תרופות חדשות של מחלות חניכיים5. טיפוח ושיתוף של חיידקים חניכיים, תאים אפיתל אוראלי אנוש טפט שימש לחקור את המנגנון של דלקות חניכיים6. ובכל זאת, טפט תרביות של תאים דרך הפה חסר תלת מימדי (3D) הסלולר הארכיטקטורה של רקמות שלם; לכן, הם לא יכול לחקות את המצב במבחנה .
כאן, 3D רקמה אנושית דלקתיות במקבילות של חניכיים (iGTE) הוקם כדי לייצג מחלות חניכיים במבחנה. זה דגם התלת-ממד של מחלות חניכיים נמצא במיקום ביניים בין תרביות תאים חד שכבתי חייתיים. שלושה סוגים של תאים אנושיים, כולל HaCaT keratinocytes, חניכיים fibroblasts THP-1 מקרופאגים, הן מעובדות במשותף על ג'ל קולגן, מגורה על ידי מאתחלי דלקתיות לבנות iGTE. IGTE מקרוב מדמה את התנאים ויוו של תאית התמיינות תאים תאים אינטראקציה, הפעלת מקרופאג בחניכיים. מודל זה יש לא מעט אפליקציות אפשריות סמים הקרנת ובדיקות גישות חדשות תרופתי במחלות חניכיים, כמו גם עבור ניתוח מנגנונים תאית ומולקולרית ריפוי הפצע, דלקת ו התחדשות רקמות.
פרוטוקול זה תוכנן כדי ליצור רקמה אנושית חניכיים מקבילות, הפצע חניכיים דגמים ומודלים דלקת חניכיים. העור האנושי keratinocytes עוריות (HaCaT) נמסרו באדיבותו של פרופסור נורברט אי Fusenig של Deutsches Krebsforschungszentrum (היידלברג, גרמניה)7. האדם חניכיים fibroblasts (HGFs) הם בודדו אותנו מהמתרחש רקמות חניכיים על פי פרוטוקולים שפורסמו בעבר8. הסכמה מדעת הושג מראש, ואת המחקר אושרה בהתאם להנחיות שנקבעו על ידי ועדת האתיקה, ניפון שיניים אוניברסיטת בית הספר של החיים וברפואת שיניים טוקיו (מספר אישור: NDU-T2012-35). פרוטוקול שלבים 1-3 צריכה להתבצע בשכונה התרבות תאים.
1. הכנת רקמות אנושיות 3D במקבילות של חניכיים (GTE) (איור 1 א')
2. הכנת GTE פצועים (איור 1B)
3. הכנת GTE דלקתיים (iGTE) (איור 1B)
4. קיבוע ואת כל Immunostaining הר GTE ו iGTE תרבויות
HaCaT התאים מוצג מורפולוגיה תקין טיפוסי בהסתכלות מיקרוסקופית שלב-ניגודיות (איור 2 א). סורק אלקטרון מיקרוסקופיות (SEM) תמונות הראה כי HaCaT תא משטחים כוסו על ידי רבים microvilli. חיבורי המערכת בין תאים HaCaT היו מתווכת על-ידי תהליכים קרום (איור 2B). תאים HaCaT ?...
פרוטוקול זה מבוסס על שיטות ליצירת רקמת חניכיים מקבילות ושווי רקמת שומן תת עורית מתוארת על ידי הקודם דוחות8,21,22. למרות זאת הוא שיטה פשוטה וקלה, כמה צעדים דורשים תשומת לב מיוחדת. לדוגמה, התערובת קולגן יש לשמור בקירור עד השימוש כדי למנוע היווצ...
המחברים מצהירים ללא ניגוד אינטרסים.
עבודה זו נתמך בחלקה של החברה יפן לקבלת מענק הסיוע קידום המדע (JSPS) למחקר מדעי (26861689 ו- 17 K 11813). המחברים רוצה להודות מר נתנאל גרין לצורך הגהה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Collagen type I-A | Nitta Gelatin Inc | For making dermis of GTE | |
MEM-alpha | Thermo Fisher Scientific | 11900073 | Cell culture medium |
Cell Culture Insert (for 24-well plate), pore size 3.0 μm | Corning, Inc. | 353096 | For tissue culture |
GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific | 35050061 | Cell culture reagent |
DMEM | Thermo Fisher Scientific | 31600034 | Cell culture medium |
KnockOut Serum Replacement | Thermo Fisher Scientific | 10828028 | Cell culture reagent |
Tissue puncher | Shibata system service co., LTD | SP-703 | For punching holes in GTE |
RPMI 1640 | Thermo Fisher Scientific | 31800022 | Cell culture medium |
BSA | Sigma-Aldrich | A3294 | For immunostaining |
Hoechst 33342 (NucBlue Live Cell stain) | Thermo Fisher Scientific | R37605 | For labeling nuclei |
Fluorescence mount medium | Dako | For mounting samples after immunostaining | |
Anti-Cytokeratin 8+18 antibody [5D3] | abcam | ab17139 | For identifying epithelium |
Scaning electron microscope | Hitachi, Ltd. | HITACHI S-4000 | For observing samples' surface topography and composition |
Confocal laser scanning microscopy | LSM 700; Carl Zeiss Microscopy Co., Ltd. | LSM 700 | For observing samples' immunofluorescence staining |
Anti-Cytokeratin 19 antibody | abcam | ab52625 | For identifying epithelium |
Anti-vimentin antibody | abcam | ab92547 | For identifying fibroblasts and activated macrophages |
Anti-TE-7 antibody | Millipore | CBL271 | For identifying fibroblasts in the dermis |
Anti-CD68 antibody | Sigma-Aldrich | SAB2700244 | For identifying macrophages |
Human CD14 Antibody | R&D Systems | MAB3832-SP | For identifying macrophages |
Alexa Fluor 594-conjugated secondary goat anti-rabbit antibody | Thermo Fisher Scientific | A11012 | For immunofluorescence staining |
Alexa Fluor 488-conjugated secondary goat anti-mouse antibody | Thermo Fisher Scientific | A11001 | For immunofluorescence staining |
EVOS FL Cell Imaging System | Thermo Fisher Scientific | For observing the sample's immunofluorescence staining | |
THP-1 cells | Riken BRC cell bank | RCB1189 | For making iGTE |
PMA(Phorbol 12-myristate 13-acetate) | Sigma-Aldrich | P8139 | For differentiatting THP-1 cells |
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