Primer İnsan Burun Epitel Hücreleri: Hassas Tıp Bağlamında Biyobankacılık

Özet

Burada, hava-sıvı arayüzünde primer insan nazal epitel (HNE) hücrelerinin izolasyonu, amplifikasyonu ve farklılaşması ve güçlendirilmiş HNE'nin başarılı bir şekilde dondurulmasına ve daha sonra çözülmesine izin veren bir biyobankacılık protokolü açıklanmaktadır. Protokol, farklılaşmış HNE hücrelerinin elektrofizyolojik özelliklerini ve farklı modülatör tedavileri üzerine CFTR ile ilişkili klorür sekresyon düzeltmesini analiz eder.

Özet

İnsan nazal epitel (HNE) hücrelerinin basit, invaziv olmayan nazal fırçalama ile toplanması kolaydır. Hasta kaynaklı primer HNE hücreleri, Kistik Fibrozis Transmembran İletkenlik Regülatörü (CFTR) fonksiyonunun bir indeksi olarak siklik AMP aracılı Klorür (Cl-) taşınımını ölçmek için ^hava-sıvı arayüz koşullarında psödo-tabakalı bir epitel haline getirilebilir ve farklılaştırılabilir. Burun fırçalama kalitesi ve kriyoprezervasyonda hücre yoğunluğu gibi kritik adımlar verimli bir şekilde gerçekleştirilirse, HNE hücreleri başarılı bir şekilde biyobankaya yatırılabilir. Ayrıca, kısa devre akım çalışmaları, donarak çözülmenin HNE hücrelerinin elektrofizyolojik özelliklerini ve CFTR modülatörlerine tepkisini önemli ölçüde değiştirmediğini göstermektedir. Bu çalışmada kullanılan kültür koşullarında, kriyov başına 2 x 10^6'dan az hücre dondurulduğunda, başarısızlık oranı çok yüksektir. Kriyov başına en az 3 x 10⁶ hücre dondurmanızı öneririz. Bir CFTR düzelticisini bir CFTR güçlendiricisi ile birleştiren ikili tedavilerin, F508del-homozigot HNE hücrelerinde CFTR aktivitesi için karşılaştırılabilir bir düzeltme etkinliğine sahip olduğunu gösteriyoruz. Üçlü terapi VX-445 + VX-661 + VX-770, ikili terapi VX-809 + VX-770'e kıyasla CFTR aktivitesinin düzeltilmesini önemli ölçüde arttırmıştır. HNE hücrelerinde CFTR aktivitesinin ölçülmesi, CFTR modülatör tedavisine rehberlik etmek için yararlı olan umut verici bir klinik öncesi biyobelirteçtir.

Giriş

Kistik Fibrozis (KF), Epitel ^1,2'nin apikal yüzeyinde bulunan bir anyon kanalı olan CFTR proteininin yokluğuna veya işlev bozukluğuna yol açan Kistik Fibrozis Transmembran İletkenlik Regülatörü (CFTR) genindeki mutasyonlardan kaynaklanan otozomal resesif geçişli bir hastalıktır. CFTR tedavisindeki son gelişmeler hastalığın prognozunu iyileştirmiş ve CFTR düzelticileri ile CFTR güçlendiricilerini birleştiren son onaylanmış ilaçlar, en sık görülen p.Phe508del mutasyonu (F508del)^3,4 mutasyonunu taşıyan KF hastalarında akciğer fonksiyonlarında ve yaşam kal....

Protokol

Tüm deneyler, Helsinki Deklarasyonu ve insan araştırma etiği ile ilgili Huriet-Serusclat yasası tarafından açıklanan kılavuz ilkeler ve düzenlemeler uyarınca gerçekleştirilmiştir.

1. Şişelerin ve farklı ortamların hazırlanması

1. Amplifikasyon, hava-sıvı ve dondurma ortamını Tablo 1'de açıklandığı gibi hazırlayın.
2. 50 mg kolajenin% 0.2 buzul asetik asidin 100 mL'sinde çözündürülerek bir insan kollajen IV stok çözeltisi hazırlayın. Manyetik bir karıştırıcı üzerinde en az 1 saat karıştırın ve filtreleyerek çözeltiyi sterilize edin. Işıktan korunan bir cam şişede 6 aya kadar 4 ° C'de saklayın.<....

Sonuçlar

Hava-sıvı arayüzünde kültürlenen taze HNE hücreleri, immün boyama ile değerlendirildiği gibi polarize ve diferansiye solunum epitelinin tipik özelliklerini göstermektedir (Şekil 1). HNE hücreleri, siliyer (pozitif alfa-tübülin boyaması) ve siliye olmayan mukus üreten goblet hücrelerinden (pozitif Muc5Ac immün boyama) oluşan psödo-tabakalaşmış bir solunum epitelinin in vivo durumunu taklit eden heterojen bir epitel hücresi tabakasına (pozitif keratin 8 imm?.......

Tartışmalar

Kişiselleştirilmiş tıp bağlamında CFTR aktivitesini ölçmek için insan bronşiyal epitel (HBE) hücreleri için vekil olarak hasta kaynaklı nazal epitel hücrelerinin kullanılması, HNE üreme hücrelerinin kültür ^9,11'deki özellikleri olarak önerilmiştir. HNE'nin HBE hücre kültürlerine göre güçlü avantajı, kolayca ve invaziv olmayan bir şekilde örneklenmeleridir. HNE hücre kültürlerinde kısa devre akım ölçümleri, epitel boyunca C.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
ABBV-2222	Selleckchem	S8535
ABBV-974	Selleckchem	S8698
Advanced DMEM/F-12	Life Technologies	12634010
Alexa 488 goat secondary antibody	Invitrogen	A11001
Alexa 594 goat secondary antibody	Invitrogen	A11012
Amphotericin B	Life Technologies	15290026
Anti-alpha-tubulin antibody	Abcam	ab80779
Anti-CFTR monoclonal antibody (24-1)	R&D Systems	MAB25031
Anti-cytokeratin 8 antibody	Progen	61038
Anti-Muc5AC antibody	Santa Cruz Biotech	sc-20118
Anti-ZO-1 antibody	Santa Cruz Biotech	sc-10804
Ciprofloxacin		provided by Necker Hospital Pharmacy
Colimycin	Sanofi	provided by Necker Hospital Pharmacy
Collagen type IV	Sigma-Aldrich Merck	C-7521
cytology brush	Laboratory GYNEAS	02.104
DMSO	Sigma-Aldrich Merck	D2650
EGF	Life Technologies	PHG0311
Epinephrin	Sigma-Aldrich Merck	E4375
F12-Nutrient Mixture	Life Technologies	11765054
FBS	Life Technologies	10270106
Ferticult	Fertipro NV	FLUSH020
Flasks 25	Thermo Scientific	156.367
Flasks 75	Thermo Scientific	156.499
Glacial acetic acid	VWR	20104.298
HEPES	Sigma-Aldrich Merck	H3375
Hydrocortisone	Sigma-Aldrich Merck	SLCJ0893
Insulin	Sigma-Aldrich Merck	I0516
Mg2+ and Ca2+-free DPBS	Life Technologies	14190094
Penicillin/Streptomycin	Life Technologies	15140130
Tazocillin	Mylan	provided by Necker Hospital Pharmacy
Transwell Filters	Sigma-Aldrich Merck	CLS3470-48EA
Triton-X100	Sigma-Aldrich Merck	T8787
Trypsin 0,25%	Life Technologies	25200056
Vectashield mounting medium with DAPI	Vector Laboratories	H-1200
VX-445	Selleckchem	S8851
VX-661	Selleckchem	S7059
VX-770	Selleckchem	S1144
VX-809	Selleckchem	S1565
Xylocaine naphazoline 5%	Aspen France	provided by Necker Hospital Pharmacy
Y-27632	Selleckchem	S1049