Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
A technique to isolate human hepatocytes and non-parenchymal liver cells from the same donor is described. The different liver cell types build the basis for functional liver models and tissue engineering. This new method aims to isolate liver cells in a high yield and viability.
paren-kimal hepatositlerden yanında, karaciğer dışı parankimal hücreler (NPC), yani Kupffer hücreleri (KC), karaciğer endotel hücreleri (LEC) ve hepatik yıldız şeklinde hücreler (HSC) oluşur. Birincil insan hepatosit (PHH) iki boyutlu (2D) kültürü hala ilaç metabolizması ve hepatotoksisite in vitro test için "altın standart" olarak kabul edilmektedir. Bu PHH 2D monokültür, farklılaşmadan ve fonksiyon kaybına uğrar çok iyi bilinmektedir. Son zamanlarda karaciğer NPC karaciğer (pato-) fizyoloji merkezi bir rol ve PHH fonksiyonları bakım oynadığı gösterilmiştir. Mevcut araştırma 2D monokültürlere sınırlamaları aşmak için 3B ve ko-kültür modellerinde in vivo doku mimarisinin yeniden odaklanır. Daha önce insan karaciğer hücreleri izole etmek için bir yöntem yayınlanmıştır ve Deneysel Biyoloji ve Tıp 1 hücre kültürlerinde kullanımları için bu hücrelerin uygunluğunu incelenmiştir. Bu te geniş ilgi dayalıBu yazının amacı chnique bu tekniğin kolay bir üreme sağlayacak bir videoda da dahil olmak üzere karaciğer hücre izolasyon işlemi için daha ayrıntılı bir protokol sağlamak oldu.
Insan karaciğer hücreleri, iki aşamalı bir EGTA / kolajenaz P perfüzyon tekniği ile cerrahi müdahalelerin insan karaciğer doku örneklerinden izole edilmiştir. PHH 50 x g bir ilk santrifüj ile NPC ayrılmıştır. Yoğunluk gradyan santrifüj adımları ölü hücrelerin çıkarılması için kullanılmıştır. Bağımsız karaciğer hücre popülasyonları özel hücre özellikleri ve hücre sıralama prosedürleri kullanarak zenginleştirilmiş NPC fraksiyondan izole edilmiştir. PHH izolasyon yanında biz daha fazla ekimi için KC, LEC ve HSC ayırmak için başardık.
Birlikte ele alındığında, sunulan protokol bir donör doku örneğinden yüksek kalite ve miktar PHH ve NPC izolasyonu sağlar. Saflaştırılmış karaciğer hücre popülasyonlarının erişim insan li gibi in vivo oluşturulmasına izin verebilirver modelleri.
İnsan karaciğer dokusu son derece karmaşık ve iki farklı hücre varlıklar, parankimal hücreler ve non-parankimal hücreler (NPC) oluşur. Parenkimal karaciğer hücreleri hepatositleri ve cholangiocytes bulunmaktadır. Hepatositler toplam karaciğer hücrelerinin 60 70% temsil eden ve metabolik karaciğer fonksiyonlarının çoğu için hesap, örneğin, safra asidi ve faktör sentezi, metabolizma ve enerji metabolizmasını 2,3 tamamlayacak.
Daha küçük NPC fraksiyonu toplam karaciğer hücrelerinin% 30-40 oluşturmaktadır. NPC farklı hücre popülasyonlarının, yani Kupffer hücreleri (KC), karaciğer endotel hücrelerini (LEC) ve hepatik stellat hücreler (HSC) içerir. Bu heterojen hücre fraksiyonu karaciğer fizyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar. Buna ek olarak, NPC örneğin ilaç kaynaklı karaciğer hasarı (Dili) ve kronik karaciğer yaralanması, siroz 4 gibi akut karaciğer hasarı, aracılık katılabilir.
Son yıllarda, Human karaciğer hücreleri karaciğer hastalıklarında daha önemli araştırma ve ilaç testleri, ilaç geliştirme ve yeni bir biyokimyasal yolların belirlenmesi gelişiminde olmuştur. İn vitro testler için PHH monokültürleri, hala "altın standart" olarak kabul edilmektedir 5. Mevcut homotipik karaciğer modellerinde ana sınırlama birkaç gün 4 içinde farksızlaşma ve hepatositler fonksiyon kaybıdır. 3 boyutlu (3D) kültür teknikleri saptanması, bu sınırlama 4,6 telafi edilebilir olduğunu göstermiştir. Ancak, hatta modern 3D kültür teknikleri eylemlerin 7'nin tüm hepatotoksik modlarını görüntülemek mümkün değildir. Mevcut in vitro modellerde eksik NPC popülasyonları in vivo duruma Bu farklılığın olası bir nedeni olarak tartışılmıştır. Aynı zamanda pathophy farklı karaciğer hücre popülasyonları arasında hücre-hücre iletişim fizyolojik homeostazında önemli bir rol oynadığı gösterilmiştirsiologic 8 işler. Bu nedenle bilimsel ilgi NPC ve hücre-hücre etkileşimleri üzerinde daha fazla duruluyor. Ko-kültür ve doku mühendisliği sistemlerindeki maksatlı kullanım mümkün olduğunca in vivo duruma kadar yakın, in vitro karaciğer modellerinin 8,9 yüksek talep için bir çözüm olabilir.
Şu anda temel zorluk PHH ve NPC açıkça tanımlanmış bölümlerini içeren standart bir insan karaciğeri ko-kültür modeli, geliştirilmesidir. Sonuç olarak, çok heterojen karaciğer hücreleri için izolasyon teknikleri gerekli ve bu saf hücre popülasyonlarının kazanmak için optimize edilmiş olması vardır. PHH izolasyonu için standart protokoller 10 varken, insan NPC standartlaştırılmış izolasyon hala geliştirilme aşamasındadır. En yayınlanan NPC izolasyon protokolleri olmayan insan hücreleri 11,12 ile deneylere dayanmaktadır. Sadece birkaç yayınlar insan NPC izolasyon işlemini açıklar ve çoğu sadece kapakTek bir hücrenin izole edilmesi için yöntemler 11-16 yazın. Hücre ayrılması için kullanıldı edilmiştir en önemli hücre özelliklerinin boyutu, yoğunluğu, bağlanma davranışı ve yüzey proteinleri ifadesidir. Bu özellikleri temelinde biz Deneysel Biyoloji ve Tıp 1 daha önce yayımlanan PHH, KC, LEC ve HSC, izole etmek basitleştirilmiş bir protokol geliştirmiştir. Çünkü bu teknikle geniş ilgi, bu makalenin amacı daha kolay tekniği üreten sağlayacak bir videoda da dahil olmak üzere karaciğer hücre izolasyon işlemi için daha ayrıntılı bir protokol sağlamak oldu. Protokol de verim ve canlılığının değerlendirilmesi için ve belirli immunostainings kullanılarak kimlik ve saflık değerlendirmesi için bir kalite kontrol yöntemleri içerir.
Not: Tüm hücreler birincil ya da ikincil karaciğer tümörlerinde parsiyel karaciğer rezeksiyonu sonra kalan rezeke olmayan tümörlü insan karaciğer dokusu, izole edilmiştir. Universitätsmedizin Berlin - hastaların aydınlatılmış onam Charité etik kurallarına göre elde edilmiştir.
Malzemelerin ve Çözümleri 1. Hazırlık
Perfüzyon Ekipman 2. Hazırlık
Karaciğer Doku Örneği 3. perfüzyon ve Sindirim (1.5 saat)
Hepatositlerin 4. izolasyonu (1 saat)
Hepatositlerin 5. saflaştırma (1 saat)
Not: canlılığı, bu saflaştırma aşaması önerilir% 70 daha düşüktür.
Hepatositlerin 6. Yetiştirme
Sigara parankimal karaciğer hücrelerinin 7. izolasyonu (1.5-2 saat)
Kupffer hücrelerinin 8. Ayırma (bağlılıkAyırma Aşaması) (1 saat)
Endotel Hücreleri 9. Ayırma (1.5 saat)
Stellat Hücreleri 10. Ayırma (0.5 saat)
Tablo 1: Perfüzyon ve izolasyon çözümü.
Tablo 2: Kültür ve izolasyon ortamı.
yapışma özellikleri ve MACS kullanımı ile birlikte temizlik prosedürü olarak yoğunluk gradyan santrifüj kullanarak bir parankimal ve non-parankimal fraksiyonu içine ayrılık, başarılı PHH ve NPC izolasyona yol açar. PHH ve NPC yüksek kalite ve miktarda izole edilebilir. 1 karaciğer perfüzyon ve sindirim için ekipman temsilcisi kurulumunu göstermektedir. proteazlar proteolitik aktivitesini azaltmak ve karşılığında kolajenaz p akti...
yayınlanan protokol aynı zamanda insan karaciğer dokusunda aynı örnekten yüksek kalitede ve saflıkta, saf PHH ve NPC, yani KC, HSC ve LEC izole etmek için bir yöntem açıklanır. Karaciğer hücre izolasyonları ile ilgili yayınlar çoğunluğu sadece insan dokusu ile gerçekleştirildi, bu hücre popülasyonu 18-20 ve izolasyon prosedürlerinin biri 21 (Damm ve ark., Tarafından) nadirdir kapsamaktadır. İnsan karaciğer hayvan dokusu (örneğin, sıçan karaciğer) i...
The authors declare that they have no competing interests.
0315741: Biz Bu çalışma Eğitim ve Araştırma (BMBF) projesi Sanal Karaciğer Alman Federal Bakanlığı tarafından desteklenen Şekil 1'de oluşturulmasında desteklerinden dolayı Jia Li Liu teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
General Equipment | |||
PIPETBOY | Eppendorf | ||
pipettes | Eppendorf | ||
microscope | Carl Zeiss | ||
microscope | Olympus | ||
CO2-incubator | Binder | ||
Lamin Air | Heraeus | ||
Centrifuge Varifuge 3.0R | Heraeus | ||
Urine Beaker | Sarstedt | 2041101 | |
perfusor syringe 50 ml | B.Braun | 12F0482022 | |
Bottle Top Filter | Nalgene | 1058787 | |
Falcon 50 ml Polypropylene Conical Tube | BD Biosciences | 352070 | |
Falcon 15 ml Polypropylene Conical Tube | BD Biosciences | 352096 | |
Tissue Culture plate | BD Biosciences | 533047 | 24 well |
serological pipettes | BD Biosciences | 357525, 357551, 357543 | 25 ml, 10 ml, 5 ml |
pipette tips | SARSTEDT | 0220/2278014, 0005/2242011, 0817/2222011 | 100 µl, 200 µl, 1,000 µl |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Isolation Equipment | |||
water bath | Lauda | ||
peristaltic pump | Carl Roth | ||
circulation thermostat | Lauda | ||
pH meter | Schott | ||
fine scales | Sartorius | ||
stand | |||
Büchner funnel | Haldenwanger | ||
plastic funnel | |||
silicone tube | |||
cannulae with olive tips | |||
glass dish | |||
forceps | |||
scalpel | Feather | 12068760 | |
Neubauer counting chamber | Optic Labor | ||
cell lifter | Costar | ||
Surgical Drape | Charité Universitätsmedizin Berlin | A2013027 | |
compress | Fuhrmann | 40013331 | |
sterile surgical gloves | Gammex PF | 1203441104 | |
Tissue glue | B. Braun | 1050052 | |
glass bottle | VWR | ||
Collagenase P | Roche | 13349524 | |
Percoll Separating Solution | Biochrom | L6145 | Density 1.124 g/ml |
Hank’s BSS | PAA | H00911-3938 | |
Dulbecco’s PBS | PAA | H15 - 002 | without Mg/Ca |
Ampuwa | Plastipur | 13CKP151 | |
Albumin | Sigma-Aldrich | A7906 | |
NaCl | Merck | 1,064,041,000 | |
KCl | Merck | 49,361,000 | |
Hepes Pufferan | Roth | 133196836 | |
EDTA | Sigma | E-5134 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Media Equipment | |||
DMEM | PAA | E15-005 | Low Glucose (1 g/L) (without L-Glutamine) |
HEPES Buffer Solution 1 M | GIBCO | 1135546 | |
L-Glutamine | GIBCO | 25030-024 | 200 mM |
MEM NEAA | GIBCO | 11140-035 | |
penicillin/streptomycin | GIBCO | 15140-122 | |
RPMI 1640 | PAA | E15 - 039 | without L-Glutamine |
Sodium Pyruvate | GIBCO | 1137663 | 100 mM |
Trypan Blue Solution | Sigma-Aldrich | T8154 | 0.4% |
William’s E | GIBCO | 32551-020 | |
with GlutaMAX™ | |||
EGTA | Sigma-Aldrich | 03780-50G | |
Fortecortin | Merck | 49367 | 8 mg/2 ml |
Human-Insulin | Lilly | HI0210 | 100 I.E./ml |
N-Acetyl cysteine | Sigma-Aldrich | A9165-5G | |
Fetal calf serum (FCS) | PAA | A15-101 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment for Immunostainings | |||
CD 68 | R&D Systems, USA | monoclonal | |
CK 19 | Santa Cruz | D2309 | polyclonal |
CK18 | Santa Cruz | K2105 | monoclonal |
Vimentin | Santa Cruz | monoclonal | |
GFAP | Sigma Aldrich | monoclonal | |
Triton X-100 | Sigma Aldrich | 23.472-9 | |
Goat anti-Mouse IgG1-PE | Santa Cruz | C0712 | |
Goat anti-rabbit IgG-FITC | Santa Cruz | L0412 | |
Methanol | J.T.Baker | 1104509006 | |
Formaldehyde 4% | Herbeta Arzneimittel | 200-001-8 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma Aldrich | A7906-100G |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır