JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

כאן מוצגת שיטה קלה למעקב לתרבית תאי אפיתל פיגמנט רשתית חזיריים ראשוניים במבחנה .

Abstract

אפיתל פיגמנט הרשתית (RPE) הוא חד-שכבתי של תאי אפיתל פיגמנטיים מקוטבים, הממוקמים בין הכורואיד לנוירוארטינה ברשתית. פונקציות מרובות, כולל פאגוציטוזיס, הובלת חומרים מזינים / מטבוליטים, מטבוליזם של ויטמין A וכו ', מבוצעות על ידי RPE על בסיס יומי. תאי RPE הם תאי אפיתל ממוינים עם יכולת התחדשות מועטה או ללא יכולת התחדשות. אובדן תאי RPE גורם למחלות עיניים מרובות המובילות לליקוי ראייה, כגון ניוון מקולרי הקשור לגיל. לכן, הקמת מודל תרבית במבחנה של תאי RPE ראשוניים, הדומה יותר ל-RPE in vivo מאשר לקווי תאים, היא קריטית למחקרים האופייניים והמכניסטיים של תאי RPE. בהתחשב בעובדה שמקור גלגלי העיניים האנושיים מוגבל, אנו יוצרים פרוטוקול לתרבית תאי RPE חזיריים ראשוניים. על ידי שימוש בפרוטוקול זה, ניתן לנתק בקלות תאי RPE מגלגלי עיניים חזיריים בוגרים. לאחר מכן, תאים מנותקים אלה מתחברים לתרביות/תוספות, מתרבים ליצירת מונו-שכבה מתמזגת, ומבססים מחדש במהירות תכונות מרכזיות של רקמת אפיתל in vivo תוך 2 שבועות. על ידי qRT-PCR, הוכח כי תאי RPE חזיריים ראשוניים מבטאים גנים חתימה מרובים ברמות דומות לרקמת RPE מקורית, בעוד שהביטויים של רוב הגנים הללו הולכים לאיבוד/מופחתים מאוד בתאים דמויי RPE אנושיים, ARPE-19. יתר על כן, צביעת האימונופלואורסצנציה מראה את התפלגות הצומת ההדוק, קוטביות הרקמה וחלבוני השלד, כמו גם את נוכחותו של RPE65, איזומראז חיוני לחילוף החומרים של ויטמין A, בתאים ראשוניים בתרבית. בסך הכל, פיתחנו גישה קלה למעקב לתרבית תאי RPE חזיריים ראשוניים עם טוהר גבוה ותכונות RPE מקוריות, שיכולה לשמש מודל טוב להבנת הפיזיולוגיה של RPE, לחקר רעילות תאים ולהקלה על בדיקות סמים.

Introduction

אפיתל פיגמנט הרשתית (RPE) ממוקם בין פוטורצפטורים וכוריוקפילריס בשכבה החיצונית של הרשתית1 עם פונקציות מרובות, כולל יצירת מחסום הדם-רשתית, הובלה והחלפה של חומרים מזינים ומטבוליטים ברשתית, מיחזור ויטמין A כדי לשמור על מחזור ראייה תקין, ופאגוציטוזה ופינוי של מקטעים חיצוניים של פוטורצפטור (POSs)2,3 . מכיוון שנקודות תורפה דורשות התחדשות עצמית מתמדת כדי ליצור ראייה, תאי ה-RPE צריכים לבלוע ברציפות נקודות מכירה מנותקות כדי לשמור על הומאוסטזיס רשתית4. לכן, תפקוד לקוי של RPE גורם למחלות עיניים מסנוורות רבות, כגון ניוון מקולרי הקשור לגיל (AMD)4, רטיניטיס פיגמנטוזה (RP)5, אמורוזיס מולד לבר6, רטינופתיה סוכרתית7 וכו '. עד כה, הפתוגנזה המדויקת של רוב המחלות הללו נותרה חמקמקה. כתוצאה מכך, תרבית תאי RPE הוקמה כדי לחקור ביולוגיה של תאי RPE, שינויים פתולוגיים ומנגנונים בסיסיים.

כמודל הפשוט ביותר לחקר הביולוגיה של התא, התרבית של תאי RPE החלה כבר בשנותה-20 של המאה ה-20. למרות ש-ARPE-19 נמצא בשימוש נרחב כתאי RPE, אובדן פיגמנטציה, מורפולוגיה מרוצפת, ובמיוחד תפקודי המחסום בקו תאים זה מעלים חששות רבים9. לשם השוואה, התרבית של תאי RPE אנושיים ראשוניים מציעה תרחיש מציאותי יותר למחקרים פיזיולוגיים ופתולוגיים9. עם זאת, הזמינות המוגבלת יחסית מגבילה את השימוש בהם וסוגיות אתיות קיימות תמיד. בנוסף, מספר קבוצות השתמשו במודלים של עכברים כדי לתרבת תאי RPE. עם זאת, גודל עין העכבר הוא קטן, ותרבות אחת בדרך כלל דורש עכברים רבים, וזה לא נוח9. לאחרונה, מדענים פיתחו שיטות חדשות לשימוש בתאי גזע עובריים אנושיים או בתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים כדי להפיק תאי RPE. למרות שלטכניקה זו יש פוטנציאל מיוחד לטיפול בהפרעות RPE תורשתיות, היא גוזלת זמן ובדרך כלל דורשת מספר חודשים כדי ליצור תאי RPE בוגרים10. כדי להתגבר על בעיות אלה, כאן אנו מציגים פרוטוקול קל למעקב כדי לבודד ולתרבת תאי RPE בטוהר גבוה במעבדה באופן שגרתי. בתנאי תרבית מתאימים, תאים אלה יכולים להציג פונקציות RPE אופייניות ולהציג מורפולוגיות RPE טיפוסיות. לכן, שיטת תרבות זו יכולה לספק מודל טוב להבנת הפיזיולוגיה של RPE, לחקור ציטוטוקסיות, לחקור מנגנונים פתולוגיים של מחלות עיניים קשורות ולבצע בדיקות סמים.

Protocol

השימוש בחיות ניסוי עמד בתקנות האגודה למחקר בראייה וברפואת עיניים (ARVO) ואושר על ידי ועדת האתיקה לניהול ניסויים בבעלי חיים באוניברסיטת שיאמן.

1. הכנת מכשירים כירורגיים ניסיוניים, אנזים לעיכול רקמות וחיץ תרביות תאים

  1. הכינו את המכשירים הכירורגיים הניסיוניים, על ידי ניקוי ואוטוקלאבינג של שני זוגות מספריים ומלקחיים כירורגיים עיניים יום לפני נתיחת גלגל העין, ולאחר מכן ייבוש הקופסה עם מכשירי ניתוח בתנור פרוטוקול כללי בטמפרטורה של 65 מעלות צלזיוס למשך הלילה.
  2. הכנת מדיה תרבותית.
    1. יש להכין תוסף DMEM/Basic עם סרום בקר עוברי של 10% (v/v), 2 מ"מ L-גלוטמין ו-1% (v/v) פניצילין (100 U/mL) וסטרפטומיצין (100 U/mL).
    2. יש להכין מדיית DMEM/F12 בתוספת FBS של 1% (v/v) ופניצילין 1% (v/v) (100 U/mL) וסטרפטומיצין (100 U/mL).
    3. יש להכין את MEM-Nic 11, על ידי תוספת MEM אלפא עם 2 mM L-גלוטמין, 1% FBS, 1% (v/v) פניצילין (100 U/mL) וסטרפטומיצין (100 U/mL), 0.1 mM NEAA, 1% (v/v) תוסףN1, טאורין (0.25 מ"ג/מ"ל), הידרוקורטיזון (20 ננוגרם/מ"ל), טריאודו-תירונין (0.013 ננוגרם/מ"ל) ו-10 mM ניקוטין-אמיד.
      הערה: כדי לשפר את הכדאיות וההתרבות של התאים, ניתן להגדיל את אחוז ה-FBS ל-20% כדי לנטרל אנזימי עיכול ולזרוע את התאים המנותקים. עבור תרבית תאים ארוכת טווח, ניתן להוריד את אחוז ה-FBS ל-1%12.
  3. במהלך הניסוי הפשרה של אנזים עיכול הרקמות אליקוט (0.25% (w/v) תמיסת טריפסין/EDTA בתוספת 0.91 mM EDTA, להלן תמיסת טריפסין/EDTA) במהלך הניסוי.
    הערה: יש להשתמש בתמיסת טריפסין/EDTA טרייה בכל פעם כדי להשיג תוצאות מיטביות. Aliquot 10 מ"ל של תמיסת טריפסין/EDTA טרייה לכל צינור צנטריפוגה סטרילי של 15 מ"ל והקפאת האליקוטים במקרר בטמפרטורה של -20°C עד לשימוש.
  4. פתרון דיסקציה.
    1. יש לעקר 1x פוספט מלח מופרך (PBS) (pH 7.2) בתוספת 2% (v/v) פניצילין (100 U/mL) וסטרפטומיצין (100 U/mL) על ידי סינון התמיסה דרך יחידת מסנן מזרק 0.22 מיקרומטר.
  5. מצפים את צלחות התרבית ותוספות טרנסוול.
    1. לשטוף את הבארות ואת תוספות transwell עם 1x PBS. הסר את PBS מבארות ו transwells עם פיפטה, ולאחר מכן להוסיף 1 מ"ל של 1x PBS טרי לתא התחתון ו 600 μL של 10 מיקרוגרם / מ"ל של תמיסת laminin לתא העליון.
    2. לדגום את הצלחות/טרנסוול באינקובטור תרבית התאים למשך הלילה בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ו-5% CO2. הסר את תמיסת הלמינין מהתא העליון ושטוף עם 1 מ"ל של PBS קר 1x פעמיים לפני זריעת התאים.

2. דיסקציה של תאי RPE של גלגל העין חזירי

  1. הכנת הכלים.
    1. נקו את מכסה המנוע עם 75% אתנול ואור UV. הכן שלושה צינורות צנטריפוגה סטריליים של 50 מ"ל המכילים ~ 25 מ"ל של 75% אתנול, שלושה צינורות צנטריפוגה סטריליים של 50 מ"ל המכילים ~ 25 מ"ל של PBS 1x, ושלושה כלי תרבית תאים סטריליים בגודל 10 ס"מ המכילים ~ 15 מ"ל של PBS אחד.
      הערה: הגדרות אלה משמשות בדרך כלל לניתוח ארבעה גלגלי עיניים חזיריים. אנא הרחב כאשר נעשה שימוש בגלגלי עיניים נוספים. כדי לשפר את כדאיות התא, יש ליצור מראש מאגר PBS 1x על הקרח למשך 30 דקות לפחות. גם 75% אתנול וגם אור UV נחוצים כדי להבטיח שמכשירים ותאים ניסיוניים אינם מזוהמים. הדליקו את מנורת ה-UV מראש כדי לעקר את כל שולחן הניתוחים למשך 15 דקות לפחות.
  2. נקו את גלגלי העיניים החזיריים.
    1. השיגו גלגלי עיניים טריים מבית מטבחיים והשאירו אותם על הקרח עד לנתיחה. השרו ארבעה גלגלי עיניים חזיריים לתוך ~ 15 מ"ל של 75% אתנול בצלחת פטרי בגודל 10 ס"מ והשתמשו בזוג מספריים ומלקחיים כדי לנתק את כל שאריות רקמות החיבור והשרירים.
      הערה: יש להסיר כמה שיותר רקמות מחוץ לסקלרה כדי להפחית את הזיהום. אין לחתוך את עצב הראייה בשלב זה כדי להקל על העברת גלגלי עיניים במהלך deontamination ו לשטוף שלב. לאחר שלב זה, כל ההליכים צריכים להתבצע במכסה מנוע זרימה למינרית.
  3. לנטרל את גלגלי העיניים החזיריים על ידי השריה ושטיפה של ארבעה גלגלי עיניים חזיריים בשלושה צינורות צנטריפוגה סטריליים של 50 מ"ל מלאים ב-75% אתנול באופן רציף; כל גלגל עיניים טבול לפחות 5 דקות בכל צינור. לאחר מכן, לשטוף את גלגלי העיניים חזיר בשלושה צינורות צנטריפוגה סטרילית 50 מ"ל מלא 1x PBS באופן רציף; שטפו כל גלגל עיניים במשך 5 דקות לפחות בכל צינור (איור 1A). הפוך את הצינורות כל דקה כדי לשטוף את גלגלי העיניים ביסודיות.
  4. דיסקציה של גלגלי עיניים חזיריים.
    1. העבירו את ארבעת גלגלי העיניים החזיריים לתוך צלחת תרבית תאים סטרילית באורך 10 ס"מ המכילה PBS אחד. חתוך שוב את המשטח החיצוני של כל גלגל עיניים כדי להסיר את עצב הראייה ואת הפסולת הקטנה (איור 1B). השתמשו במספריים כדי לבצע חתך קטן בצומת של הלימבוס והסקלרה, ולאחר מכן הסירו את הקרנית, הקשתית, העדשה, הגוף הזגוגי והרשתית העצבית (למבנים מפורטים של הרקמות האלה, ראו איור 1).
    2. העבירו את קומפלקס RPE-כורואיד-סקלרה לתוך צלחת תרבית תאים חדשה בקוטר 10 ס"מ ובצעו ארבעה חיתוכים כדי לנפח את העין בצורת תלתן בעל ארבעה עלים (איור 1C).
  5. בצעו עיכול תמיסת טריפסין/EDTA על ידי הכנסת ארבעת קומפלקסי RPE-כורואיד-סקלרה לצלחת חדשה באורך 10 ס"מ. יוצקים 20 מ"ל של תמיסת טריפסין/EDTA טרייה כדי למזג את קומפלקסי RPE-כורואיד-סקלרה ומכניסים את המנה לחממה של תרבית תאים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך ~30 דקות.
    הערה: השתמש בתמיסת טריפסין/EDTA טרייה כדי לנתק את תאי ה-RPE. שלוט בזהירות בזמן העיכול של תמיסת טריפסין/EDTA, שכן זמן דגירה ארוך יותר (יותר מ-30 דקות) עלול להגביר את הזיהום של סוגים אחרים של תאים.

3. בידוד ותרבית של תאי RPE חזיריים של גלגל העין

  1. דיסוציאציה של RPE.
    1. הוציאו את המנה מהאינקובטור לאחר 30 דקות של דגירה עם תמיסת טריפסין/EDTA והוסיפו 20 מ"ל של מדיית תרבית שחוממה מראש (עם 10% FBS) למנה כדי לנטרל את תמיסת טריפסין/EDTA.
      הערה: בשלב זה, נעשה שימוש במדיה DMEM/Basic בלבד. כאשר תאים מגיעים למפגש, ניתן להשתמש בשלוש מדיות תרבית בהתאם לתנאי הניסוי: DMEM/מדיה בסיסית, מדיה DMEM/F12 ומדיה MEM-Nic.
    2. השתמש פיפטה העברה של 5 מ"ל כדי לנתק את תאי ה- RPE על ידי פיפטינג עדין מספר פעמים. לאסוף מתלי תאים לתוך צינורות צנטריפוגה 15 מ"ל. השתמש בעוד 10 מ"ל של מדיית תרבית טרייה (10% FBS) כדי לשטוף את קומפלקסי RPE-choroid-sclera על המנה על ידי פיפטינג עדין כדי להשיג כמה שיותר תאי RPE.
      הערה: אין לבצע טריטורציה נמרצת מדי של התאים. הקפידו למלא ולרוקן את הפיפטה בקצב של כ-3 מ"ל/שנייה. הימנע מבעבע את השעיית התא.
  2. אסוף תאי RPE על ידי צנטריפוגה של הצינורות ב 200 x g במשך 5 דקות בטמפרטורת החדר. שאפו את הסופר-נאטנט באמצעות פיפטה והוסיפו עוד 5 מ"ל של מדיית תרבית (10% FBS) כדי להשעות את התאים והצנטריפוגה ב-200 x גרם למשך 5 דקות נוספות. לנטרל את הסופר-נאטנט ולהחיות את התאים עם 12 מ"ל של מדיה תרבית.
    הערה: בעת שאיפת הסופר-נטנט, יש להשאיר כ-1 מ"ל של מדיה כדי למנוע שבירה של גושי תאים.
  3. זריעת תאי RPE.
    1. זרעים ~ 1-2 x 105 תאים / באר לתוך 12-באר צלחות תרבית או תוספות transwell. בדרך כלל, כ 1.5 x 10 6תאים RPE מתקבלים ארבעה גלגלי עיניים חזיר. יש לשנות את מדיית התרבית כל יומיים ולהפחית את ריכוז הסרום ל-1% כאשר התאים מכסים באופן מלא את פני הבארות/התוספות.
      הערה: אין להזיז את צלחת תרבית התאים לעתים קרובות מדי לפני שהתאים מתחברים לצלחת התרבית/התוספות.
  4. שנה את מדיית התרבית כל יומיים עד שהתאים נקטפים.
    הערה: ניתן להפחית את ריכוז ה-FBS לאחר שהתאים מגיעים למפגש, וניתן לתרבת תאים למשך עד מספר חודשים כדי לאפשר התמיינות והבשלה מלאות.

