Method Article
Bu iletişim kuralı, yaşlı ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran retina pigment epitel (RPE) hücre kültürü çalışmalarının göstermek için hedeftir. Bu yöntem RPE hücre davranış güvenliği aşılan bir hücre dışı matriks üzerinde çalışmaya uygundur.
Vitaminler ve antioksidanlar Age-Related göz hastalığı çalışma tarafından önerilen bir yana, olguların % 90'ı temsil eden "kuru" veya atrofik yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD) için hiçbir etkili tedavi vardır. Tedaviler yavaş veya coğrafi Atrofi (GA) gelişimi geri zekalı için gereklidir ve Bruch'ın membran patoloji anlama bu sürecin parçasıdır. İnsan Bruch'ın zarda değişiklik AMD ilerlemesini retina pigment epitel (RPE) damage hücre katkıda bulunarak koyun. AMD eğitim için yeterli hayvan modellerin eksikliği göz önüne alındığında, yaşlı insan Bruch'ın membran ex vivo modelleri gibi davranış RPE hücrelerinin çalışma için yararlı bir araç ölümsüzleştirdi ve birincil hücre hatları gibi RPE satırları İndüklenmiş pluripotent kök elde edilen hizmet hücreler (iPSCs). Burada, bir hasat insan Bruch'ın membran explants eki, Apoptozis ve yaygın, photoreceptor dış işbirliği yeteneği de dahil olmak üzere insan bağışçılardan numaralı seribaşı RPE hücre davranış etkilerini belirlemek izin verir ayrıntılı bir yöntem mevcut kesimi, polarizasyon ve gen ekspresyonu kurulması. Bu tahlil ex vivo modeli ne zaman yaşlı/tehlikeye hücre dışı matriks seribaşı RPE hücrelerinin fonksiyonel özelliklerini değerlendirmek için yaşlı Bruch'ın membran sağlar.
Yaşa bağlı nitrosative ve oksidatif stres de dahil olmak üzere birçok faktör tarafından neden olduğu insan Bruch'ın membran yapısal değişikliklere giderek artan retina pigment epitel (RPE) hücreleri ve katkıda işlevi birden çok zararlı etkileri Patoloji yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD)1,2,3,4,5,6,7,8,9 . Hücre replasman tedavisi için gelişmiş atrofik AMD ya da coğrafi Atrofi dikkate alınarak, tedavi büyük olasılıkla RPE hücre Atrofi bir yatak üzerine hücrelerinin nakli gerektirir. Yaşa bağlı değişiklikler insan Bruch'ın membran içinde hasar için hücre dışı matriks6,9,10,11 verilen transplante RPE hücre Greftler başarısını olumsuz yönde etkilenebilir , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22. Bruch'ın membran Biyoloji ve nasıl matris içinde yapısal değişiklikler katkıda bulunmak için AMD ilerleme araştırılması insan hastalık patoloji anlamak için çok önemli. Böylece, ex vivo yaşlı ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran hasat tarif protokolleri geliştirmek için yaşa bağlı göz alanındaki araştırmacılar için kritik bir ihtiyaç vardır.
Tarihsel olarak, bu modeli yaşa bağlı bozukluklar coğrafi atrofi ve hayvanlar23yaşında bir insan Bruch'ın membran gibi zor oldu. Bu zorluk birden fazla etkene kemirgenler ve modelleme hastalığı yanı sıra çoğu omurgalılar24yılında makula eksikliği için sık kullanılan diğer türler ile karşılaştırıldığında insanlar uzun ömürlü kaynaklanmaktadır. Burada açıklanan yöntemin avantajı hücreleri doğrudan yaşlı ve/veya hastalıklı bireylerin post mortem gözlerinden çıkarılan Bruch'ın membran üzerinde test edilebilir olduğunu. Bu makalede genel amacı yaşlı ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran bir ex vivo modeli için detaylı bir metodoloji sağlamak için dahil olmak üzere insan Bruch'ın yalıtım membran insan bağış explants ve RPE tohum için hücreleri aşağı akım deneyler. Bu model hücre dışı matriks hasar RPE hücre işlevi ve patoloji20,25,26,27,28katkısını araştırmak için uygun bir model olarak hizmet verebilir.
Aşağıdaki protokol uyum içinde Helsinki Bildirgesi ve Yale Üniversitesi insan araştırma Etik Komitesi kuralları ilkelerinin için gerçekleştirilir.
1. kaynak insan donör gözler
2. hasat insan Bruch'ın membran Explants
3. insan Bruch'ın membran üzerinde retina Pigment epitel (RPE) hücre kültürü çalışmalarının Explants
Bu iletişim kuralı düzgün gerçekleştirildiğinde, kimse RPE hücre işlevi yaşlı ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran etkilerini polarite ve dış kan retina bariyerini kurulması, büyüme faktörleri ve sitokinler polarize salgılanmasını tarafından belirleyebilirsiniz, ve fagositoz photoreceptor çubuk dış segmentleri.
Biz-si olmak oluşturmak bir hastalık fenotip yaşlı insan Bruch'ın membran üzerinde göstermek veri. Örneğin, üzerinde RPE hücrelerinin kültür insan Bruch'ın membran explants azalır RPE hücre yatıştırıldı (şekil 3) yaşlı. Yaşlı insan Bruch'ın membran üzerinde kültürlü RPE hücrelerinin çubuk dış segmentleri (ROS), işbirliği için kapasitesini bu hücreler bir kritik RPE işlev (şekil 4) azaltır. Ayrıca, apoptotik hücre tespit ve terminal deoksinükleotidil transferaz dUTP nick son etiketleme (tünel) leke önceki iş26açıklandığı gibi kullanarak bu düğme explants karşılaştırıldığında. RPE hücre gen ifade profil bir yaşında ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran etkilerini Mikroarray teknolojisi kullanılarak belirlenebilir. RPE hücre gen ekspresyonu insan Bruch'ın membran explants için genç bireyler (şekil 5)27karşılaştırıldığında büyük kişilerden kültürlü zaman değiştirilmez göstermiştir. İstatistiksel analiz için explants en az 3-5 insan bağışçılardan grubu başına kullanılır.
Şekil 1. Donör gözlerinden insan Bruch'ın membran izolasyon şematik gösterim. İnsan Bruch'ın membranlar sklera, anterior segment, retina, Vitre kaldırarak hasat ve yerel retina pigment epitel (RPE) hücreleri. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2. İnsan Bruch'ın membran (BM) bir kültür tabak içinde izole. (A) insan Bruch'ın membran explants (çapı, katılaşmış özel jel ile her 1,5 inç) şematik bir 60 × çanak altındaki sıcak sıvı özel dolu 15 mm polistren hücre kültür çanak (BM yukarı doğru) yerleştirilir. (B) bu birkaç 6 mm dairesel düğme (explants), trephined bir insan Bruch'ın membran explant her ow sonra yerleştirdiği bir sigara tedavi polistiren de bir 96-şey plaka, 37 ° C'de % 4 özel tarih. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3. Retina pigment epitel (RPE) hücre genç ve yaşlı insan Bruch'ın membran (BM) oranına yatıştırıldı. Bruch'ın membran explants--dan genç insan üzerine numaralı seribaşı birincil RPE hücrelerinin (< 50 yaşında, n = 3) veya büyük (> 70 yaşındaki, n = 5) donör gözler üç hafta için. Hücre eki hızı MTT hücre canlılığı tahlil tarafından ölçüldü. Büyük insan Bruch'ın membranlar %24 RPE hücre eki oranı azaldı (8,54 + / genç BM 100 S.E. büyük BM 76.65 1,44 +/-vs S.E.). p < 0,05, S.E. standart hata =.
Şekil 4. Retina pigment epitel (RPE) hücre fagositoz insan Bruch'ın membran (BM) yaşa göre etkilenir. Bruch'ın membran explants büyük insan kültürlü birincil RPE hücrelerinin çubuk dış segmentleri (ROS) işbirliği için azaltılmış bir yetenek vardı (9,3 +/-genç BM 873 S.E., n = 5 eski BM 608 25,4 +/-vs S.E., n = 5). p < 0,01, S.E. standart hata =.
Şekil 5. Sayısı retina pigment epitel (RPE) hücre genler üzerinde genç kültürlü her örnek olarak ifade veya büyük insan Bruch'ın membran explants. Birincil RPE hücrelerinin üzerine numaralı seribaşı olarak ifade genlerin sayısının daha fazla dağılım oldu genç insan Bruch'ın membran karşı büyük (6201 ± 388 6439 ± 80, vs sırasıyla); Beş explants her yaş grubu için test edildi. Cai, tüm yazarların tam izni ile sunulan H ve ark. 27. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Yaşlı insan Bruch'ın membran (hücre dışı matriks) AMD hastalık ilerleme katkıda bulunur ve böylece bu değiştirilmiş matris RPE hücre disfonksiyonu için nasıl katkıda bulunduğunu anlamak için gerek yoktur. Yaşa bağlı değişimler AMD eğitim için yeterli hayvan modellerin eksikliği göz önüne alındığında, hastalığın etkileri taklit ex vivo model sistemleri patofizyolojisi anlamak için değerli bir araç olarak hizmet verebilir. Bu el yazması açıklanan metodoloji tutarlı bir şekilde Bruch'ın membran explants ve kültür RPE hücrelerinin, birincil, ölümsüzleştirdi veya kök hücre kaynaklı RPE hücre hatları dahil olmak üzere insan yalıtmak için kullanılabilir.
Daha önce de belirtildiği gibi insan Bruch'ın membran explants NDRI kaynaklı. Bir iletişim kuralı kabul edilebilir donör gözler için ayarlanan ölçütleri belirten NDRI ile kuruldu. Örneğin, bağış yok bilinen retina göz hastalıkları olması gerekir, gözleri/küre içinde 10 h ölümünden sonra alınır ve küre 48 saat içinde laboratuvarda ölümünden sonra (yolu ile paket teslimâtı buzda) geliyor. Uygun yaş aralığı ve gözleri bir çalışma, örneğinistatistiksel analiz için gerekli sayısını belirtin., Küre bağış bağış yaşları 50-89 arasında beş dünya çift 20-49 yaşları arasındaki beş çift.
Genellikle on çifti küre kullanılabilir her ay ortalama göz küre kullanılabilirliği değişir. Göz paket temel, de-tanımlanan donör bilgi ile geldi: yaş, ırk, ölüm, ölüm nedeni, zamanı ve tıp tarihi (hastalık listesini ya da comorbidities) kısa.
En önemlisi, insan Bruch'ın membran explants hasat göz ve camsı RPE Bruch'ın membran-koroid kompleks izolasyon için sağlar, anterior segment kaldırılmasını gerektirir. Bruch'ın membran izole olduğunda, RPE hücrelerinin farklı konsantrasyonlarda acellular explants üzerine tohumlari ve aşağı akım deneyler için kültürlü. Hazırlık ve yordamsal işleme burada açıklandığı gibi kritik, laminal yüzeyi bakan-up sırasında değil müessir yüzeyin mekanik zarar görmesini önlemek için emin olmak için izole Bruch'ın membran yönünü dikkat hücre dışı matriks yüzey yapısı.
Bu da Bruch'ın membran explant sistemleri kullanırken, orada bireysel donör genomik arka plan gibi aşağı akım deneylerin sonuçlarını, yaş Bruch'ın membran veya Bruch'ın öldükten sonra zaman etkileyebilecek bazı değişkenler belirtilmelidir membran ve konumunu Bruch'ın membran, i.e., merkezi veya periferik Bruch'ın membran explants bir parçası. Herhangi bir diğer insan dokusu çalışma ile gibi gerekli istatistiksel gücü var ve donör göz yaşı uygunsa eşleştirmek için uygun donör göz örnek numarası işe gerekir. Göz bankaları gözlerinden kabul etmek için sıkı kriterleri kurulması önemli bir parametredir. Sadece gözleri bu az 10 h öldükten sonra enucleated ve hangi Bruch'ın membran hazırlık içinde 24-48 h ölümünden sonra hasat edilebilir kabul. Optik sinir site yönlendirmesi için bir işaretleyici olarak kullanılabilir ve aynı yerlerde kullanmak deneysel ve çalışma grupları denetlemek. Bu önlemler alarak, bir deneysel değişkenlik en aza indirebilirsiniz.
Özetle, RPE Bruch'ın membran-koroid karmaşık ve nasıl yaş ve hastalık etkilenen anlayışı patofizyolojisi katkısı AMD anlamak için önemlidir. Ex vivo teknikler istihdam modeli sistemleri insan dokusu kullanarak bu efektleri araştırmak için değerli bir araç vardır. Burada, biz insan donör explants yaşında Bruch'ın membran ilgili ex vivo modeli olarak istihdam bir metodoloji tanımlamak. Bu teknik bir nasıl matris içinde yapısal değişiklikleri araştırmak için bir araştırma aracı RPE overlaying etkileyebilir gibi yaşlı ve/veya hastalıklı insan Bruch'ın membran kullanmak izin verir ifade25 eki, yayılması ve gene de dahil olmak üzere hücre davranış , 27. başarılı benzer ex vivo modeli sistemlerinin geliştirilmesi AMD anlayışımız daha fazla ve yeni tedavi olanakları gelişimi kolaylaştırmak.
Yazarlar hiçbiri bildirmek için herhangi bir ticari açıklamalar var.
Bu araştırma retina dejeneratif hastalığı Vakfı mücadele görme engelliler için körlüğü önlemek, New York, www.rpbusa.org ve büyük New York Merkezi araştırma tarafından desteklenmektedir www.blindness.org. Yazarlar Luanna Bartholomew, doktora, bu el yazması onun eleştiri için teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Human donor globes | National Disease Research Interchange, NDRI | ||
Dulbecco's modified eagle medium (DMEM) | Thermo Fisher Scientific | 11995-065 | |
Carbon-dioxide independent media | Thermo Fisher Scientific | 18045-088 | |
60-mm polystyrene petri dish | Corning Inc. | 351007 | |
Dulbecco's phosphate buffered saline, PBS | Thermo Fisher Scientific | 14190144 | |
Hydrophobic 65 µm-thick polytetrafluoroethylene membrane with 0.2 µm pores | Merck Millipore | JGWP04700 | |
Fisherbrand glass microanalysis vacuum filter holder system | Thermo Fisher Scientific | 09-753-102 | |
Agarose | Sigma-Aldrich | A2576-5G | |
35 × 10mm culture dish | VWR International | 25373-041 | |
Trephine | Accutome | AM0570 60 | |
96 well plate | Corning Inc. | 3595 | |
Minimum essential media (MEM) | Thermo Fisher Scientific | 11095-080 | |
Penicillin G | Sigma-Aldrich | P3032-1MU | |
Streptomycin | Sigma-Aldrich | S6501 | |
Gentamicin | Sigma-Aldrich | G1914 | |
Amphotericin B | Sigma-Aldrich | 1397-89-3 | |
Ammonium hydroxide solution | Sigma-Aldrich | 1336-21-6 |
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