Method Article
本報告書における調査結果と結論は著者のものであり、必ずしも疾病管理予防センターの見解を示すものではない。
気道上皮細胞の頂端及び基底外側表面は、生体内で病原体の曝露に指向性の応答を示しています。このように、根尖と基底外側表面を形成し、分極呼吸器病原体に対する細胞応答を調べるためのin vitroモデル理想。そのようなモデルは、正常ヒト気管支上皮細胞(NHBE)が区別されます。しかしながら、このシステムは、分離肺組織サンプル、ノウハウや組織から培養上皮細胞、気液界面の文化を生成するには時間が必要です。
ヒト気管支腺由来Calu-3細胞は、インフルエンザウイルス、ライノウイルスなどの呼吸器侮辱1〜近位気道上皮細胞は、薬理学的化合物2-6、7-9とし、細菌、ウイルスの病原体の応答を調べるための代替モデルであると重症急性呼吸器症候群-関連コロナ10-14。最近では、ワットeはCalu-3細胞はNHBE 15,16と一貫性のある方法で呼吸器合胞体ウイルス(RSV)感染に感受性であることを実証した。ここでは、詳細Calu-3細胞の偏光、液体に覆われた文化(LCC)の設立は、LCCに培養し、我々が提示されている細胞を維持し、成長して培養Calu-3細胞の技術的な詳細に焦点を当て偏Calu-3細胞の呼吸器ウイルス感染を行う方法。
一貫して偏Calu-3 LCCを取得するには、Calu-3細胞は、トランスウェルインサートで培養する前に注意深く継代培養することが必要。 Calu-3、単層培養では、90%コンフルエントに下回っている必要があります凍結ストックからより少ない10回継代培養されるべきであり、定期的に新鮮な培地を供給する必要があります。一度トランスウェルで培養し、Calu-3 LCCは、慎重に取り扱う必要があります。不規則なメディアの変化と細胞層またはプレートの機械的または物理的破壊に悪影響を与えるための偏光数時間または数日。偏光は、経上皮電気抵抗(TEER)を評価することによって監視され、心尖部と基底外側コンパートメント17,18間にフルオレセインナトリウムの受動的な平衡を評価することによって検証されます。 Ω×cm 2でまたは1,000上記一度TEER高原は、Calu-3 LCCは呼吸器病原体に対する細胞応答を調べるために使用する準備が整いました。
1。トランスウェル培養における使用のための培養Calu-3細胞
安全対策:無菌培養技術を用いたバイオセーフティキャビネット内のすべての手順を実行します。
2。偏Calu-3液体に覆われた文化(LCC)の成長
安全対策:無菌培養技術を用いたバイオセーフティキャビネット内のすべての手順を実行します。
3。 Calu-3 LCCの抵抗性の発達を評価する
安全対策:無菌培養技術を用いたバイオセーフティキャビネット内のすべての手順を実行します。
4。呼吸器系ウイルスを有する偏Calu-3 LCCを感染させる
安全対策:ウィルスが使用されているため、適切な生物学的安全性レベルでの無菌培養技術を用いて、バイオセーフティキャビネット内のすべてのプロシージャを実行します。
図1に示すようにすると異なる頂端面と基底外側を開発、分極Calu-3細胞を、トランスウェル培養系において液体に覆われた培養物(LCC)として成長。ここで説明する方法に従って、Calu-3 LCCの経上皮電気抵抗(TEER)は播種後3週間以内にΩ×cm 2でまたは1,000上記の高原、 図2に示されているそのうちの一例に達する。タイトジャンクションは、アピカルと基底外側コンパートメント間の小分子の受動的な平衡を防ぐ偏細胞間に形成された。したがって、修正されたフルオレセインナトリウムの平衡化アッセイはCalu-3 LCC 15,17,18の偏光を確認するために使用されます。 LCCの増加Calu-3細胞単層のTEERとして、受動基底外側コンパートメントに平衡フルオレセインの量が減少します。 TEERは1,000Ω×cm 2であり 、均衡でフルオレセインの量になったら基底外側コンパートメントには、 図3に示すよう≤1%が、されているため、Calu-3 LCCはTEERが≥1,000Ω×cm 2であるときには完全に偏光されると考えられている。 Calu-3 LCCのピークTEER測定は実験から実験に異なる場合があります。しかしながら、どんな与えられた実験用一度TEER値高原、完全偏光、感染していないCalu-3 LCCは12週間後の種まき5〜にわたって安定している必要があります。トランスウェル培養しCalu-3に抵抗性の発達の有無を表1に概説されるように、いくつかの要因によって引き起こされることがありますΩ×cm 2でまたは1,000上記Calu-3のLCC高 原のTEERは、モデルが検査するために使用する準備ができたら呼吸器合胞体ウイルス(RSV)などの呼吸器病原体に対する気道上皮細胞応答。細胞のモック感染( 図4)に比べて偏文化の整合性でより急速に低下におけるRSV結果への暴露。
図1。トランスウェル培養細胞の断面表現。細胞はインサート膜の頂端表面上に成長させられる。
図2。経上皮電気抵抗(TEER)およびトランスウェルインサートにおける播種後Calu-3細胞の分極の開発。各時点で、TEERは中央値ΩX cm 2と ±1の代表的な実験から32個の独立した井戸のSEMとして提示されます。
図3。受動平衡化細胞が偏になるとCalu-3細胞単層の基底外側コンパートメントにフルオレセインナトリウムの校正が禁止されます。4つの独立した実験からの累積データが提示されます。各データポイントは、個々の測定値を表す。
図4。偏Calu-3 LCCのRSV感染は、単層の整合性の低下を加速させます。偏Calu-3細胞は、0日目に、MOI = 1で、RSV-A2に感染させ、極性が8週間後の感染をモニターした。一つの代表的な実験が示されている。データが感染当たり8つの独立した井戸±SEM時点あたりの平均的な抵抗として提示されている。 * P <0.05として、スチューデントのt-検定によって決定モックおよびRSV-A2感染培養の間。
トランスウェルで培養Calu-3細胞を生じる可能性がある表1トラブルシューティングの問題。複数の要因が液体に覆われた文化は、この表で強調表示されている可能性が最も高いでCalu-3細胞の完全な偏光に貢献しています。
トランスウェルインサートにCalu-3 LCCを確立するとき、細胞は全く分極しなかったり、完全に分極ないかもしれない、などTEERによって定義≥1,000Ω×cm 2であり、頂端および側底コンパートメント間≤1%フルオレセインナトリウム色素平衡。また、LCCのCalu-3細胞が完全に分極することがありますが、TEERは、測定値の間に一致しない場合があります。 Calu-3 LCCのTEER測定値の変動は日ごとに正常であるが文化は当然のようにわずか5週間または限り、12週間であるかもしれない、年齢とともに低下するまで、TEERで一度完全に偏光し、劇的なスイングが期待されていません播種後。
偏光するCalu-3 LCCの能力は、細胞が維持され、トランスウェルシステムで使用する前に、継代培養方法に部分的に依存します。継代培養中に単層として90%コンフルエンス超えた存在へと成長した細胞、凍結ストックから10回以上継代培養された、またはされていないこと定期的に新鮮な培地に付属enが完全に分極しにくく、任意の偏光が急速に低下する可能性があります。偏光の不完全または完全な欠如は、材料及びCalu-3のLCCに使用トランスウェルの細孔径のばらつきに起因することができ、同様の組成と細孔径のトランスウェルにおけるロット間のばらつきも偏光に影響を及ぼす可能性があります。より大きな孔径はCalu-3は偏光から文化を防止し、基底外側コンパートメントにTranswell膜を通して成長できるようにすることができます。偏光の欠如はまた、細菌の増殖が原因である可能性があり、Calu-3細胞間のタイトジャンクションのその後の破壊につながる曇った培地で示される。
Calu-3 LCCの変数TEER測定はCalu-3のLCC細胞単層、挿入、またはプレート自体の機械的な混乱によって引き起こされることがあります。ミディアム変更とTEER測定はピペットチップや電気なしで実行されるべきであるドは、細胞に触れるつながる。これらの操作を実行していますが、注意が抵抗を検出するvoltohmmeterの能力を混乱させる頂端および側底コンパートメントに気泡を導入することを避けるために注意するべきです。実際に偏光している文化の中で抵抗を検出するvoltohmmeterの能力は、電極リード上のタンパク質の蓄積によって制限があります。このビルドアップを、穏やかにサンディングで取り除くことができ、または電極を交換することによって補正することができる。
一度Calu-3 LCCが完全に分極とTEERはもはや増加されていない、Calu-3 LCCは呼吸器感染症にホスト肺上皮細胞応答を特徴付けるためのin vitroモデルとして使用するための準備が整いました。このシステムは、Calu-3 LCC BEIの追加の利点と、伝統的にそのようなA549およびHEp-2細胞などの呼吸器病原体を研究するために使用される単層培養した肺癌細胞株に比べて病原体に指向性応答の優れた特性評価を可能にする開発がより迅速に、より簡単に得られ、一次、偏光、微分さNHBEより生成する安価NG。 NHBEと同様に、偏Calu-3タイトジャンクションの形成を実証し、ムチンを産生する。しかし、NHBE異なり、偏Calu-3細胞は基底細胞と線毛円柱上皮細胞の層に分化していない、といくつかの偏Calu-3細胞は繊毛状の突起19を開発しています 。したがって、呼吸侮辱に気道上皮細胞の分極応答を調べるために有用ですが、偏Calu-3 LCCは呼吸侮辱やけがに応じて気道の開発や改造を検討するための理想的なモデルではありません。 in vitroで培養された細胞による粘液産生細胞の感染だけでなく、偏光モデルにおける感染性ウイルスとウイルスの拡散のリリース、および偏Calu-3 LCCと偏光、微分さNHBEが報告されていない間に粘液産生の直接比較に影響を与える可能性がある。 A549およびHEp-2細胞Calu-3細胞より培養しやすく、再、トランスウェルインサート上で成長させたときにしかし、Calu-3のLCCとは異なり、彼らは、偏光の文化を形成しないと、呼吸器系ウイルス感染にインビトロで偏上皮細胞の応答を調べるために、理想的なモデルではありません。
特別な利害関係は宣言されません。
著者は彼女の技術支援のためのエリザベス·ブランチャードに感謝したいと思います。本報告書における調査結果と結論は著者のものであり、必ずしも疾病管理予防センターの見解を示すものではない。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
試薬 | |||
Calu-3 | ATCC | HTB-55 | |
0.05%トリプシン - 0.02%のEDTA | GIBCO /インビトロジェン | 25300 | |
イーグル最小必須培地(EMEM) | GIBCO /インビトロジェン | 07-00100DK | |
ウシ胎児血清(FBS) | Hyclone社 | SH30070.03 | 熱不活性化、56℃、30分 |
100X非必須アミノ酸(10mM)を | GIBCO /インビトロジェン | 11140 | 暗闇の中で4℃で保存 |
L-グルタミン酸 | GIBCO /インビトロジェン | 25030 | |
HEPES | GIBCO /インビトロジェン | 15630 | |
EMEM-10%FBS(EMEM-10%) | 滅菌フィルター、10%血清を熱不活性化FBSを含むEMEMを補う | ||
EMEM-20%FBS +サプリメント(EMEM-20%+ S) | 最終濃度までEMEMを補足:熱不活性化FBS、20%; 1Xアミノ酸; 2mM L-グルタミン、10mMのHEPES、滅菌フィルター | ||
24ウェルトランスウェルプレート | コーニングコスター | 3472 | 3μmの細孔径、ポリエステル |
トリパンブルー | GIBCO /インビトロジェン | 15250 | |
エタノール | シグマ | E7023 | 無菌のdH 2 Oを用いて70%までの準備 |
ダルベッコPBS(D-PBS) | インビトロジェン | 14040 | |
非蛍光バッファ | 118 mMのNaCl;4.75のKCl、2.53 mMのCaCl 2×H 2 O、2.44のMgSO 4、1.19 mMのKH 2 PO 4、滅菌水での25mMのNaHCO 3、滅菌フィルター | ||
フルオレセインナトリウム | シグマ | 6377 | 無菌の非蛍光性緩衝液中の1 mg / mlで、滅菌フィルター、光から保護し、4℃で保存6ヶ月まで |
機器 | |||
Voltohmmeter | ワールド·精密機器 | ||
STX2電極 | ワールド·精密機器 | ||
ELISAプレートリーダー | 486または490を測定することができる |
このJoVE論文のテキスト又は図を再利用するための許可を申請します
許可を申請This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2023 MyJoVE Corporation. All rights reserved