4. אפיון תאי RPE חזיריים ראשוניים

  1. תרבית את התאים במפגש במשך 1 או 2 שבועות, ולאחר מכן לקצור את התאים לניתוח נוסף.
  2. קציר תאים לניתוח PCR כמותי בזמן אמת (qRT-PCR).
    1. הסר את מדיה תרבית, לשטוף את התאים עם 1 מ"ל של PBS קר 1x, ולאחר מכן להוסיף 500 μL של מיצוי RNA פתרון לתוך כל באר כדי לאסוף ליזאט התא מ 1 x 106 תאים .
    2. חלץ mRNA13; כ-4 מיקרוגרם של RNA מופקים מכל דגימה. השתמש 100 ng של mRNA כדי לבצע שעתוק הפוך14; לדלל את ה-cDNA פי 40 לצורך ניתוח PCR כמותי בזמן אמת. פריימרים מפורטים בטבלה 1.
  3. קצירת תאים לצביעת אימונופלואורסצנציה.
    1. הסר את מדיית התרבית, שטף את התאים עם 1 מ"ל של PBS 1x קר, ולאחר מכן הוסף 500 μL של 4% (w / v) paraformaldehyde ב 1x PBS כדי לתקן את התאים (כ 1 x 106 תאים / טוב) במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. לאחר מכן, שטפו את התאים עם 1x PBS פעמיים ובצעו צביעה אימונופלואורסצנטית עם נוגדנים ראשוניים (1:100 ב-PBS 1x בתוספת 1% (w/v) אלבומין בסרום בקר) ב-4 מעלות צלזיוס למשך הלילה ונוגדנים משניים (1:200 ב-1x PBS בתוספת 1% (w/v) אלבומין בסרום בקר) בטמפרטורת החדר למשך שעתיים על פי פרוטוקולים מקוונים15.
    2. תמונות האימונופלואורסצנציה נרכשות על ידי מיקרוסקופ קונפוקלי בעקבות המדריך המקוון16.
  4. קציר תאים לניתוח כתם מערבי.
    1. הסר את מדיית התרבית, שטף את התאים עם PBS 1x קר פעמיים, ולאחר מכן הוסף 80 μL של חיץ RIPA (עם מעכב פרוטאז 1x) לתוך כל באר והשתמש מגרדי תאים כדי לגרד כ 1 x 106 תאים מן הכלים / תוספות.
    2. לאסוף את התא lysate מכל באר / להכניס לתוך צינור microcentrifuge 1.5 מ"ל. מרתיחים את התא ליזטים במשך 10 דקות ולאחר מכן למדוד את ריכוזי החלבון באמצעות ערכות BCA; ריכוז החלבון בכל דגימה הוא כ-2 מ"ג/מ"ל. השתמש ב-25 מיקרוגרם חלבונים מכל דגימה לניתוח כתמים מערביים על פי פרוטוקולים מקוונים17.
    3. עבור כתם מערבי, דגירה של הממברנות ב-5 מ"ל של תמיסת נוגדנים ראשונית (דילול של 1:1,000 נוגדנים ראשוניים בתמיסת TBST אחת בתוספת 5% (w/v) אלבומין בסרום בקר) בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה על שייקר רב-תכליתי מסתובב.
    4. לאחר מכן, דגירה על הממברנה עם כ-15 מ"ל של תמיסת נוגדנים משנית נגד ארנב או נגד עכבר (דילול של 1:5,000 נוגדנים משניים בתמיסת TBST אחת בתוספת חלב 5% (w/v) ללא שומן) בטמפרטורת החדר למשך שעתיים על שייקר מסלולי, על פי מקור הנוגדן העיקרי המשמש.
  5. מדידת התנגדות טרנס-אפיתליאלית (TER).
    1. לשטוף את האלקטרודות chopstick עם 70% אתנול סטרילי 1x PBS באופן רציף. לאחר מכן הנח את הקצה הקצר יותר של האלקטרודה בתא העליון ואת הקצה הארוך יותר בתא התחתון של תוספות הטרנסוול ולחץ על הכפתור במד המתח האפיתל עבור המדידות. רשום את מדידות ה- TER של כל באר במשולשים.

תוצאות

תאי ה-RPE החזיריים העיקריים (pRPE) גודלו בתרבית במדיה DMEM/Basic עם 10% FBS, והמורפולוגיה של התאים תחת מיקרוסקופ אור צולמה ביומיים (איור 2A), 6 ימים (איור 2B) ו-10 ימים (איור 2C) לאחר הזריעה. לאחר 1 שבועות, נצפתה שכבה חד-שכבתית משולבת של תאי pRPE פיגמנטיים עם מורפול...

Discussion

כאן תואר פרוטוקול מפורט וממוטב לבידוד, תרבית ואפיון של תאי RPE מגלגלי עיניים חזיריים, המייצר מודל טוב לאפיון חוץ גופי של תאי RPE ומחקרי הפרעות הקשורות ל-RPE. שיטות לבידוד ה-RPE מעיני אדם, עכבר וחולדה תוארו בעבר23,24,25. עם זאת, קשה להשיג גלגלי עי...

Disclosures

כל המחברים חשפו כי אין ניגודי עניינים.

כל המחברים מצהירים שאין אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgements

המחברים רוצים להראות את הכרת התודה והכבוד שלהם לכל בעלי החיים שתורמים את התאים שלהם במחקר זה. מחקר זה נתמך בחלקו על ידי מענקים מתוכנית המו"פ הלאומית של סין (2019YFA0111200, Yi Liao & Yuan Gao ומענק מס' 2018YFA0107301, Wei Li). המחברים מודים לג'ינגרו הואנג ושיאנג יו מהמעבדה המרכזית, בית הספר לרפואה, אוניברסיטת שיאמן על התמיכה הטכנית בהדמיה קונפוקלית.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
ARPE-19 cellsCCTCCGDC0323
Bovine serum albuminYeasen36101ES60
Confocal microscopyZeissLSM 880 with Airyscan
ChemiDoc TouchBio-Rad1708370
Cell scraperSangonF619301
10 cm culture dishNEST121621EH01
12-well culture plateNEST29821075P
DMEM F12 MediumGibcoC11330500BT
DMEM basic MediumGibcoC11995500BT
EVOM2World Precision InstrumentsEVOM2For TER measurement
Fetal bovine serumExCell BioFSP500
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488ThermoFisher Scientific A-11034
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 594ThermoFisher ScientificA-11012
Goat anti Mouse IgG (H/L):HRPBio-Rad0300-0108P
Goat anti Rabbit IgG (H/L):HRPBio-Rad5196-2504
hydrocortisoneMCEHY-N0583/CS-2226
Hoechst 33342 solution (20 mM)ThermoFisher Scientific62249
LightCycler 96 InstrumentRoche5815916001
LiothyronineMCEHY-A0070A/CS-4141
lamininSigma-AldrichL2020-1MG
MEM(1X)+GlutaMAX MediumGibco10566-016
MEM NEAA(100X)Gibco11140-050
Millex-GP syringe filter unitMilliporeSLGPR33RB
N1Sigma-AldrichSLCF4683
NcmECL UltraNew Cell&Molecular BiotechP10300
Non-fat Powdered MilkSolarbioD8340
NicotinamideSparkJadeSJ-MV0061
Na+-K+ ATPase antibodyAbcamab76020Recognize both human and porcine proteins
PAGE Gel Fast Preparation Kit(10%)EpizymePG112
primary Human RPE cells --Generous gift from Shoubi Wang lab 
Pierce BCA Protein Assay Kit ThermoFisher Scientific23225
PrismGraphPad by Dotmaticsversion 8.0
Protease Inhibitor CocktailsAPExBIOK1024
PRE65 antibodyProteintech17939-1-APRecognize both human and porcine proteins
PEDF antibodySanta Cruz Biotechnologysc-390172Recognize both human and porcine proteins
100 x penicillin/streptomycin Biological Industries03-031-1BCS
Phosphate buffered saline (PBS)RARBIORA-9005
ReverTra Ace qPCR RT Master MixToyoboFSQ-201
RIPA bufferThermoFisher Scientific 89900
15 mL sterile centrifuge tubesNEST601052
50 mL sterile centrifuge tubesNEST602052
0.25% Trypsin-EDTAGibco25200-056
TaurineDamas-beta107-35-7
TrizolThermo-Fisher 15596026RNA extraction solution
TB Green Fast qPCR MixTakaraRR430A
12-well transwell insertsLabselect14212
VEGF antibodyProteintech19003-1-APRecognize both human and porcine proteins
VEGF ELISA kitNovusbioVAL106
ZO-1 antibodyABclonalA0659Recognize both human and porcine proteins

References

  1. Tan, L. X., Germer, C. J., La Cunza, N., Lakkaraju, A. Complement activation, lipid metabolism, and mitochondrial injury: Converging pathways in age-related macular degeneration. Redox Biology. 37, 101781 (2020).
  2. Caceres, P. S., Rodriguez-Boulan, E. Retinal pigment epithelium polarity in health and blinding diseases. Current Opinion in Cell Biology. 62, 37-45 (2020).
  3. Lakkaraju, A., et al. The cell biology of the retinal pigment epithelium. Progress in Retinal and Eye Research. 78, 100846 (2020).
  4. Somasundaran, S., Constable, I. J., Mellough, C. B., Carvalho, L. S. Retinal pigment epithelium and age-related macular degeneration: A review of major disease mechanisms. Clinical & Experimental Ophthalmology. 48 (8), 1043-1056 (2020).
  5. Ducloyer, J. B., Le Meur, G., Cronin, T., Adjali, O., Weber, M. Gene therapy for retinitis pigmentosa. Medecine Sciences. 36 (6-7), 607-615 (2020).
  6. den Hollander, A. I., Roepman, R., Koenekoop, R. K., Cremers, F. P. Leber congenital amaurosis: genes, proteins and disease mechanisms. Progress in Retinal and Eye Research. 27 (4), 391-419 (2008).
  7. Samuels, I. S., Bell, B. A., Pereira, A., Saxon, J., Peachey, N. S. Early retinal pigment epithelium dysfunction is concomitant with hyperglycemia in mouse models of type 1 and type 2 diabetes. Journal of Neurophysiology. 113 (4), 1085-1099 (2015).
  8. Smith, D. T. Melanin pigment in the pigmented epithelium of the retina of the embryo chick eye studied in vivo and in vino. The Anatomical Record. 18, 260-261 (1920).
  9. Schnichels, S., et al. Retina in a dish: Cell cultures, retinal explants and animal models for common diseases of the retina. Progress in Retinal and Eye Research. 81, 100880 (2021).
  10. D'Antonio-Chronowska, A., D'Antonio, M., Frazer, K. A. In vitro differentiation of human iPSC-derived retinal pigment epithelium cells (iPSC-RPE). Bio-Protocol. 9 (24), 3469 (2019).
  11. Hazim, R. A., Volland, S., Yen, A., Burgess, B. L., Williams, D. S. Rapid differentiation of the human RPE cell line, ARPE-19, induced by nicotinamide. Experimental Eye Research. 179, 18-24 (2019).
  12. Dunn, K. C., Aotaki-Keen, A. E., Putkey, F. R., Hjelmeland, L. M. ARPE-19, a human retinal pigment epithelial cell line with differentiated properties. Experimental Eye Research. 62 (2), 155-169 (1996).
  13. . Scientific, T Available from: https://www.thermofisher.cn/document-connect/document (2022)
  14. . Toyota Available from: https://www.toyoboglobal.com/seihin/xr/likescience/support/manual/FSQ-201.pdf (2022)
  15. . Abcam Available from: https://www.abcam.cn/protocols/immunocytochemistry-immunofluorescence-protocol (2022)
  16. . Zeiss Available from: https://www.zeiss.com/microscopy/en/products/software/zeiss-zen-lite.html#manuals (2022)
  17. . Cell Signal Technology Available from: https://www.cellsignal.cn/learn-and-support/protocols/protocol-western (2022)
  18. Wang, S., et al. Reversed senescence of retinal pigment epithelial cell by coculture with embryonic stem cell via the TGFbeta and PI3K pathways. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 588050 (2020).
  19. Pfeffer, B. A., Philp, N. J. Cell culture of retinal pigment epithelium: Special Issue. Experimental Eye Research. 126, 1-4 (2014).
  20. Lehmann, G. L., Benedicto, I., Philp, N. J., Rodriguez-Boulan, E. Plasma membrane protein polarity and trafficking in RPE cells: past, present and future. Experimental Eye Research. 126, 5-15 (2014).
  21. Anderson, J. M., Van Itallie, C. M. Physiology and function of the tight junction. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 1 (2), 002584 (2009).
  22. Nita, M., Strzalka-Mrozik, B., Grzybowski, A., Mazurek, U., Romaniuk, W. Age-related macular degeneration and changes in the extracellular matrix. Medical Science Monitor. 20, 1003-1016 (2014).
  23. Fernandez-Godino, R., Garland, D. L., Pierce, E. A. Isolation, culture and characterization of primary mouse RPE cells. Nature Protocols. 11 (7), 1206-1218 (2016).
  24. Langenfeld, A., Julien, S., Schraermeyer, U. An improved method for the isolation and culture of retinal pigment epithelial cells from adult rats. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 253 (9), 1493-1502 (2015).
  25. Sonoda, S. A protocol for the culture and differentiation of highly polarized human retinal pigment epithelial cells. Nature Protocols. 4 (5), 662-673 (2009).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

187

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved