Agradecemos o apoio de Mizuno Takako para a coloração do IFC e H e E, Vanessa Garcia para seção de tecidos e Anika S Chandrasekaran por ajudar na preparação do manuscrito. Este trabalho é apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (5RO1HL135163-04, PO1HL108793-08) e Consórcio Celgene IDEAL.

O tecido pulmonar humano foi obtido de doadores de tecidos falecidos em conformidade com os procedimentos de consentimento desenvolvidos pelo International Institute for the Advancement of Medicine (IIAM) e aprovados pelo Cedars-Sinai Medical Center Internal Review Board.
1. Processamento de tecidos para isolamento de células pulmonares das regiões traqueo-brônquica ou pequenas vias aéreas/parenchymal (pequenas vias aéreas e alvéolos)
<ol><li>Prepare e autoclave todos os instrumentos de dissecção, vidros e as soluções apropriadas um dia antes do isolamento celular.</li>
	<li>Ao receber tecido pulmonar, identifique e separe as regiões proximais e distais. A traqueia e os brônquios são considerados "proximais". Para efeitos deste protocolo, a traqueia e as primeiras 2-3 gerações de brônquios são disected e usadas para o isolamento do epitélio das vias aéreas "proximal". Pequenas vias aéreas de 2 mm ou menos de diâmetro e tecido parenchímal circundante são, para efeitos deste protocolo, considerados como epitélio pulmonar "distal" (Figura 1A). NOTA: Todos os procedimentos envolvendo o processamento do tecido pulmonar humano devem ser realizados em um armário de biossegurança com uso de equipamentos de proteção individual adequados.</li>
</ol>2. Enriquecimento e subseção de pequenas vias aéreas e células progenitoras epiteliais alveolares do tecido pulmonar distal
<ol><li>Preparação do tecido distal<ol>
<li>Coloque o tecido pulmonar distal em uma placa de Petri estéril (150 x 15 mm). Coloque o tecido em aproximadamente 1 cm3 pedaços e coloque em um tubo limpo de 50 mL.</li>
		<li>Lave o tecido 3x com HBSS refrigerado, descartando a lavagem do HBSS cada vez para remover o sangue e o fluido do revestimento epitelial.</li>
		<li>Coloque o tecido em uma nova placa de Petri e enxugue com lenços anti-fiapos estéreis. Usando fórceps e tesouras, remova o máximo de pleura visceral (uma delicada membrana transparente que cobre a superfície do pulmão) possível.</li>
		<li>Use uma tesoura para picar tecido em pedaços de aproximadamente 2 mm de diâmetro. Transfira tecido picado em uma placa de Petri limpa e pique ainda mais cortando-o para um tamanho aproximado de 1 mm com uma lâmina de barbear estéril.</li>
	</ol></li>
	<li>Digestão enzimápica NOTA: A solução de estoque liberase é de 5 mg/mL (100x) e o estoque da DNase é de 2,5 mg/mL (100x) (Tabela de Materiais).<ol>
<li>Adicione 50 μg/mL Liberase e 25 μg/mL DNase em HBSS estérei em um tubo cônico de 50 mL.</li>
		<li>Transfira aproximadamente 2-3 g de tecido picado para um novo tubo cônico de 50 mL com 25 mL de HBSS, contendo Liberase e DNase. Incubar por 40-60 min a 37 °C com agitação contínua usando um conjunto de batedeira a 900 rpm. Após 30 minutos de incubação, triturate tecido digerido usando uma seringa de 30 mL sem agulha para evitar a formação de aglomerados e continuar com a incubação. NOTA: O tempo de incubação com as enzimas pode variar dependendo do tipo ou condição do tecido. Por exemplo, a digestão enzimática do tecido normal leva aproximadamente 45 minutos. No entanto, o tecido fibroso de amostras de fibrose pulmonar idiopática pode exigir um tempo de incubação mais longo de até 60 minutos. Portanto, monitore cuidadosamente o tecido durante esta etapa para evitar danos aos marcadores de superfície, o que é crucial para o FACS.</li>
	</ol></li>
	<li>Isolamento de célula única<ol>
<li>Triturar o tecido desenhando 5x através de uma agulha de 16 G instalada em uma seringa de 30 mL. Desenhe a suspensão do tecido em uma pipeta de furo largo e passe por uma série de filtros celulares (500 μm, 300 μm, 100 μm, 70 μm, 40 μm) sob pressão de vácuo. Lave o coador com 20 mL de tampão HBSS+ para coletar células restantes. A receita do tampão HBSS+ pode ser encontrada na Tabela de Materiais.
</li>
		<li>Adicione um volume igual de tampão HBSS+, após 45 minutos ao filtrado para inibir a atividade liberase e evitar a digestão excessiva.</li>
		<li>Filtragem centrífuga a 500 x g por 5 min a 4 °C. Remova cuidadosamente e descarte o supernaspe. Adicione 1 mL de tampão de lise de glóbulos vermelhos (RBC) à pelota, balance suavemente o tubo para desalojar a pelota e incubar no gelo por 1 min. NOTA: A quantidade e o tempo na solução de lise RBC depende do tamanho da pelota. É importante manter as células no gelo e monitorar o tempo na solução de lise RBC cuidadosamente para prevenir a lise das células-alvo. Se a lise RBC for insuficiente, repita o passo.</li>
		<li>Adicione 10-20 mL de tampão HBSS+ para neutralizar o buffer de lise RBC. Filtragem centrífuga a 500 x g por 5 min a 4 °C.</li>
		<li>Se as células vermelhas (células fantasmas) formarem uma camada nublada acima da pelota celular, resuspende a pelota em 10 mL de tampão HBSS+ e coe a suspensão através de um coador de células de 70 μm para eliminar as células fantasmas. Centrifugar o filtrado a 500 x g por 5 min a 4 °C e proceder com outras etapas.</li>
	</ol></li>
	<li>Esgotamento das células imunes e células endoteliais (passo opcional)<ol>
<li>Despojar células endoteliais CD31+ e células imunes CD45+ da piscina de células totais usando as microesferas CD31 & CD45 conjugadas a anticorpos anti-humanos monoclonais CD31 e CD45 (igG1) e colunas LS de acordo com o protocolo do fabricante (Tabela de Materiais).</li>
		<li>Colete o fluxo através, consistindo principalmente de células epiteliais e estromas, em um tubo estéril fresco e centrífuga-lo a 500 x g por 5 min a 4 °C. Realize uma contagem de células para verificar o número total de células no fluxo.</li>
	</ol></li>
	<li>Coloração da superfície celular para classificação celular associada à fluorescência (FACS)<ol>
<li>Resuspend 1 x 107 células por 1 mL de tampão HBSS+. Adicione anticorpos primários na concentração necessária e incubar as células por 30 minutos a 4 °C no escuro. Neste estudo, foram utilizados anticorpos primários conjugados fluoróforos, a menos que declarados em contrário. Detalhes de fontes de anticorpos e títulos são descritos na Tabela de Materiais. NOTA: O HTII-280 é atualmente o melhor anticorpo reativo de superfície que permite a subsetting de células pulmonares distais em frações de células predominantemente aéreas (HTII-280-) e alveolares tipo 2 (HTII-280+). Uma ressalva a essa estratégia é que as células AT1 não estão manchadas usando este método e são mal representadas devido à sua fragilidade. No entanto, as células AT1 são mal representadas em preparações pulmonares distais, presumivelmente devido à sua fragilidade e perda durante a seleção de células viáveis pela FACS e, portanto, representam apenas um contaminante raro da fração celular das vias aéreas.</li>
		<li>Lave as células adicionando 3 mL de tampão HBSS+ e centrífuga a 500 x g por 5 min a 4 °C.</li>
		<li>Se usar anticorpos primários não conjugados, adicione a concentração necessária de um anticorpo secundário conjugado fluorohore apropriado e incubar por 30 minutos no gelo. Lave o excesso de anticorpo secundário adicionando 3 mL de tampão HBSS+ e centrífuga a 500 x g por 5 min a 4 °C.</li>
		<li>Descarte as células supernascidas e resuspendas no buffer HBSS+ por 1 x 107 células/mL. Filtrar células em tubos de poliestireno de 5 mL através de uma tampa de coador para garantir a formação de uma única suspensão celular. Adicione DAPI (1 μg/mL) para manchar células permeáveis (mortas). NOTA: É essencial usar controles apropriados de cor única e fluorescência menos um (FMO) (ou seja, coquetel de coloração de anticorpos menos um anticorpo cada), para minimizar falsos positivos durante o FACS. Neste estudo, foram utilizadas contas de seleção positivas e negativas para compensação empírica por sobreposição de espectros de emissões entre fluoroforos (Tabela de Materiais). FACS enriquecem tipos de interesse celular. As células epiteliais viáveis são enriquecidas com base em seu fenótipo de superfície celular CD45 negativo, CD31 negativo, CD236 positivo e coloração negativa para DAPI. Esta fração de célula epitelial pode ser ainda mais subsettada com base na coloração de marcadores de superfície específicos do tipo celular, como coloração específica para células HTII-280-positivas que são enriquecidas para células AT2. Em contraste, a seleção negativa para HTII-280 permite o enriquecimento de pequenas células epiteliais das vias aéreas, como o clube e as células ciliadas (Figura 2).</li>
	</ol></li>
</ol>3. Enriquecimento e subsequimento de células progenitoras epiteliais das vias aéreas traqueo-brônquica
<ol><li>Preparação tecidual<ol>
<li>Disseca as vias aéreas proximais (traqueia/bronchi) dos pulmões. Abra as vias aéreas ao longo de seu comprimento usando uma tesoura para expor o lúmen e adicione 50 μg/mL Liberase para cobrir totalmente o tecido.</li>
		<li>Incubar por 20 min a 37 °C com agitação contínua usando uma mistura térmica fixada a 900 rpm.</li>
		<li>Retire as vias aéreas proximais do tubo centrífuga e coloque-a em uma placa de Petri estéril (150 x 15 mm). Raspe suavemente a superfície das vias aéreas usando um bisturi para retirar completamente as células epiteliais luminais do tecido.</li>
		<li>Lave a placa de Petri com 5 mL de tampão HBSS+ estéril para coletar todas as células epiteliais luminais desalojadas e transfira as células desalojadas para tubo de centrífuga cônica de 50 mL. Triturar a suspensão desenhando agulha de 5x a 16 G e agulha de 18 G instalada em uma seringa de 10 mL para obter suspensão de célula única.</li>
		<li>Centrifugar a suspensão a 500 x g por 5 min a 4 °C. Resuspenque a pelota em tampão HBSS+ fresco e armazene essas células das vias aéreas luminal no gelo, prontas para serem combinadas com a suspensão de célula única gerada das vias aéreas proximais picadas nos próximos passos.</li>
		<li>Usando uma tesoura, corte o tecido traqueo-brônquico restante ao longo de seus anéis para gerar pequenas tiras de tecido, e transfira as tiras para uma placa de Petri fresca. Pique as tiras de tecido usando uma única lâmina de barbear lateral para fazer pedaços menores. NOTA: Uma vez que as vias aéreas proximais são cartilaginosas, elas não podem ser picadas tão finamente quanto o tecido pulmonar distal.</li>
		<li>Transfira o tecido picado para os tubos C, adicione 2 mL de Liberase ao tubo garantindo que o tecido esteja submerso. Carregue o tubo C no dissociador automatizado e execute o Protocolo pulmonar humano-2 para dissociar o tecido mecanicamente ainda mais. NOTA: O dissociador utilizado neste protocolo oferece um programa otimizado chamado protocolo pulmonar humano-2 para esta aplicação específica (ver Tabela de Materiais).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Digestão enzimápica e isolamento celular único<ol>
<li>Transfira aproximadamente 2 g de tecido proximal picado do tubo C para cada tubo de centrífuga cônica de 50 mL e adicione 50 μg/mL Liberase e 25 μg/mL DNase solução para cada tubo. NOTA: Para garantir uma dissociação eficiente, os tubos não devem ser preenchidos além da marca de 30 mL.</li>
		<li>Incubar o tecido picado por 45 min a 37 °C com agitação contínua usando um conjunto de batedeira a 900 rpm.</li>
		<li>Passe a suspensão do tecido dissociado através de uma série de cepas celulares (500 μm, 300 μm, 100 μm, 70 μm, 40 μm) sob pressão de vácuo como mencionado acima e coletar o fluxo através. Lave o coador com 20 mL de tampão HBSS+ para coletar células restantes. NOTA: Como o tecido proximal é cartilaginoso e volumoso em comparação com o tecido distal, há maior possibilidade de entupimento dos filtros. O uso de um funil pode ajudar a evitar o transbordamento do líquido enquanto passa pelos filtros.</li>
		<li>Adicione um volume igual de tampão HBSS+ ao filtrado para inibir a atividade liberase e evitar a digestão excessiva. Adicione as células proximais proximais isoladas de 3.1.5 à suspensão celular nesta etapa.</li>
		<li>Centrifugar a suspensão combinada da célula a 500 x g por 10 min. Remova o supernatante e repita a lavagem celular no buffer HBSS+. Realize o esgotamento das células imunes CD45+ e células endoteliais CD31+ como mencionado acima em 2.4 (etapa opcional).</li>
		<li>Os métodos de coloração são semelhantes ao tecido pulmonar distal, seguem os passos em 2,5. Enriqueça células epiteliais viáveis com base em seu fenótipo de superfície celular CD45 negativo, CD31 negativo, CD236 positivo e coloração negativa para DAPI.</li>
		<li>Subconjunte ainda a fração de célula epitelial com base na coloração de marcadores de superfície específicos do tipo celular, como NGFR, permitindo o enriquecimento de tipos de células basais (NGFR positivo) e não basais (NGFR negativo; secretory, ciliado, neuroendócrino) (Figura 3).</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Cultura organoide
<ol><li>Adicione 5.000 (este número pode ser ajustado para produzir a densidade desejada de organoides epiteliais) células proximais ou distais classificadas para tubo estéril de 1,5 mL juntamente com 7,5 x 104 células MRC-5 (linha celular do fibroblasto pulmonar humano). Interações epiteliais-mesenquimais são fundamentais para a expansão das células progenitoras.</li>
	<li>Centrifugar a 500 x g por 5 min a 4 °C. NOTA: É importante confirmar manualmente a contagem de células obtida do classificador, a fim de garantir a precisão da colônia organoide formando eficiência.</li>
	<li>Remova e descarte cuidadosamente o supernasal e resuspenque a pelota celular em 50 μL de mídia gelada complementada com antibióticos. Mantenha a suspensão celular no gelo.</li>
	<li>Adicione 50 μL de gelo frio 1x fator de crescimento esgotado membrana de membrana de porão médio ao frasco e tubo suavemente a suspensão no gelo para misturar. NOTA: É importante usar a mídia gelada e manter células no gelo para evitar a polimerização prematura do meio da matriz da membrana do porão.</li>
	<li>Transfira a suspensão celular para uma inserção de cultura celular do tamanho de um poro de 0,4 μm em uma placa de 24 poços (1,4 x 104 células/cm2), tomando cuidado para evitar a introdução de bolhas de ar.</li>
	<li>Incubar a 37 °C por 30-45 min para permitir que a matriz se solidifique.</li>
	<li>Adicione 600 μL de meio de crescimento pré-aquecido ao poço. NOTA: A mídia foi complementada com agentes antimicocópticos (0,4%) e estreptococos de caneta (1%) nas primeiras 24h após a semeadura e 10 μM Rho kinase inibidor para as primeiras 72 h.</li>
	<li>Cultura a 37 °C em uma incubadora de CO2 de 5% por 30 dias, período durante o qual a mídia deve ser alterada a cada 48 h. NOTA: A duração da cultura pode ser alterada com base no propósito do experimento. Pontos finais mais longos são usados para estudar diferenciação, enquanto pontos finais mais curtos de 7 dias, 14 dias etc., podem ser usados se o objetivo do experimento não for alcançar a completa diferenciação.</li>
	<li>Adicione 10 μM inibidor de TGFβ aos meios de cultura por 15 dias para manter as células na fase proliferativa e suprimir o crescimento excessivo de fibroblastos. NOTA: Os resultados diferem de acordo com o meio de cultura utilizado para o ensaio. Por exemplo, os resultados aqui apresentados foram gerados utilizando-se pneumacult-ALI Medium, o que resulta na geração de organoides grandes a partir de pulmão distal, organoides bem diferenciados e maiores do pulmão proximal.</li>
</ol>5. Mancha organoide
<ol><li>Fixação e incorporação de organoides<ol>
<li>Aspirar a mídia das câmaras de inserção transmembrana superior e inferior e enxaguar uma vez com PBS quente.</li>
		<li>Fixar as culturas colocando 300 μL de PFA (2% c/v) na pastilha e 500 μL no poço por 1hr a 37°C. Remova fixativo e enxágue com PBS quente tomando cuidado para não desalojar o plug da matriz de membrana demico-base. NOTA: Os organoides fixos podem ser armazenados submersos em PBS a 4 °C durante uma a duas semanas antes de iniciar mais etapas.</li>
		<li>Aspirar PBS, inverter a pastilha e cortar cuidadosamente a membrana de inserção ao redor de sua periferia. Usando fórceps, remova a membrana transwell, tomando cuidado para não perturbar o plugue de matriz.</li>
		<li>Em uma placa de Petri, toque na pastilha para recuperar o plugue de matriz.</li>
		<li>Adicione uma gota de gel de processamento de espécimes como o Histogel (mantido a 37 °C) ao plugue da matriz e mantenha a 4 °C até que o gel se solidifique.</li>
		<li>Transfira o plugue para um de incorporação, desidrate-se através de concentrações crescentes de etanol (70, 90 e 100%), limpe em xileno e incorpore em cera de parafina.</li>
		<li>Corte seções de 7 μm em um microtome e colete em slides carregados positivamente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloração de imunofluorescência de organoides<ol>
<li>Coloque slides a 65 °C por 30 min para desapor.</li>
		<li>Desparafinar as seções por imersão no xileno e reidratar através da diminuição das concentrações de etanol.</li>
		<li>Realize a recuperação de antígeno de alta temperatura em solução de unmasking de antígeno, base de ácido cítrico usando um retriever comercialmente disponível mergulhando slides na solução por 15 min (Tabela de Materiais).</li>
		<li>Cerque o tecido com uma barreira hidrofóbica usando uma caneta pap.</li>
		<li>Bloqueie a coloração não específica entre os anticorpos primários e o tecido, incubando no buffer de bloqueio.</li>
		<li>Incubar seções na concentração adequada de anticorpos primários diluídos em solução de incubação durante a noite a 4 °C em uma câmara umidificada.</li>
		<li>Enxágüe seções 3x à temperatura ambiente com um tampão de lavagem.</li>
		<li>Incubar na concentração adequada de anticorpo secundário conjugado fluorocromo por 1h à temperatura ambiente.</li>
		<li>Enxágüe seções 3x à temperatura ambiente com 0,1% Tween 20-TBS. Incubar seções por 5 min em DAPI (1 μg/mL). Enxágüe seções uma vez em TBS (soro fisiológico tamponado por tris) com 0,1% Tween 20, seca e montagem em uma solução de montagem (Figura 4 e Figura 5). NOTA: A diluição de trabalho de origem e ideal dos anticorpos primários e secundários utilizados para a coloração da imunofluorescência estão incluídas na Tabela de Materiais.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+analysis+of+two+distinct+bronchiolar+progenitors+during+lung+injury+and+repair.">Functional analysis of two distinct bronchiolar progenitors during lung injury and repair.</a> American Journal of Respiratory and Cellular Molecular Biology. 44 (6), 794-803 (2011).</li><li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Airway+epithelial+progenitors+are+region+specific+and+show+differential+responses+to+bleomycin-induced+lung+injury.">Airway epithelial progenitors are region specific and show differential responses to bleomycin-induced lung injury.</a> Stem Cells. 30 (9), 1948-1960 (2012).</li><li>Benam, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+airway-on-a-chip+enables+analysis+of+human+lung+inflammation+and+drug+responses+in+vitro.">Small airway-on-a-chip enables analysis of human lung inflammation and drug responses in vitro.</a> Nature Methods. 13 (2), 151-157 (2016).</li><li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstituting+organ-level+lung+functions+on+a+chip.">Reconstituting organ-level lung functions on a chip.</a> Science. 328 (5986), 1662-1668 (2010).</li><li>Jain, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primary+Human+Lung+Alveolus-on-a-chip+Model+of+Intravascular+Thrombosis+for+Assessment+of+Therapeutics.">Primary Human Lung Alveolus-on-a-chip Model of Intravascular Thrombosis for Assessment of Therapeutics.</a> Clinical Pharmacology &amp; Therapeutics. 103 (2), 332-340 (2018).</li><li>Mulay, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SARS-CoV-2+infection+of+primary+human+lung+epithelium+for+COVID-19+modeling+and+drug+discovery.">SARS-CoV-2 infection of primary human lung epithelium for COVID-19 modeling and drug discovery.</a> bioRxiv. , (2020).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Descrevemos um método confiável para o isolamento de subpopulações definidas de células pulmonares do tecido pulmonar humano para análise molecular ou funcional e modelagem de doenças. Elementos críticos dos métodos incluem a capacidade de alcançar a dissociação tecidual com a preservação de epítopos superficiais, que permitem o enriquecimento mediado por anticorpos de células recém-isoladas, e a otimização de métodos culturais para a geração eficiente de organoides epiteliais específicos da regiã...

Os espaços aéreos do sistema respiratório humano podem ser amplamente divididos em zonas de condução e respiratória que mediam o transporte de gases e sua subsequente troca através da barreira epitelial-microvascular, respectivamente. As vias aéreas condutoras incluem traqueia, brônquios, brônquios e brônquios terminais, enquanto os espaços de ar respiratório incluem brônquios respiratórios, dutos alveolares e alvéolos. O revestimento epitelial desses espaços aéreos muda na composição ao longo do eixo proximo-distal para acomodar os requisitos únicos de cada zona funcionalmente distinta. O epitélio pseudoesstratificado das vias aéreas traqueo-brônquico é composto por três tipos de células principais, basal, secreto e ciliado, além dos tipos celulares menos abundantes, incluindo escova, neuroendócrina e ionócito 1,2,3. As vias aéreas bronquiolares abrigam tipos de células epiteliais morfologicamente semelhantes, embora haja distinções em suas propriedades abundantes e funcionais. Por exemplo, as células basais são menos abundantes dentro das vias aéreas bronquiolares, e as células secretas incluem uma maior proporção de células de clube versus células de cálice e cálice que predominam nas vias aéreas traqueo-brônquicas.  As células epiteliais da zona respiratória incluem um tipo de célula cuboidal mal definida em brônquios respiratórios, além de células alveolares tipo I (ATI) e tipo II (ATII) de dutos alveolares e alveoli 1,4.
A identidade dos tipos de células epiteliais e progenitoras que contribuem para a manutenção e renovação da epitelial em cada zona são incompletamente descritas e em grande parte inferidas a partir de estudos em modelos animais 5,6,7,8. Estudos em camundongos têm mostrado que ou células basais de vias aéreas pseudoestratificadas, ou células de clubes de vias aéreas bronquiolares ou células ATII do epitélio alveolar, servem como células-tronco epiteliais baseadas na capacidade de autoconexação ilimitada e diferenciação multipotente 7,9,10,11,12 . Apesar da incapacidade de realizar estudos de rastreamento de linhagem genética para avaliar a origem dos tipos de células epiteliais pulmonares humanas, a disponibilidade de modelos de cultura baseados em organoides para avaliar o potencial funcional das células-tronco epiteliais e progenitoras fornece uma ferramenta para estudos comparativos entre camundongos ehumanos 13,14,15,16,17.
Descrevemos métodos para o isolamento de tipos de células epiteliais de diferentes regiões do pulmão humano e sua cultura usando um sistema organoide 3D para recapitular os tipos de células regionais. Métodos semelhantes foram desenvolvidos para a análise funcional e modelagem de doenças de células epiteliais de outros sistemas de órgãos 18,19,20,21. Esses métodos fornecem uma plataforma para a identificação de células progenitoras epiteliais regionais, para realizar estudos mecanicistas investigando sua regulação e microambiente, e para permitir a modelagem de doenças e descoberta de medicamentos. Embora estudos de células progenitoras epiteliais pulmonares realizados em modelos animais possam se beneficiar da análise, seja in vivo ou in vitro, insights sobre a identidade das células progenitoras epiteliais pulmonares humanas têm sido em grande parte dependentes da extrapolação de organismos modelo. Como tal, esses métodos fornecem uma ponte para relacionar a identidade e o comportamento dos tipos de células epiteliais pulmonares humanas com seus estudos investigando a regulação de células-tronco/progenitoras.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:694px;" width="694">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Cell Isolation</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">10 mL Sterile syringes, Luer-Lok Tip</td>
			<td style="width:152px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">BD 309646</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">30 mL Sterile syringes, Luer-Lok Tip</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">BD302832</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Biohazard bags</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">89495-440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Biohazard bags</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">89495-440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">connecting ring</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">41-50000-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Deoxyribonuclease (lot#SLBF7798V)</td>
			<td style="width:152px;">sigma Aldrich</td>
			<td style="width:161px;">DN25-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Disposable Petri dishes</td>
			<td style="width:152px;">Corning/Falcon</td>
			<td style="width:161px;">25373-187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Funnel</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">42-50000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">HBSS</td>
			<td style="width:152px;">Corning</td>
			<td style="width:161px;">21-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Liberase TM Research Grade</td>
			<td style="width:152px;">sigma Aldrich</td>
			<td style="width:161px;">5401127001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">needle 16G</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">305198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">needle 18G</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">305199</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:214px;">PluriStrainer 100 &#181;m (Cell Strainer)</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">43-50100-51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:214px;">PluriStrainer 300 &#181;m (Cell Strainer)</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">43-50300-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:214px;">PluriStrainer 40 &#181;m (Cell Strainer)</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">43-50040-51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">PluriStrainer 500 &#181;m (Cell Strainer)</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">43-50500-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:214px;">PluriStrainer 70 &#181;m (Cell Strainer)</td>
			<td style="width:152px;">Pluriselect</td>
			<td style="width:161px;">43-50070-51</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Razor blades</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">55411-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Red Blood Cell lysis buffer</td>
			<td style="width:152px;">eBioscience</td>
			<td style="width:161px;">00-4333-57</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Equipment&#8217;s</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">GentleMACS C Tubes</td>
			<td style="width:152px;">MACS Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:161px;">130-096-334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">GentleMACS Octo Dissociator</td>
			<td style="width:152px;">MACS Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:161px;">130-095-937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Leica ASP 300s Tissue processor</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">LS Columns</td>
			<td style="width:152px;">MACS Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:161px;">130-042-401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">MACS MultiStand**</td>
			<td style="width:152px;">Miltenyi Biotech</td>
			<td style="width:161px;">130-042-303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Thermomixer</td>
			<td style="width:152px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:161px;">05-412-503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:214px;">Thermomixer</td>
			<td style="width:152px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:161px;">05-412-503</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HBSS+ Buffer</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:214px;">Amphotericin B</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">15290018</td>
			<td style="width:167px;">2ml</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">EDTA (0.5 M), pH 8.0, RNase-free</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">AM9260G</td>
			<td style="width:167px;">500&#181;l</td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:152px;">Gemini Bio-Products</td>
			<td style="width:161px;">100-106</td>
			<td style="width:167px;">10ml</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">HBSS Hank&#39;s Balanced Salt Solution 1X 500 ml</td>
			<td style="width:152px;">VWR</td>
			<td style="width:161px;">45000-456</td>
			<td>500ml bottle</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">HEPES (1 M)</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">15630080</td>
			<td style="width:167px;">5ml</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:214px;">Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) Antibiotic Mixture</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">15640055</td>
			<td style="width:167px;">5ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">List of antibodies for FACS</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:214px;">Alexa Fluor 647 anti-human CD326 (EpCAM) Antibody</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">369820</td>
			<td style="width:167px;">1:50</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">BD CompBead Anti-Mouse Ig, K/ Negative control particles set</td>
			<td style="width:152px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">BDB552843</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:214px;">CD31 MicroBead Kit, human</td>
			<td style="width:152px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:161px;">130-091-935</td>
			<td style="width:167px;">20&#181;l/ 107 total cells</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:214px;">CD45 MicroBeads, human</td>
			<td style="width:152px;">Miltenyi Biotec</td>
			<td style="width:161px;">130-045-801</td>
			<td style="width:167px;">20&#181;l/ 107 total cells</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">DAPI</td>
			<td style="width:152px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:161px;">D9542-10MG</td>
			<td style="width:167px;">1:10000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">FITC anti-human CD235a</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">349104</td>
			<td style="width:167px;">1:100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">FITC anti-human CD31</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">303104</td>
			<td style="width:167px;">1:100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">FITC anti-human CD45</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">304054</td>
			<td style="width:167px;">1:100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">FITC anti-mouse IgM Antibody</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">406506</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Mouse IgM anti human HT2-280</td>
			<td style="width:152px;">Terrace Biotech</td>
			<td style="width:161px;">TB-27AHT2-280</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">PE anti-human CD271(NGFR)</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">345106</td>
			<td style="width:167px;">1:50</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td colspan="2" height="21" style="height:21px;width:367px;">Composition of Organoid Culture mediums</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">MRC-5</td>
			<td style="width:152px;">ATCC</td>
			<td style="width:161px;">CCL-171</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">PneumaCult -ALI Medium</td>
			<td style="width:152px;">Stemcell Technologies</td>
			<td style="width:161px;">5001</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Small Airway Epithelial Cell Growth Medium</td>
			<td style="width:152px;">PromoCell</td>
			<td style="width:161px;">C-21170</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">ThinCert Tissue Culture Inserts, Sterile</td>
			<td style="width:152px;">Greiner Bio-One</td>
			<td style="width:161px;">662641</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Y-27632 (ROCK inhibitor) 100mM stock (1000x)</td>
			<td style="width:152px;">Stemcell Technologies</td>
			<td style="width:161px;">72302</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Mouse Basal medium:</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Amphotericin B</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">15290018</td>
			<td style="width:167px;">50 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">DMEM/F-12, HEPES</td>
			<td style="width:152px;">ThermoFisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">11330032</td>
			<td style="width:167px;">50 ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:152px;">Gemini Bio-Products</td>
			<td style="width:161px;">100-106</td>
			<td style="width:167px;">5 ml</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Insulin-Transferrin-Selenium (ITS -G) (100X)</td>
			<td style="width:152px;">ThermoFisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">41400045</td>
			<td style="width:167px;">500 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) Antibiotic Mixture</td>
			<td style="width:152px;">Thermo fisher scientific</td>
			<td style="width:161px;">15640055</td>
			<td style="width:167px;">500 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">SB431542 TGF-&#946; pathway inhibitor (stock 100 mM)</td>
			<td style="width:152px;">Stem cell</td>
			<td style="width:161px;">72234</td>
			<td style="width:167px;">5 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td colspan="2" height="42" style="height:42px;width:367px;">List of antibodies for Immunohistochemistry</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Antigen unmasking solution, citric acid based</td>
			<td style="width:152px;">Vector</td>
			<td style="width:161px;">H-3300</td>
			<td style="width:167px;">937 &#181;l in 100ml water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Histogel</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:161px;">HG-4000-012</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Primary Antibodies</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Anti HT2-280</td>
			<td style="width:152px;">Terracebiotech</td>
			<td style="width:161px;">TB-27AHT2-280</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">FOXJ1 Monoclonal Antibody (2A5)</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">14-9965-82</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Human Uteroglobin/SCGB1A1 Antibody</td>
			<td style="width:152px;">R and D systems</td>
			<td style="width:161px;">MAB4218</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Keratin 5 Polyclonal Chicken Antibody, Purified [Poly9059]</td>
			<td style="width:152px;">Biolegend</td>
			<td style="width:161px;">905901</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">MUC5AC Monoclonal Antibody (45M1)</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">MA5-12178</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">PDPN / Podoplanin Antibody (clone 8.1.1)</td>
			<td style="width:152px;">LifeSpan Biosciences</td>
			<td style="width:161px;">LS-C143022-100</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Purified Mouse Anti-E-Cadherin</td>
			<td style="width:152px;">BD biosciences</td>
			<td style="width:161px;">610182</td>
			<td style="width:167px;">1:1000</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Sox-2 Antibody</td>
			<td style="width:152px;">Santa Cruz biotechnologies</td>
			<td style="width:161px;">sc-365964</td>
			<td style="width:167px;">1:300</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Secondary Antibodies</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Donkey anti-rabbit lgG, 488</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21206</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">FITC anti-mouse IgM Antibody</td>
			<td style="width:152px;">BioLegend</td>
			<td style="width:161px;">406506</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Goat anti-Hamster IgG (H+L), Alexa Fluor 594</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21113</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Goat anti-Mouse IgG1 Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21121</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Goat anti-Mouse IgG2a Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21131</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Goat anti-Mouse IgG2a Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 568</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21134</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Goat anti-Mouse IgG2b Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 568</td>
			<td style="width:152px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">A-21144</td>
			<td style="width:167px;">1:500</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:214px;">Buffers</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:214px;">Immunohistochemistry Blocking Solution</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">3% BSA, o.4% Triton-x100 in TBS (Tris based saline)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Immunohistochemistry Incubation Solution</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">3% BSA, ).1% Triton-X100 in TBS</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:214px;">Immunohistochemistry Washing Solution</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">TBS with 0.1% Tween 20</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

isolation and enrichment of human lung epithelial progenitor cells for organoid culture

Modelos organoides epiteliais servem como ferramentas valiosas para estudar a biologia básica de um sistema de órgãos e para modelagem de doenças. Quando cultivadas como organoides, as células progenitoras epiteliais podem se auto-renovar e gerar progêneres diferenciais que exibem funções celulares semelhantes às de suas contrapartes in vivo . Aqui descrevemos um protocolo passo-a-passo para isolar progenitores específicos da região do pulmão humano e gerar culturas organoides 3D como uma ferramenta experimental e de validação. Definimos regiões proximais e distais do pulmão com o objetivo de isolar células progenitoras específicas da região. Utilizamos uma combinação de dissociação enzimática e mecânica para isolar células totais do pulmão e da traqueia. Células progenitoras específicas foram então fracionadas das células de origem proximal ou distal usando fluorescência de classificação celular associada (FACS) com base em marcadores de superfície específicos do tipo celular, como NGFR para classificação de células basais e HTII-280 para classificação de células alveolares tipo II. Progenitores basais isolados ou alveolares tipo II foram utilizados para gerar culturas organoides 3D. Tanto progenitores distal quanto proximal formaram organoides com uma colônia formando eficiência de 9-13% na região distal e 7-10% na região proximal quando banhados 5000 células/poços no dia 30. Organoides distais mantiveram células alveolares tipo II HTII-280+ na cultura, enquanto organoides proximais se diferenciaram em células ciliadas e secretary até o dia 30. Essas culturas organoides 3D podem ser utilizadas como uma ferramenta experimental para estudar a biologia celular das interações mesenquimais pulmonares e epiteliais, bem como para o desenvolvimento e validação de estratégias terapêuticas voltadas à disfunção epitelial em uma doença.

Tecido pulmonar de origem A traqueia e o brônquio extrapulmonar (Figura 1A) foram usados como tecido fonte para o isolamento de células epiteliais das vias aéreas proximais e posterior geração de organoides proximais. O tecido pulmonar distal que inclui tanto o parenchyma quanto as pequenas vias aéreas com menos de 2 mm de diâmetro (Figura 1A) foram utilizados para o isolamento de pequenas vias aéreas e células epiteliais alveolares ...

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Isolation and Enrichment of Human Lung Epithelial Progenitor Cells for Organoid Culture

Este artigo fornece uma metodologia detalhada para as abordagens de dissociação tecidual e fracionamento celular permitindo o enriquecimento de células epiteliais viáveis de regiões proximais e distais do pulmão humano. Aqui essas abordagens são aplicadas para a análise funcional das células progenitoras epiteliais pulmonares através do uso de modelos de cultura organoides 3D.

Isolamento e enriquecimento de células progenitoras epiteliais pulmonares humanas para a cultura organoide

Epithelial organoid models serve as valuable tools to study the basic biology of an organ system and for disease modeling. When grown as organoids, ...

isolation-enrichment-human-lung-epithelial-progenitor-cells-for

Research

JoVE Journal

Biology

7.9K visualizações.  Cedars-Sinai Medical Center. Este artigo fornece uma metodologia detalhada para as abordagens de dissociação tecidual e fracionamento celular permitindo o enriquecimento de células epiteliais viáveis de regiões proximais e distais do pulmão humano. Aqui essas abordagens são aplicadas para a análise funcional das células progenitoras epiteliais pulmonares através do uso de modelos de cultura organoides 3D.

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Isolation and Culture of Post-Natal Mouse Cerebellar Granule Neuron Progenitor Cells and Neurons 

The cerebellar cortex is a well described structure that provides unique opportunities for studying neuronal properties and development1,2. Of the cerebellar neuronal types (granule cells, Purkinje cells and inhibitory interneurons), granule neurons are by far the most numerous and are the most abundant type of neurons in the mammalian brain. In rodents, cerebellar granule neurons are generated during the first two post-natal weeks from progenitor cells in the outermost layer of the cerebellar cortex, the external granule layer (EGL). The protocol presented here describes techniques to enrich and culture granule neurons and their progenitor cells from post-natal mouse cerebellum. We will describe procedures to obtain cultures of increasing purity3,4, which can be used to study the differentiation of proliferating progenitor cells into granule neurons5,6. Once the progenitor cells differentiate, the cultures also provide a homogenous population of granule neurons for experimental manipulation and characterization of phenomena such as synaptogenesis, glutamate receptor function7, interaction with other purified cerebellar cells8,9 or cell death7.

Isolation and Culture of Post-Natal Mouse Cerebellar Granule Neuron Progenitor Cells and Neurons

Here we present a method to isolate and culture cerebellar granule neuron progenitor cells and cerebellar granule neurons from postnatal mouse.

Isolamento e Cultura de Pós-Natal do rato Cerebelar Granule Células Progenitoras Neuron e Neurônios

The cerebellar cortex is a well described structure that provides unique opportunities for studying neuronal properties and development1,2. Of the ...

Biologia

Isolation and Large Scale Expansion of Adult Human Endothelial Colony Forming Progenitor Cells

This paper introduces a novel recovery strategy for endothelial colony forming progenitor cells (ECFCs) from heparinized but otherwise unmanipulated adult human peripheral blood within a mean of 12 days. After large scale expansion &gt;1x108 ECFCs can be obtained for further tests. Advantageously by using pHPL the contact of human cells with bovine serum antigens can be excluded. By flow cytometry and immunohistochemistry the isolated cells can be characterized as ECFC and their in vitro functionality to form vascular like structures can be tested in a matrigel assay. Further these cells can be subcutaneously injected in a mouse model to form functional, perfused vessels in vivo. After long term expansion and cryopreservation proliferation, function and genomic stability appear to be preserved. 3,4
This animal-protein free isolation and expansion method is easily applicable to generate a large quantity of ECFCs.

Endothelial colony forming progenitor cells (ECFCs) are a promising tool to study vascular homeostasis and repair.1,2 This paper introduces a novel animal-serum free method for isolation and expansion of ECFC from heparinised adult human peripheral blood with pooled human platelet lysate (pHPL) diminishing the risk of anti-bovine immunisation.

Isolamento e expansão em grande escala de Adulto Humanos endotelial Colony Células Progenitoras Forming

This paper introduces a novel recovery strategy for endothelial colony forming progenitor cells (ECFCs) from heparinized but otherwise unmanipulated adult ...

Isolation and Culture of Avian Embryonic Valvular Progenitor Cells

Proper formation and function of embryonic heart valves is critical for developmental progression. The early embryonic heart is a U-shaped tube of endocardium surrounded by myocardium. The myocardium secretes cardiac jelly, a hyaluronan-rich gelatinous matrix, into the atrioventricular (AV) junction and outflow tract (OFT) lumen. At stage HH14 valvulogenesis begins when a subset of endocardial cells receive signals from the myocardium, undergo endocardial to mesenchymal transformation (EMT), and invade the cardiac jelly. At stage HH25 the valvular cushions are fully mesenchymalized, and it is this mesenchyme that eventually forms the valvular and septal apparatus of the heart. Understanding the mechanisms that initiate and modulate the process of EMT and cell differentiation are important because of their connection to serious congenital heart defects. In this study we present methods to isolate pre-EMT endocardial and post-EMT mesenchymal cells, which are the two different cell phenotypes of the prevalvular cushion. Pre-EMT endocardial cells can be cultured with or without the myocardium. Post-EMT AV cushion mesenchymal cells can be cultured inside mechanically constrained or stress-free collagen gels. These 3D in vitro models mimic key valvular morphogenic events and are useful for deconstructing the mechanisms of early and late stage valvulogenesis.

This article will provide a method for isolating and culturing quail or chicken HH14- valve endocardial cells and HH25 valve cushion mesenchymal cells.

Isolamento e Cultura da Avian embrionárias Células Progenitoras Valvular

Proper formation and function of embryonic heart valves is critical for developmental progression. The early embryonic heart is a U-shaped tube of ...

Isolation and Culture of Adult Epithelial Stem Cells from Human Skin

The homeostasis of all self-renewing tissues is dependent on adult stem cells. As undifferentiated stem cells undergo asymmetric divisions, they generate daughter cells that retain the stem cell phenotype and transit-amplifying cells (TA cells) that migrate from the stem cell niche, undergo rapid proliferation and terminally differentiate to repopulate the tissue.
Epithelial stem cells have been identified in the epidermis, hair follicle, and intestine as cells with a high in vitro proliferative potential and as slow-cycling label-retaining cells in vivo 1-3. Adult, tissue-specific stem cells are responsible for the regeneration of the tissues in which they reside during normal physiologic turnover as well as during times of stress 4-5. Moreover, stem cells are generally considered to be multi-potent, possessing the capacity to give rise to multiple cell types within the tissue 6. For example, rodent hair follicle stem cells can generate epidermis, sebaceous glands, and hair follicles 7-9. We have shown that stem cells from the human hair follicle bulge region exhibit multi-potentiality 10.
Stem cells have become a valuable tool in biomedical research, due to their utility as an in vitro system for studying developmental biology, differentiation, tumorigenesis and for their possible therapeutic utility. It is likely that adult epithelial stem cells will be useful in the treatment of diseases such as ectodermal dysplasias, monilethrix, Netherton syndrome, Menkes disease, hereditary epidermolysis bullosa and alopecias 11-13. Additionally, other skin problems such as burn wounds, chronic wounds and ulcers will benefit from stem cell related therapies 14,15. Given the potential for reprogramming of adult cells into a pluripotent state (iPS cells)16,17, the readily accessible and expandable adult stem cells in human skin may provide a valuable source of cells for induction and downstream therapy for a wide range of disease including diabetes and Parkinson's disease.

A rapid, robust way of isolating viable adult epithelial stem cells from human skin is described. The method utilizes enzymatic digestion of skin collagen matrix , followed by plucking of hair follicles and isolation of single cell suspensions or tissue fragments for cell culture.

Isolamento e Cultura de Células-Tronco Adultas epitelial da pele humana

The homeostasis of all self-renewing tissues is dependent on adult stem cells. As undifferentiated stem cells undergo asymmetric divisions, they generate ...

Ex Vivo Culture of Primary Human Fallopian Tube Epithelial Cells

Epithelial ovarian cancer is a leading cause of female cancer mortality in the United States. In contrast to other women-specific cancers, like breast and uterine carcinomas, where death rates have fallen in recent years, ovarian cancer cure rates have remained relatively unchanged over the past two decades 1. This is largely due to the lack of appropriate screening tools for detection of early stage disease where surgery and chemotherapy are most effective 2, 3. As a result, most patients present with advanced stage disease and diffuse abdominal involvement. This is further complicated by the fact that ovarian cancer is a heterogeneous disease with multiple histologic subtypes 4, 5. Serous ovarian carcinoma (SOC) is the most common and aggressive subtype and the form most often associated with mutations in the BRCA genes. Current experimental models in this field involve the use of cancer cell lines and mouse models to better understand the initiating genetic events and pathogenesis of disease 6, 7. Recently, the fallopian tube has emerged as a novel site for the origin of SOC, with the fallopian tube (FT) secretory epithelial cell (FTSEC) as the proposed cell of origin 8, 9. There are currently no cell lines or culture systems available to study the FT epithelium or the FTSEC. Here we describe a novel ex vivo culture system where primary human FT epithelial cells are cultured in a manner that preserves their architecture, polarity, immunophenotype, and response to physiologic and genotoxic stressors. This ex vivo model provides a useful tool for the study of SOC, allowing a better understanding of how tumors can arise from this tissue, and the mechanisms involved in tumor initiation and progression.

Ex Vivo Culture of Primary Human Fallopian Tube Epithelial Cells

The fallopian tube (FT) is emerging as an alternative site of origin for serous ovarian carcinoma (SOC). This protocol describes a novel method for the isolation and ex vivo culture of fallopian tube epithelial cells. This system recapitulates the in vivo epithelium and allows the study of SOC pathogenesis.

Ex Vivo de Cultura Primária células epiteliais trompa de Falópio

Epithelial ovarian cancer is a leading cause of female cancer mortality in the United States. In contrast to other women-specific cancers, like breast and ...

Isolation of Mammary Epithelial Cells from Three-dimensional Mixed-cell Spheroid Co-culture

While enormous efforts have gone into identifying signaling pathways and molecules involved in normal and malignant cell behaviors1-2, much of this work has been done using classical two-dimensional cell culture models, which allow for easy cell manipulation. It has become clear that intracellular signaling pathways are affected by extracellular forces, including dimensionality and cell surface tension3-4. Multiple approaches have been taken to develop three-dimensional models that more accurately represent biologic tissue architecture3. While these models incorporate multi-dimensionality and architectural stresses, study of the consequent effects on cells is less facile than in two-dimensional tissue culture due to the limitations of the models and the difficulty in extracting cells for subsequent analysis.
The important role of the microenvironment around tumors in tumorigenesis and tumor behavior is becoming increasingly recognized4. Tumor stroma is composed of multiple cell types and extracellular molecules. During tumor development there are bidirectional signals between tumor cells and stromal cells5. Although some factors participating in tumor-stroma co-evolution have been identified, there is still a need to develop simple techniques to systematically identify and study the full array of these signals6. Fibroblasts are the most abundant cell type in normal or tumor-associated stromal tissues, and contribute to deposition and maintenance of basement membrane and paracrine growth factors7.
Many groups have used three dimensional culture systems to study the role of fibroblasts on various cellular functions, including tumor response to therapies, recruitment of immune cells, signaling molecules, proliferation, apoptosis, angiogenesis, and invasion8-15. We have optimized a simple method for assessing the effects of mammary fibroblasts on mammary epithelial cells using a commercially available extracellular matrix model to create three-dimensional cultures of mixed cell populations (co-cultures)16-22. With continued co-culture the cells form spheroids with the fibroblasts clustering in the interior and the epithelial cells largely on the exterior of the spheroids and forming multi-cellular projections into the matrix. Manipulation of the fibroblasts that leads to altered epithelial cell invasiveness can be readily quantified by changes in numbers and length of epithelial projections23. Furthermore, we have devised a method for isolating epithelial cells out of three-dimensional co-culture that facilitates analysis of the effects of fibroblast exposure on epithelial behavior. We have found that the effects of co-culture persist for weeks after epithelial cell isolation, permitting ample time to perform multiple assays. This method is adaptable to cells of varying malignant potential and requires no specialized equipment. This technique allows for rapid evaluation of in vitro cell models under multiple conditions, and the corresponding results can be compared to in vivo animal tissue models as well as human tissue samples.

A simple method is described for analyzing effects of tissue fibroblasts on associated epithelial cells. The combination of this method and three-dimensional tissue culture can facilitate analysis of cells after isolation from 3D. The technique is applicable to cells of varying malignant potential, allowing systematic study of effects of tumor-associated stroma on tumor cells.

Isolamento de células epiteliais mamárias de tridimensional Mixed-célula esferoidal co-cultura

While enormous efforts have gone into identifying signaling pathways and molecules involved in normal and malignant cell behaviors1-2, much of this work ...

Serial Enrichment of Spermatogonial Stem and Progenitor Cells (SSCs) in Culture for Derivation of Long-term Adult Mouse SSC Lines

Spermatogonial stem and progenitor cells (SSCs) of the testis represent a classic example of adult mammalian stem cells and preserve fertility for nearly the lifetime of the animal. While the precise mechanisms that govern self-renewal and differentiation in vivo are challenging to study, various systems have been developed previously to propagate murine SSCs in vitro using a combination of specialized culture media and feeder cells1-3.
Most in vitro forays into the biology of SSCs have derived cell lines from neonates, possibly due to the difficulty in obtaining adult cell lines4. However, the testis continues to mature up until ~5 weeks of age in most mouse strains. In the early post-natal period, dramatic changes occur in the architecture of the testis and in the biology of both somatic and spermatogenic cells, including alterations in expression levels of numerous stem cell-related genes. Therefore, neonatally-derived SSC lines may not fully recapitulate the biology of adult SSCs that persist after the adult testis has reached a steady state.
Several factors have hindered the production of adult SSC lines historically. First, the proportion of functional stem cells may decrease during adulthood, either due to intrinsic or extrinsic factors5,6. Furthermore, as with other adult stem cells, it has been difficult to enrich SSCs sufficiently from total adult testicular cells without using a combination of immunoselection or other sorting strategies7. Commonly employed strategies include the use of cryptorchid mice as a source of donor cells due to a higher ratio of stem cells to other cell types8. Based on the hypothesis that removal of somatic cells from the initial culture disrupts interactions with the stem cell niche that are essential for SSC survival, we previously developed methods to derive adult lines that do not require immunoselection or cryptorchid donors but rather employ serial enrichment of SSCs in culture, referred to hereafter as SESC2,3.
The method described below entails a simple procedure for deriving adult SSC lines by dissociating adult donor seminiferous tubules, followed by plating of cells on feeders comprised of a testicular stromal cell line (JK1)3. Through serial passaging, strongly adherent, contaminating non-germ cells are depleted from the culture with concomitant enrichment of SSCs. Cultures produced in this manner contain a mixture of spermatogonia at different stages of differentiation, which contain SSCs, based on long-term self renewal capability. The crux of the SESC method is that it enables SSCs to make the difficult transition from self-renewal in vivo to long-term self-renewal in vitro in a radically different microenvironment, produces long-term SSC lines, free of contaminating somatic cells, and thereby enables subsequent experimental manipulation of SSCs.

Serial Enrichment of Spermatogonial Stem and Progenitor Cells SSCs in Culture for Derivation of Long-term Adult Mouse SSC Lines

A simple method to derive and maintain spermatogonial stem and progenitor cell lines from adult mice is presented here. The method utilizes feeder cells originating from the somatic cell compartment of the adult mouse testis. This technique is applicable to common mouse strains, including transgenic, knock-out, and knock-in mice.

Enriquecimento de série-tronco de esperma e células progenitoras (SSC) em Cultura para Derivação de longo prazo Adultos Linhas rato SSC

Spermatogonial stem and progenitor cells (SSCs) of the testis represent a classic example of adult mammalian stem cells and preserve fertility for nearly ...

Induction and Analysis of Epithelial to Mesenchymal Transition

Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is essential for proper morphogenesis during development. Misregulation of this process has been implicated as a key event in fibrosis and the progression of carcinomas to a metastatic state. Understanding the processes that underlie EMT is imperative for the early diagnosis and clinical control of these disease states. Reliable induction of EMT in vitro is a useful tool for drug discovery as well as to identify common gene expression signatures for diagnostic purposes. Here we demonstrate a straightforward method for the induction of EMT in a variety of cell types. Methods for the analysis of cells pre- and post-EMT induction by immunocytochemistry are also included. Additionally, we demonstrate the effectiveness of this method through antibody-based array analysis and migration/invasion assays.

A straightforward method is described for the induction of epithelial to mesenchymal transition (EMT) in a variety of cell types. Methods for the analysis of cells in EMT states by immunocytochemistry are included.

Indução e Análise de epitelial para mesenquimal Transição

Epithelial  to mesenchymal transition (EMT) is essential for proper morphogenesis during  development. Misregulation of this  process has been implicated ...

Culturing of Human Nasal Epithelial Cells at the Air Liquid Interface

In vitro models using human primary epithelial cells are essential in understanding key functions of the respiratory epithelium in the context of microbial infections or inhaled agents. Direct comparisons of cells obtained from diseased populations allow us to characterize different phenotypes and dissect the underlying mechanisms mediating changes in epithelial cell function. Culturing epithelial cells from the human tracheobronchial region has been well documented, but is limited by the availability of human lung tissue or invasiveness associated with obtaining the bronchial brushes biopsies. Nasal epithelial cells are obtained through much less invasive superficial nasal scrape biopsies and subjects can be biopsied multiple times with no significant side effects. Additionally, the nose is the entry point to the respiratory system and therefore one of the first sites to be exposed to any kind of air-borne stressor, such as microbial agents, pollutants, or allergens. 
Briefly, nasal epithelial cells obtained from human volunteers are expanded on coated tissue culture plates, and then transferred onto cell culture inserts. Upon reaching confluency, cells continue to be cultured at the air-liquid interface (ALI), for several weeks, which creates more physiologically relevant conditions. The ALI culture condition uses defined media leading to a differentiated epithelium that exhibits morphological and functional characteristics similar to the human nasal epithelium, with both ciliated and mucus producing cells. Tissue culture inserts with differentiated nasal epithelial cells can be manipulated in a variety of ways depending on the research questions (treatment with pharmacological agents, transduction with lentiviral vectors, exposure to gases, or infection with microbial agents) and analyzed for numerous different endpoints ranging from cellular and molecular pathways, functional changes, morphology, etc. 
In vitro models of differentiated human nasal epithelial cells will enable investigators to address novel and important research questions by using organotypic experimental models that largely mimic the nasal epithelium in vivo.

Nasal epithelial cells, obtained through superficial scrape biopsy of human volunteers, are expanded and transferred onto tissue culture inserts. Upon reaching confluency, cells are grown at air liquid interface, yielding cultures of ciliated and non-ciliated cells. Differentiated nasal epithelial cell cultures provide viable experimental models for studying the respiratory mucosa.

A cultura de células epiteliais nasais Humano na interface ar líquido

In vitro models using human primary  epithelial cells are essential in understanding key functions of the respiratory  epithelium in the context of ...

Isolation and Culture of Dental Epithelial Stem Cells from the Adult Mouse Incisor

Understanding the cellular and molecular mechanisms that underlie tooth regeneration and renewal has become a topic of great interest1-4, and the mouse incisor provides a model for these processes. This remarkable organ grows continuously throughout the animal&#39;s life and generates all the necessary cell types from active pools of adult stem cells housed in the labial (toward the lip) and lingual (toward the tongue) cervical loop (CL) regions. Only the dental stem cells from the labial CL give rise to ameloblasts that generate enamel, the outer covering of teeth, on the labial surface. This asymmetric enamel formation allows abrasion at the incisor tip, and progenitors and stem cells in the proximal incisor ensure that the dental tissues are constantly replenished. The ability to isolate and grow these progenitor or stem cells in vitro allows their expansion and opens doors to numerous experiments not achievable in vivo, such as high throughput testing of potential stem cell regulatory factors. Here, we describe and demonstrate a reliable and consistent method to culture cells from the labial CL of the mouse incisor.

The continuously growing mouse incisor provides a model for studying renewal of dental tissues from dental epithelial stem cells (DESCs). A robust system for consistently and reliably obtaining these cells from the incisor and expanding them in vitro is reported here.

Isolamento e Cultura da Dental epiteliais células-tronco do Adulto Rato Incisivo

Understanding the cellular and molecular mechanisms that underlie tooth regeneration and renewal has become a topic of great interest1-4, and the mouse ...

Methods Article

Isolamento e enriquecimento de células progenitoras epiteliais pulmonares humanas para a cultura organoide