Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Здесь мы опишем подробную метод выращивания первичных человеческих бронхиальных эпителиальных клеток из эксплантатов человека бронхиальной ткани дыхательных путей, в том числе дифференцированного роста на воздух-жидкость. Этот метод обеспечивает богатый источник первичных клеток для исследования роли дыхательных путей эпителия в области здоровья человека легких и болезней.
Человек бронхиальные эпителиальные клетки необходимы для клеточной модели заболевания и исследовать влияние вспомогательных веществ и фармакологических агентов на функции и структуру человеческого эпителиальных клеток. Здесь мы подробно описать метод выращивания бронхиальных эпителиальных клеток бронхиальной ткани дыхательных путей, которые собирают хирург во времена легочной хирургии (например, рак легких или легкие сокращения объема операции). С этикой утверждения и информированное согласие, хирург берет то, что нужно для патологии и дает нам бронхиальной часть, удаленного от больных областях. Ткани затем используется в качестве источника эксплантов, которые можно использовать для выращивания первичной бронхиальной эпителиальных клеток в культуре. Бронхиальная сегментов примерно 0,5-1см долго и ≤ 1 см в диаметре промыть холодной EBSS и избыток паренхиматозной ткани удаляется. Сегменты разрезать и фарш на 2-3мм
Бронхиальная человек сегменты обеспечивают обильным источником первичной бронхиальной эпителиальных клеток. В этой статье мы расскажем протокол для роста и расширения прав бронхиального эпителия (HBE) клетки свежевыделенных человека бронхиальных сегментов. Этот протокол состоит из пяти разделов:
Прежде чем начать Обратите внимание, что все шаги делаются в БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАБИНЕТА БЕЗОПАСНОСТИ (BSC), если не указано иное. Пожалуйста, убедитесь, что все материалы, необходимые для этой процедуры. Пожалуйста, прочитайте материалы, реагенты и подготовка раздел и убедитесь, что у вас есть асептически (т.е. в биологических Кабинет безопасности или BSC) подготовила следующее:
Покрытие маточного раствора: фибронектина (10 мкг / мл), BSA (10 мкг / мл) и коллагена (30 мкг / мл) в сбалансированном солевом растворе Эрла с (EBSS, стерильные).
Культура среда: DMEM / Хэма F-12 с добавками, противогрибковым антибиотикам (1%) и FBS (1%)
Диссоциация решения: трипсина / ЭДТА маточного раствора и DMEM/F-12 с FBS (10%)
1. Покрытие и царапин 100мм пластины Культура: эксплантаты будут покрыты в 100 мм пластин культуры. Начните с покрытием 100 мм пластин культуры с покрытием решение. Это должно быть сделано в BSC, держите все стерильно.
2. Подготовка Бронхиальная эксплантатов ткани
Используйте бронхиальной ткани, полученной в течение 24-36 часов после операции. Держите ткани на льду в EBSS до готовности к использованию.
3. Бронхиальная трансплантации тканей
4. Прохождение человеческого эпителия бронхов (HBE) клеток
5. Рост Ресничные правам эпителия бронхов (HBE) клеток на Transwells.
Первичные эпителиальные клетки, выращенные из ткани эксплантаты / трансплантации, может быть расширена до трех раз, а затем использоваться. Плотности посева от 50000 до 100000 клеток на см 2 рекомендуется 1,2. Более высокая плотность способствует более быстрому дифференциации.
Примечание: Подготовка суспензии клеток и измерить их количество. Повторное приостановить в культуральной среде на 1 млн. клеток на 2 мл.
Материалы приготовления:
1. Подготовка раствора для покрытия акций (сделать это в BSC):
Первичные человеческие бронхиальные эпителиальные клетки хорошо растут на поверхности, покрытые фибронектина / BSA / коллаген 3. Раствор для нанесения покрытия фондового используется для 100 мм культуре ткани пластины для эксплантов и трансплантации культур, как описано выше. Кроме того, раствор для покрытия могут быть использованы для покрытия покровные для ускорения ячейки привязанности, покровные затем может быть использована для иммунной экспериментов.
2. Подготовка питательной среды (подготовка в BSC): средняя состоит из DMEM / Хэма F-12 из Sigma с бычьей гипофизарный экстракт (15 мкг / мл) и эпидермального фактора роста (10 нг / мл) с другими добавками, как указано ниже. Антибиотик / противогрибковым (1%) и FBS (1%) добавляются только что каждый раз, когда культура среда изменилась. Эта среда была собрана путем анализа различных методов, которые описаны дыхательных путей эпителиальных клеточных культурах 3-9. Наша среда предназначена для оптимального роста человека бронхиальных эпителиальных клеток.
3. Подготовка Диссоциация решения:
4. Специальные требования:
Представитель Результаты:
Культура характеристик и морфологии человека бронхиальных эпителиальных клеток
Микроскопия человека бронхиальных эпителиальных клеток щеткой от бронхиальной сегментов, используемых для культуры, до культивирования, продемонстрировали полосы и мерцательного и не мерцательного эпителия указывает нормального эпителия (рис. 1, Приложение 1). Иммуноокрашивание из цитоспина подготовки клеток из эксплантов и клетки посеяны на покровные, показало, что все камеры были положительными для эпителия конкретных цитокератины (рис. 3). Успешное культур от эксплантатов бронхиальной ткани произошло в 8 из 9 тканей, как один из эксплантов культур заразился. Кольца эпителиальных клеток достигла 1-2 см радиус в 3-4 недели (рис. 2а). Успешное эксплантаты культивировали еще в 6 раз. Во всех успешных культур, есть свидетельства миграции клеток в течение 48 часов начиная трансплантатов (рис. 2б). Клетки были булыжные внешний вид, который отличается для этих эпителиальных клеток, как показано на рисунках 2, 4, 5 и 6. Суб-культурный бронхиальной клетки показали равномерной положительной иммуногистохимическое цитокератин и E-кадгерина. Иммуноокрашивание со специфическими антителами против других типов клеток, не показали никаких признаков загрязнения культур фибробластов, mesenchymal или эндотелиальных клеток (α-SMA, CD31 и виментин: PECAM-1 пятна соответственно) (рис. 5). Клетки культивировали на мембраны полиэстера (transwells) с воздушно-жидкостной интерфейс дифференцировались в мерцательного эпителия, как показано на рисунке 6. Представитель видеозаписи бронхиальные эпителиальные клетки, выращенные на transwells демонстрируют дифференцированные эпителия в избиении реснички (Приложение 2).
Характеристики человеческого эпителия бронхов клеточных культурах испытания приведены в таблице 1. Медиана времени до первого прохода (P1) было 4 недели, а средняя доходность составила 15,1 ± 2750 тысяч клеток (п = 9 тканей). Жизнеспособность клеток из эксплантов и на P1 оценивалась путем исключения трипанового синий, и был стабильно высоким (99%) в этих бронхиальной культур. К югу от культивируемых клеток из эксплантов культур от каждой ткани были объединены после первого прохождения для последующего использования. Среднее число ячейки оправился от эксплантов была значительно выше, чем последующие культуры Прохождение (каждые 2 миллиона клеток от P1 дали P2: 6,75 ± 2,4 миллионов клеток, п = 5 тканей). Один P2 культура была отброшена как морфология не было характерно для эпителиальных клеток (рис. 7а). Кроме того, два других местах (P2 и P3) различных тканях (рис. 7б) были отброшены.
Рисунок 1 правам бронхиальной сегменты ткани и свежевыделенных эпителиальных полоса мерцательного и не ресничных клеток. (А) представитель картину человеческой бронхиальной сегменты ткани - ~ 1-2см долго и <1 см диаметра используются для первичных культурах человеческих бронхиальной эпителиальных клеток. (Б) полоса человека бронхиальных эпителиальных клеток щеткой от бронхиальной сегмент демонстрирует как мерцательного и не мерцательного эпителия, увеличение 320X. Видео из клеток с ресничками избиения предоставляется в качестве дополнения 1.
Рисунок 2 правам бронхиальные эпителиальные клетки, выращенные из эксплантов на 100 мм пластинах культуры ткани. а) 100 мм пластины с 2-3mm3 ткани. Обратите внимание на кольцо клетки около 1-2см, которая становится видна невооруженным глазом в течение 3-4 недель. б) Изображение край ткани эксплантов и эпителиальных клеток, поскольку они мигрируют из эксплантов, бар = 100 мкм. Эксплантов переданы новой пластинкой стал трансплантации. Эксплантов можно пересадить в 6 раз.
Рисунок 3 клетки, выращенные из эксплантов окрашивают в течение эпителия конкретных цитокератины. Cytospins клеток из эксплантов были окрашены для цитокератины (зеленый) с моноклональными анти-Pan цитокератин-FITC (смесь), которая признает человеческое цитокератины 1, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 18 и 19. Ядра окрашиваются Hoechst пятна (синий). Объединенного изображения показывает, что бронхиальная клетки, выращенные из эксплантов были в основном эпителиальные клетки, Бар = 20 мкм.
Рисунок 4 суб-культуру человека бронхиальных эпителиальных клеток. а) Использование трипсин / ЭДТА, клетки из эксплантов и пересадки поднимаются от 100 мм пластин, подсчитываются и высевают 2-3 млн. клеток на T75 колбу. Клетки растут к югу от слияния (80-90%) в колбы T75 в 28-30 дней (б, в). Обратите внимание на типичные морфологии булыжником эпителиальных клеток, Бар = 100 мкм.
Рисунок 5 Суб-культивированный бронхиальной клетки были проверены как эпителиальные использованием иммунной окраски. Эти клетки окрашивали положительные (зеленый) для цитокератин-FITC (а, б) положительный контроль за цитокератин-FITC показан на A549 эпителиальных клеток (с) и отрицательного контроля демонстрируется в фибробласты (г). Искусственный Бронхиальная клеток, окрашенных положительной (темно-красный) для E-Cadherin/Alexa Fluor 594 (I, J), и не пятно на α-SMA-Cy3 (д, е), виментин / TRITC (м), ни CD31 (PECAM -1/FITC) (о), указывающее на отсутствие загрязнения первичной культурной бронхиальных эпителиальных клеток с гладкой мускулатуры, мезенхимальные, или эндотелиальных клеток соответственно. Положительный (темно-красный) контроль за E-Cadherin/Alexa Fluor 594 демонстрируется на A549 эпителиальных клеток (к). Положительный контроль для α-SMA-Cy3 (красный) демонстрируется в фибробласты (д, з). Вторичный контроль антител приведены в бронхиальные эпителиальные клетки для Alexa Fluor 594 (л); кролика антимышиным TRITC (п) и Donkey анти-козел FITC (р). Bar = 20 мкм.
Рисунок 6 правам бронхиальные эпителиальные клетки, культивируемые на transwells. Ресничные клетки культивируют на мембраны полиэстера (6,5 мм в диаметре) при плотности посева в 50000 челLs на одну скважину () Бар = 100 мкм. Иммуноокрашивание из клетки культивировали на transwells с цитокератин-FITC (зеленый) и DAPI (синий) показывает, что эти клетки в основном эпителиальные клетки, Бар = 20 мкм. Клетки культивируются погружен в средствах массовой информации в течение 10 дней, затем подается СМИ со дна только в течение еще 4-6 недель, чтобы создать АЛИ до реснички растут как показано в (б), 160x увеличением. См. Дополнение 2 для видео избиения реснички. (С) ПЭМ-изображения демонстрируют реснички роста культур ALI через 6 недель, увеличение = 150000x.
Рисунок 7 Пример клетки, которые должны быть отброшены на основе морфологии. Эти клетки обычно появляются, когда ткани были пересажены много раз. Заметим, что оба клеток и трансплантации должен быть уничтожен. а) Клетки были собраны из одной пластины с трансплантации, которые культивировались в 6 раз и помещают в колбу T75. В течение 1 недели клетки показали различные морфологии, которые не представляют собой булыжник появление эпителиальных клеток. Вместо этого, тонкие удлиненные клетки росли густо. б) Дополнительные примеры клеток, которые не должны быть объединены с типичными эпителиальных клеток, но они должны быть отброшены. Бар = 100 мкм.
Таблица 1: Характеристика человека бронхиальных эпителиальных клеточных культур
Успех ставки (# тканей) | 8 / 9 (88,8%) |
Медиана времени (диапазон) на P1 (недели) | 4 (3-5) |
Среднее (SEM) клетки нет. на P1 | 15.1 (2.75) х 10 6 |
Среднее (СЭМ) на жизнеспособность P1 | 99% (2%) |
(Р1 = первый проход) |
Дополнение 1 показана полоса мерцательного и не мерцательного эпителия бронхов клетки щеткой от человека бронхиальной сегмента, используемого для трансплантации, увеличение 320X. Нажмите здесь для Дополнение 1 Video.
Дополнение 2 Дифференцированные бронхиальные эпителиальные клетки, выращенные на воздух-жидкость. Видео (2а и 2б) показывают, избиение реснички, увеличение 160X и 320X, соответственно. Нажмите здесь для видео 2А Дополнение. Нажмите здесь для видео 2B Дополнение.
В этом исследовании мы представили подробные методы по культуре и расширение первичных человеческих бронхиальной эпителиальных клеток. Мы показали, как эксплантов и пересадки бронхиальной ткани, культивировали в средствах массовой информации, которые способствуют росту клеток эпит...
Авторы выражают глубокую благодарность д-р Ричард Inculet за предоставление бронхиальной ткани. Исследования этике совета утверждения были получены от здравоохранения Гамильтона Св. Иосифа и Университет Западного Онтарио / Лондон Центра медицинских наук (доктор Дэвид Маккормак), тканей и архива комитета, отдел патологии. Мы также благодарим Эрни Спитцер (электронная микроскопия, McMaster University) за предоставление ТОИ наших культур ALI, и Даниэла Фаркаш за предоставление некоторых материалов, необходимых для иммунной окраски. Эта работа финансировалась за счет гранта Блока срок от Онтарио торакального общества, доктор Асма Яги была поддержана FSORC стипендии, здравоохранение святого Иосифа, Гамильтон, Онтарио, Канада.
Другие требования: инкубатор, биологической безопасности кабинета (BSC), центрифуги, 100 мм пластин культуры, стерильные пробирки (15 мл, 50 мл и 2 мл), стерильные наконечники пипеток, скальпель ручки и лезвия, небольшие острые ножницы, халатах и перчатках. Они могут быть получены у предпочтительных поставщиков.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены