Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
В данной работе мы представляем протокол выделения и культивирования эпителиальных стволовых клеток эндометрия крысы (reESCs), генерирующих органоиды эндометрия крысы. Этот метод облегчает исследования заболеваний эндометрия in vitro , позволяя редактировать гены и проводить другие клеточные манипуляции.
Органоиды эндометрия дают ценную информацию о развитии и патофизиологии заболеваний эндометрия и служат платформой для тестирования лекарств. В то время как органоиды эндометрия человека и мыши были разработаны, исследования органоидов эндометрия крыс остаются ограниченными. Учитывая, что крысы могут лучше моделировать определенные патологии эндометрия, такие как внутриматочные спайки, это исследование было направлено на установление органоидов эндометрия крыс. Мы представляем подробный протокол выделения и культивирования эпителиальных стволовых клеток эндометрия крысы (reESCs) и генерации органоидов эндометрия крысы. Используя усовершенствованную среду расширения reESCs, мы успешно выделили и стабильно расширили reESCs, продемонстрировав их долгосрочный культуральный потенциал. Органоиды, полученные с помощью reESC, продемонстрировали типичные структурные и функциональные характеристики эндометрия, включая гормональную реакцию. Наши результаты показали, что органоиды эндометрия крыс можно культивировать в течение длительного времени со стабильной пролиферацией, сохраняя железистую структуру, полярность клеток и функциональные характеристики эпителия эндометрия. Эта новая модель органоида эндометрия, полученная от крыс, представляет собой ценную платформу для изучения заболеваний эндометрия и тестирования терапевтических вмешательств с потенциальными применениями на различных видах млекопитающих.
Эндометрий, универсальная и регенеративная ткань в организме человека, подвергается периодическому отслаиванию, регенерации и дифференцировке под влиянием гормонов яичников1. Аномалии эндометрия связаны с различными заболеваниями женской репродуктивной системы, такими как эндометриоз, рак эндометрия и бесплодие2. Отсутствие надежных исследовательских моделей эндометрия затрудняет углубленное изучение патогенеза, клинической диагностики и лечения этих заболеваний. В то время как клеточные линии и животные модели обычно используются для исследований эндометрия, такие проблемы, как фенотипическая нестабильность в клеточных линиях, межвидовые различия в животных моделях и другие ограничения, затрудняют воспроизведение сложной физиологической структуры и динамических функциональных изменений вэндометрии человека.
Органоиды представляют собой трехмерные структуры, образованные путем культивирования стволовых клеток во внеклеточной среде, обладающие способностями к самообновлению и самоорганизации. Они могут имитировать структуру и функцию физиологических и патологических тканей и признаны доклиническими моделями заболеваний человека4. В 2017 году было достигнуто успешное конструирование органоидов эндометрия мыши и человека путем встраивания фрагментированной свободной ткани эндометрия, полученной в результате ферментативного расщепления, во каркас внеклеточного матрикса с последующим добавлением смеси специфических факторов роста и сигнальных факторов длякультивирования. Результаты показали, что органоиды эндометрия ex vivo демонстрируют долгосрочную и стабильную пролиферативную способность, поддерживая железистую структуру, клеточную полярность и функциональные характеристики эпителия эндометрия, включая секрецию слизи и гормональный ответ6. Тем не менее, культура ex vivo взрослых стволовых клеток, образующих органоиды эндометрия, требует железистой структурной поддержки, что приводит к таким проблемам, как потеря стволовых клеток и трудности при прохождении7.
В настоящее время культивирование органоидов эндометрия основано на методе культивирования тканевого блок-пищеварения. В предыдущем исследовании наша исследовательская группа культивировала эпителиальные стволовые клетки эндометрия человека в течение длительного периода времени in vitro с использованием первичной питательной среды, состоящей в основном из Y27632, которую мы использовали для создания органоидов эндометрия8. Основываясь на этом успехе, мы выделили и культивировали эпителиальные стволовые клетки эндометрия из ткани эндометрия крысы с использованием низкомолекулярной питательной среды, создав долгосрочную систему культивирования in vitro . Кроме того, мы использовали эпителиальные стволовые клетки эндометрия крысы (reESCs) для получения органоидов эндометрия крысы. Разработка этой модели улучшит будущие исследования заболеваний эндометрия in vitro и in vivo в сочетании с моделями на крысах.
В работе использовались шесть 7/8-недельных самок крыс породы Спрэг-Доули массой 200-250 г. Крысы содержались в помещении для животных с контролируемым климатом и ограниченным доступом к пище и воде. Все экспериментальные процедуры с участием животных проводились в соответствии с Институциональными рекомендациями по уходу за лабораторными животными и их использованию и были одобрены институциональным наблюдательным советом по экспериментам на животных при Комитете по этике исследований Народной больницы Мэйчжоу.
В следующем разделе описан процесс выделения, пропускания, замораживания и размораживания эпителиальных стволовых клеток эндометрия крысы с использованием очищенной среды расширения reESCs (REEM), состоящей в основном из Y27632, A8301 и CHIR990217 8,9. В основе рецептуры REEM лежит бессывороточный DMEM/F12, обогащенный специфическими концентрациями ключевых компонентов: 10 мкМ Y27632, 3 мкМ CHIR99021 и 0,5 мкМ A8301. Подробную информацию о компонентах можно найти в Таблице материалов. После того, как крысы были обезболены с помощью ингаляции изофлурана, следует выполнить последующие процедуры, показанные на рисунке 1.
1. Хирургическое вмешательство
2. Обработка тканей
3. Долгосрочное культивирование эпителиальных стволовых клеток эндометрия крыс
4. Получение органоидов эндометрия крысы из реЭСК
5. Долгосрочное культивирование органоидов эндометрия крыс
6. Опционально: Перенос органоидов в адгезивную культуру
ПРИМЕЧАНИЕ: В протоколе упоминается альтернативный метод получения плоских культур reESC путем перехода органоидов в адгезивную культуру, что позволяет реструктурировать морфологию органоидов.
7. Последовательное культивирование органоидов эстрадиолом (Е2) и прогестероном (Р4)
РеЭСК и органоиды матки крыс были получены от шести самок крыс Спрэг-Доули с массой от 200 г до 250 г в соответствии с протоколом, описанным на рисунке 1. Основываясь на успехе долгосрочного культивирования эпителиальных стволовых клеток эндометрия челов?...
В этом исследовании мы описали простой метод выделения и культивирования эпителиальных стволовых клеток эндометрия крысы (reESCs) и усовершенствовали ранее созданную систему ex vivo для эпителиальных стволовых клеток эндометрия человека8. В нашем подход...
У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.
Эта работа была поддержана Фондом фундаментальных и прикладных фундаментальных исследований GuangDong (2023A1515110760).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anti-CD15 (SSEA-1) | Abcam | ab135377 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-Estrogen Receptor alpha | Abcam | ab32063 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-pan Cytokeratin | Abcam | ab7753 | Mouse, 1:250 (IHC) |
Anti-Progesterone Receptor | Abcam | ab101688 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-Ki67 | Abcam | ab279653 | Mouse, 1:250 (IHC) |
A8301 | TargetMol | 909910-43-6 | |
β-Estradiol | Merck | E8875 | |
Cell Counting Kit-8 | Beyotime | C0038 | |
CD9 | BioLegend | 109819 | 1:20 (FC), Pacific Blue |
CD24 | BioLegend | 101806 | 1:20 (FC), FITC |
CD31 | BioLegend | 303120 | 1:20 (FC), APC |
CD45 | BioLegend | 301703 | 1:20 (FC), PE |
CHIR99021 | TargetMol | CT99021 | |
Cultrex Organoid Harvesting Solution | R&D Systems | 3700-100-01 | |
Cy3 TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1051 | |
Cy5 TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1052 | |
DAPI | Sigma | D9542 | 1 μg/mL |
DMEM/F-12 | Invitrogen | 11330032 | |
EpCAM | BioLegend | 369803 | 1:20 (FC), PerCP |
Fluorescein TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1050 | |
Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A-11008 | 1:500 |
Goat anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 555 | Invitrogen | A-21422 | 1:500 |
Goat Anti-rabbit IgG/HRP antibody | APExBIO | bs-0295G-HRP | |
Knockout serum replacement | Invitrogen | 10828028 | |
Matrigel | Corning | 356234 | |
PrimeScript RT Master Mix | Takara | RR063A | |
Progesterone | Merck | 57-83-0 | |
Sprague-Dawley rat | Shanghai JieSiJie Laboratory Animals Co., LTD, China | ||
SSEA-1 | BioLegend | 323047 | 1:20 (FC), APC |
TB Green Fast qPCR Mix | Takara | RR820A | |
TriZOL | Invitrogen | 15596026CN | RNA extraction |
u-Slide 8-well plates | Ibidi | 80827 | |
Y27632 | TargetMol | 146986-50-7 | |
qPCR primers of target genes | |||
Genes | Company | Sequences | |
rat GAPDH F | Sangon biotech | GACATGCCGCCTGGAGAAAC | |
rat GAPDH R | Sangon biotech | AGCCCAGGATGCCCTTTAGT | |
rat Nanog F | Sangon biotech | GACTAGCAACGGCCTGACTCA | |
rat Nanog R | Sangon biotech | CTGCAATGGATGCTGGGATA | |
rat Sox2 F | Sangon biotech | ATTACCCGCAGCAAAATGAC | |
rat Sox2 R | Sangon biotech | ATCGCCCGGAGTCTAGTTCT | |
rat Oct4 F | Sangon biotech | CCCAGCGCCGTGAAGTTGGA | |
rat Oct4 R | Sangon biotech | ACCTTTCCAAAGAGAACGCCCA GG |
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