Birincil insan Lenfositi yetişkin cilt dokusundan izole etmek için basit ve etkili bir yöntem

Özet

Burada birincil insan Lenfositi yetişkin cilt dokularının üzerinden verimli bir şekilde ayırmak için bir protokol mevcut. Bu yöntem geleneksel yordamı ROCK inhibitörü Y-27632 aşılama ortamda kendiliğinden dermal hücrelerden epidermal hücrelerin ayırarak basitleştirir.

Özet

Taze cilt dokularının ve kendi genişleme vitro izole birincil insan Lenfositi yaygın olarak laboratuvar araştırma ve klinik uygulamaları için kullanılmaktadır. İnsan Lenfositi geleneksel yalıtım yöntemi nedeniyle düşük hücre kurtarma hızı ve düşük hücre yetişkin dokulara gelen primer hücre oluşturmak için verimsiz olduğu kanıtlanmış bir iki adım sıralı enzimatik sindirim yordamı içerir canlılığı. Biz son zamanlarda Orta Rho kinaz inhibitörü Y-27632 kullanan insan birincil epidermal progenitör hücrelerin cilt dokularının yalıtmak için gelişmiş bir yöntem bildirdi. Geleneksel iletişim kuralı ile karşılaştırıldığında, bu yeni yöntem daha basit, daha kolay ve daha az zaman alıcı ve epitel kök hücre verim artar ve kök hücre özellikleri geliştirir. Ayrıca, yeni metodoloji dermis epidermis ayrılması does değil istemek ve, bu nedenle, farklı türdeki yetişkin doku hücreleri yalıtmak için uygundur. Bu yeni yalıtım yöntemi geleneksel yöntemlerle önemli eksiklikleri üstesinden gelir ve daha yüksek güç için laboratuar ve klinik uygulamalar için ile çok sayıda epidermal hücre üretmek için uygundur. Burada, yeni yöntem ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Giriş

Amaç birincil insan keratinositler (HKCs)--dan yetişkin dokular, özellikle klinik uygulamalar için yalıtmak için basit ve etkili bir iletişim kuralı geliştirmekti. Cilt epidermal kök hücreleri, deri, bazal tabaka içinde lokalize çoğalırlar ve ayırt etmek ve cilt^1,2,3, fonksiyonlarını korumak için Lenfositi sağlamak için yüksek bir potansiyele sahip ⁴. deri dokuları yaygın cilt doku mühendisliği ve yenilenme amacıyla kullanılan, özellikle hasarlı cilt onarım ve gen tedavisi için klinik uygulamaları^5,6izole HKCs. Önemli HKC tabanlı uygulamalar için etkili bir şekilde izole ve HKCs çok sayıda yüksek potansiyel vitro^7,8ile genişletin konudur. Çeşitli araştırma grupları kök benzeri HKCs kültürleri üretmek için yöntemler geliştirdik, bu yöntemler bazen düşük hücre verimleri ve cilt numune türü tarafından sınırlı olmak gibi diğer kısıtlamalar bulunmaktadır ve gerçekleştirmek karmaşık ve zaman alıcı olmakla birlikte ⁹kullanılır. Örneğin, HKCs cilt dokularının yalıtmak için geleneksel yöntem iki aşamalı enzimatik sindirim epidermis bir ayırma DermIS⁶ile karıştırmak. Bu yöntem genellikle de yenidoğan dokular için çalışıyor, ama yetişkin doku hücreleri izole etmek için kullanıldığında çok zor olur.

Y-27632, Rho ilişkili protein kinaz (kaya), bir inhibitörü bildirilmiştir önemli ölçüde epidermal kök hücre izolasyon ve koloni büyüme^10,11,12verimliliği artırmak için. Bir önceki çalışmada, keşfettiğimiz Y-27632 epidermal hücrelerin klonal büyümesini kolaylaştıran ama differentially adezyon molekülleri¹³ifade kontrol ederek deri hücreleri verimini azaltır. Ayrıca büyüme ve verim birincil epidermal hücre destekler G-Orta adı verilen yeni bir şartına aşılama orta kurduk. G-Orta Y-27632 ile birleştirerek, bu roman yöntemi kendiliğinden böylece epidermis-DermIS ayrılık^13,14adım kaldırma enzim sindirim sonra epidermal ve dermal hücreleri ayırabilirsiniz. Önceki raporlara dayanarak, biz şimdi detaylı HKCs yetişkin cilt dokusundan ayırmak için bu yeni yöntemin açıklayınız.

Protokol

Bu protokol için kullanılan insan doku kurumun insan Araştırma Etik Komitesi kurallarına göre ele (NO.2015120401, tarihi: 12 Mayıs 2015).

1. hazırlıkları

1. Plastik cerrahi ile buz gibi Dulbecco 10 mL 50 mL tüp Hastanesi'nde üzerinden atılan toplamak taze yetişkin karın cilt dokularının kartal Orta (DMEM) değiştiren. Örnek, hücre canlılığı önemli ölçüde etkilemeden en fazla 72 saat için 4 ° C'de tutulabilir.
2. Reaktifler ve kültür orta aşağıda açıklandığı şekilde hazırlayın.
   1. 1 mL penisilin (100 U/mL) ve streptomisin (100 mg/L) 50 mL fosfat tamponlu çözeltisi (PBS) yıkama çözüm hazırlamak için ekleyin.
   2. İki enzim sindirim çözümler kümesi hazırlamak: (1) dispase (DMEM içinde 2.5 mg/mL) 50 mL hazırlamak ve 50 mL tip ı collagenase (2.5 mg/mL DMEM) ayrı ayrı geleneksel yöntemi; ve (2) 50 mL dispase karışımı hazırlamak ve tip ı collagenase (erime 125 mg dispase tozu ve 125 mg tip ı collagenase toz DMEM 50 mL) yeni yöntem için.
      Not: Tüm enzim çözümler olmalı bir 0,22-µm süzgeç ile filtre ve sürekli at4 ° C.
   3. Her iki yöntem için sindirim çözümleri hazırlamak: % 0.05 tripsin ve % 0.25 tripsin ticari olarak satın. Bir 10 mg/mL DNaz hazırlamak ben 50 mg 5 mL PBS, toz DNaz eriterek tarafından çözüm 0,22-µm süzgeç ile filtre ve -20 ° C'de depolayın
   4. Orta enzimatik sindirim nötralize etmek için 500 mL hazırlamak: DMEM orta % 10 fetal Sığır serum (FBS) ve % 1 penisilin/streptomisin ile desteklenmiştir.
   5. Aşı Orta (G-Orta olarak adlandırılan büyüme faktörü içeren orta,) 500 mL hazırlamak: içeren % 1 penisilin/streptomisin, 40 µg/mL fungizone, 40 ng/mL fibroblast büyüme faktörü 2 (FGF2), 20 ng/mL epidermal büyüme faktörü (EGF), DMEM/F12 (3:1) orta ve %2 B27 ek.
   6. 100-mm hücre kültürü pretreat yemekleri kaplama matris türünü içeren 2 mL ile ben kollajen, oda sıcaklığında 30 dakika.

2. geleneksel Yöntem

1. Cilt doku Önarıtma
   1. 1,5 cm² cilt dokusunun almak ve yıkayın 1 x 10 mL PBS; o zaman, 10 mL % 70 etanol için 30 ile durulayın s ve o kuluçkaya 2 x 10 mL, 5 min çözüm (PBS) % 2 penisilin ve streptomisin içeren, yıkama ile.
      Not: Tüm yıkama 100-mm hücre kültür yemekleri bir laminar akış başlık içinde gerçekleştirilir.
   2. Deri altı yağ tabakası bir 100-mm hücre kültür çanağı kaldırmak ve sonra (Bu iletişim kuralı 1 g ağırlığıdır) deri dokusu tartmak için steril makasla doku kırpın.
      Not: Yeterli düzeltme dermis çok epidermis verimli ayrılması için çok önemlidir. Sarımsı yağ katman kolayca görsel olarak ayırt edilebilir.
   3. Ve aşağı başka bir 100-mm Steril çanak DermIS tarafı ile doku transfer, o zaman, cilt dokusu bir neşter bıçak kullanarak 3 - için 4-mm-geniş şeritler halinde kesin.
      Not: DermIS yan yağ tabaka ile kolayca görsel olarak kabul edilmektedir.
   4. 100-mm kültür tabağına cilt dokularının 10 mL 2.5 mg/mL dispase çözeltisi ekleyin ve sonra bir gecede 4 ° C'de (en fazla 20 h) çanak kuluçkaya.
      Not: Dispase çözüm miktarı her gram doku sindirim için 10 mL dispase çözeltisi kullanılarak hesaplanabilir.
2. Epidermis ayrılması deri dokusu
   1. İkinci gün, iyi Cımbız kullanarak dermis epidermis akasındaki.
      Not: epidermis soyma zorsa, dispase sindirim hangi genellikle yetersiz doku düzeltme nedeniyle olduğunu yeterli değildi. Bu durumda, doku daha uzun bir kuluçka süresi gerekir.
   2. Hücre kültür ortamının 500 µL ile soyulmuş epidermis neşter bıçakları kullanarak bir doku Bulamaç kıyma; daha sonra 10 mL % 0.25 tripsin bir 50 mL tüp ile resuspend ve 37 ° C'de sallayarak ile bir su banyosu içinde 20 dk kuluçkaya.
3. Toplama ve primer hücre kültürü çalışmalarının
   1. Tripsin etkinlik nötralize çözüm (bu Protokolü 10 mL) eşit bir hacmi ekleyerek etkisiz hale getirin.
   2. Çözüm yukarı ve aşağı 20 x 10 mL serolojik pipet ile pipetting tarafından epidermal hücrelerin ayırmak ve hücre çözümü herhangi bir kalıntı doku enkaz kaldırmak için 100 µm hücre süzgeç aracılığıyla geçmek.
   3. Hücre çözümü 200 x g 5 min için de filtrasyon sonra santrifüj kapasitesi; hücre Pelet nötralizasyon orta yıkama resuspend ve sonra tekrar hücre Pelet elde etmek için 200 x g santrifüj kapasitesi.
   4. Hücre Pelet düşük kalsiyum, serum-Alerjik keratinosit Orta (SFM) 10 mL resuspend. Bu çözümün Toplam hücresini saymak ve sonra SFM 10 mL içine kaplama matris ile ön işleme 100-mm hücre kültür yemekler ile yaklaşık 2 x 10⁶ hücre plakası için 10 µL al (içeren tip ı kollajen).
      Not: Kaplama geleneksel yöntem için gerekli bir adımdır.
   5. Kültür orta her 2 d değiştirin.
      Not: bir mikroskop altında hücre adezyon önce ve kültür orta değiştirdikten sonra kontrol edin.
   6. Yaklaşık % 80 ulaştığında hücreleri geçiş izdiham.
      Not: Tüm kültür yemekleri ile kaplama matris ön işleme.

3. yeni yöntemi

1. Cilt doku Önarıtma
   1. Doku açıklandığı gibi yukarıdaki (adım 2.1) geleneksel yöntem için toplamak.
   2. Deri dokusu 1 yıkama x 10 mL PBS ile ve daha sonra tartmak bir steril plastik kap içinde elektronik bir ölçek (ağırlığı ise yaklaşık 1 g bu protokolü) tarafından.
      Not: kullanılan doku örnek çok küçük ise hücreler yeterli sayıda elde etmek zor olduğundan 0.1 g, doku bu iletişim kuralı için gerekli minimum ağırlık olur. Sonuçta operatör işleme kapasitesine bağlıdır bu iletişim kuralı için doku yok maksimum ağırlık vardır.
   3. 10 mL % 70 etanol için 30 ile deri dokusu durulama için forseps kullanın s.
   4. Doku 2 kuluçkaya x 10 mL, 5 min için (adım 2.1.1 hazır) çözüm her zaman yıkama ile.
      Not: yukarıda belirtilen tüm çamaşır adımlar 100-mm hücre kültür yemekleri laminar akış hood (doku kültürü hood) içinde gerçekleştirilir.
   5. Doku başka bir 100-mm hücre kültür steril yemek için transfer.
   6. Neşter bıçakları kullanarak, doku iyice bir doku Bulamaç kıyma.
   7. 200 µL her 5 dk PBS, ıslak mendil tutmak için ekleyin.
      : Dikkat adımları 3.1.5 - 3.1.7 yaklaşık 15 dakikadır. Yukarıdaki tüm adımları oda sıcaklığında gerçekleştirilir.
2. Sindirim cilt dokusunun
   1. Homojenize doku çözüm 50 mL tüp içine aktarın. 10 mL cilt dokusunun her 1 g için enzim karışımı ekleyin. Enzimler homojenize kurcalayarak iyice karıştırın.
   2. 1s için 37 ° C'de bir su banyosunda sallayarak ile karışımı kuluçkaya.
   3. Başka bir 30 dk 37 ° C'de bir su banyosu içinde sindirim karışımı için % 0.25 tripsin (Bu iletişim kuralı 2.5 mL) 1/5 hacmi ekleyin
   4. DNaz ekleyin ben çözüm 1: 100 (v/v) oranında (Bu protokolündeki 250 µL) enzim karışımı ve oda sıcaklığında 5 min için kuluçkaya.
3. Toplama ve primer hücre kültürü çalışmalarının
   1. 1:1 oran içinde 12,5 mL nötralizasyon orta ekleyerek sindirim işlemini durdurun. Çözüm yukarı ve aşağı yaklaşık 20 x 10 mL serolojik pipet hücreleri ayırmak için kullanma için pipette.
   2. Disosiye hücreleri doku enkaz kaldırmak için 100 µm hücre süzgeç aracılığıyla filtre. Süpernatant 200 x g 5 dk. gözlemlemek Pelet tüpün dibinde de santrifüj kapasitesi.
   3. Süpernatant atmak ve nötralizasyon orta ve santrifüj 10 mL ile hücre Pelet tekrar 200 x g hücreleri toplamak 5 min için de yıka.
   4. Hücre Pelet aşılama Orta (adım 1.2.5 G-Orta) 10 ml Y-27632 10 µM ile resuspend.
   5. Toplam hücre sayar ve ardından, G-Orta 10 mL 100-mm hücre kültür çanak içine ile yaklaşık 2 x 10⁶ hücre plakası için çözüm 10 µL al.
      Not: Precoating adım yeni yöntemi için gerekli değildir ve hiçbir kaldırma dermal tabakanın da gereklidir.
   6. 3 d sonra aşı orta düşük kalsiyum SFM orta ile değiştirin. Kültür orta her 2 d değiştirin.
      Not: hücre adezyon önce ve orta değiştirdikten sonra kontrol edin.
   7. Yaklaşık % 80 ulaştığında hücreleri geçiş izdiham.
      Not: gerekirse, % 0.05 tripsin 2 min için hücrelerle pretreat ve deri hücreleri epidermal hücrelerin trypsinizing önce kirletici kaldırmak için PBS hücrelerle yıkayın.

4. hücre Passaging

1. Orta kaldırmak, PBS hücrelerle yıkayın ve ardından, 2 mL % 0.05 tripsin (başına her 100-mm çanak) ekleyin.
2. 5 min için bir kuluçka (37 ° C % 5 CO₂) hücrelerde kuluçkaya.
3. Tüm hücreler kültür çanak ayırdıktan emin olmak için bir mikroskop kullanarak hücreleri denetleyin.
4. DMEM 8 mL % 10 ile ekleyin FBS enzimatik reaksiyon etkisiz hale getirmek ve daha sonra bir 15 mL tüp hücreleri toplamak için.
5. 200 x g hücre Pelet elde etmek 5 min için de santrifüj kapasitesi.
6. Yavaş yavaş süpernatant kaldırmak ve, sonra hücre Pelet SFM orta 10 mL ile resuspend ve hücreleri saymak.
7. 1 x 10⁶ hücre SFM 10 mL her 100-mm hücre çanak içine ile plaka.
8. Her 2 d orta değiştirin.

Sonuçlar

Şematik diyagramları yeni yöntemi (resim 1A) ve geleneksel Yöntem (Şekil 1B) Şekil 1' de sunulmaktadır. 2 günlük yordamı gerektirir bir iki adım sindirim geleneksel yöntemdir. Buna karşılık, en yeni yöntemdir gerçekleştirmek için yaklaşık 3 saat sürer bir tek adımlı sindirim. Önemlisi, tek adımlı Yöntem Y-27632 varlığı aşılama orta bağlıdır aynı anda iki popülasy...

Tartışmalar

Kültürlü birincil HKCs yaygın olarak fazla üç yıl için klinikler yaraları tedavi etmek için kullanılan ve o zamandan beri her zaman verimli bir şekilde zamanında yeterli sayıda klinik uygulamaları için hücre elde etmek önemli olmuştur. Bu nedenle, uygulamada, dermis epidermis ayrılması gerektirir, geleneksel yalıtım yöntemini hücrelerin ve yetişkin hücreleri geçiş yeteneği düşük düşük verim nedeniyle bu talepleri karşılamak zor olur. Burada, verimli bir şekilde HKCs için laboratuar...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Countess automated cell counter	Invitrogen Inc.	C10227	Automatic cell counting
CO2 Incubator	Thermo Scientific	51026333	For cell incubating
Sorvall ST 16R Centrifuge	Thermo Scientific	75004380	Cell centrifuge
Constant Temperature Shaker	Shanghai Boxun	150036	For water bath
Electronic Scale	Harbin Zhonghui	1171193	For tissue weighing
Cell Culture Dish	Eppendorf	30702115	For cell culture
50ml Centrifuge Tube	KIRGEN	171003	For cell centrifuge
Cell Strainer	Corning incorporated	431792	Cell filtration
Phosphate buffered solution	Solarbio Life Science	P1020-500	Washing solution
DMEM	Thermo Scientific	C11995500	Component of neutralization medium
Defined K-SFM	Life Technologies	10785-012	Epidermal cells culture medium
Penicillin Streptomycin	Thermo Scientific	15140-122	Antibiotics
Fetal Bovine Serum	Biological Industries	04-001-1AC5	Component of neutralization medium
0.05% Trypsin	Life Technologies	25300-062	For HKC dissociation
0.25% Trypsin	Beijing Solarbio Science & Technology	T1350-100	For HKC dissociation
Coating Matrix Kit	Life Technologies	R-011-K	For coating matrix
Dispase	Gibco	17105-041	For HKC isolation
Collagenase Type I	Life Technologies	17100-017	For HKC isolation
Deoxyribonuclease I	Sigma	9003-98-9	For HKC isolation
F12 Nutrient Mix, Hams	Life Technologies	31765035	Component of G-medium
B27 Supplement	Life Technologies	17504044	Growth factor in G-medium
FGF-2 Millipore	Merck Biosciences	341595	Growth factor in G-medium
Y-27632	Sigma-Aldrich	Y0503	ROCK inhibitor
Fungizone	Gibco	15290026	Preparation for G-medium
EGF Recombinant Human Protein	Gibco	PHG0311	Growth factor in G-medium
Cell Counting Kit-8	Thermo Scientific	NC9864731	cell proliferation and cytotoxicity assays
Mouse Anti-Human Cytokeratin5	Hewlett-Packard Development Company	MA-20142	For immunofluorescence staining to check differentiation marker of HKCs
Rabbit Anti-Human Loricrin	Covance	PRB-145p	For immunofluorescence staining to check differentiation marker of HKCs
Mouse anti-human Vimentin	Cell Signaling Technology	3390	For immunofluorescence staining of dermal fibroblasts
Integrin α6(GOH3)	Santa Cruz	SC-19622	flow cytometry analysis of HKCs
Rat IgG2a FITC	Santa Cruz	SC-2831	negative control antibody of α6-integrin  in flow cytometry analysis