Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Burada, primer domuz retinal pigment epitel hücrelerinin in vitro olarak kültürlenmesi için takip edilmesi kolay bir yöntem sunulmaktadır.
Retina pigment epiteli (RPE), retinadaki koroid ve nöroretina arasında yer alan polarize pigmentli epitel hücrelerinin tek katmanıdır. Fagositoz, besin / metabolit taşınması, A vitamini metabolizması vb. dahil olmak üzere birçok fonksiyon RPE tarafından günlük olarak gerçekleştirilir. RPE hücreleri, rejeneratif kapasitesi çok az olan veya hiç olmayan terminal olarak farklılaşmış epitel hücreleridir. RPE hücrelerinin kaybı, yaşa bağlı makula dejenerasyonu gibi görme bozukluğuna yol açan çoklu göz hastalıklarına neden olur. Bu nedenle, RPE'ye hücre hatlarından daha çok benzeyen primer RPE hücrelerinin in vitro kültür modelinin oluşturulması, RPE hücrelerinin karakteristik ve mekanik çalışmaları için kritik öneme sahiptir. İnsan gözbebeklerinin kaynağının sınırlı olduğu gerçeğini göz önünde bulundurarak, birincil domuz RPE hücrelerini kültürlemek için bir protokol oluşturuyoruz. Bu protokolü kullanarak, RPE hücreleri yetişkin domuz gözbebeklerinden kolayca ayrılabilir. Daha sonra, bu ayrışmış hücreler kültür tabaklarına / eklerine bağlanır, akıcı bir tek katman oluşturmak için çoğalır ve epitel dokusunun temel özelliklerini in vivo olarak 2 wks içinde hızla yeniden oluşturur. qRT-PCR ile, birincil domuz RPE hücrelerinin doğal RPE dokusu ile karşılaştırılabilir seviyelerde çoklu imza genleri eksprese ettiği, bu genlerin çoğunun ekspresyonlarının insan RPE benzeri hücrelerde, ARPE-19'da kaybolduğu / yüksek oranda azaldığı gösterilmiştir. Ayrıca, immünofloresan boyama, sıkı birleşme, doku polaritesi ve sitoiskelet proteinlerinin dağılımını ve ayrıca kültürlenmiş primer hücrelerde A vitamini metabolizması için kritik bir izomeraz olan RPE65'in varlığını gösterir. Toplamda, RPE fizyolojisini anlamak, hücre toksisitelerini incelemek ve ilaç taramalarını kolaylaştırmak için iyi bir model olarak hizmet edebilecek yüksek saflıkta ve doğal RPE özelliklerine sahip birincil domuz RPE hücrelerinin kültürüne takip edilmesi kolay bir yaklaşım geliştirdik.
Retinal pigment epiteli (RPE), retina1'in dış tabakasındaki fotoreseptörler ve koryokapillaris arasında bulunur ve kan-retinal bariyerin oluşturulması, besin maddelerinin ve retinal metabolitlerin taşınması ve değişimi, normal bir görme döngüsünü sürdürmek için A vitamininin geri dönüşümü ve fagositoz ve dökülen fotoreseptör dış segmentlerinin (POS'lar) temizlenmesi gibi birçok fonksiyona sahiptir2,3 . POS'lar görme üretmek için sürekli kendini yenilemeyi gerektirdiğinden, RPE hücrelerinin retinal homeostazı korumak için sürekli olarak ayrılmış POS'ları yutması gerekir4. Bu nedenle, RPE disfonksiyonu, yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD)4, retinitis pigmentosa (RP)5, Leber konjenital amaurozus6, diyabetik retinopati7 gibi birçok kör edici göz hastalığına neden olur. Şimdiye kadar, bu hastalıkların çoğunun kesin patogenezi belirsizliğini korumaktadır. Sonuç olarak, RPE hücre biyolojisini, patolojik değişiklikleri ve altta yatan mekanizmaları incelemek için RPE hücre kültürü kurulmuştur.
Hücre biyolojisini incelemek için en basit model olarak, RPE hücrelerinin kültürü 1920'lerin8'i kadar erken bir tarihte başlatıldı. ARPE-19, RPE hücreleri olarak yaygın olarak kullanılmasına rağmen, pigmentasyon kaybı, parke taşı morfolojisi ve özellikle bu hücre hattındaki bariyer fonksiyonları birçok endişeyi gündeme getirmektedir9. Buna karşılık, birincil insan RPE hücrelerinin kültürü, fizyolojik ve patolojik çalışmalar için daha gerçekçi bir senaryo sunmaktadır9. Bununla birlikte, nispeten sınırlı kullanılabilirlik kullanımlarını kısıtlar ve etik sorunlar her zaman mevcuttur. Ek olarak, birkaç grup RPE hücrelerini kültürlemek için fare modellerini kullandı. Bununla birlikte, fare gözünün boyutu küçüktür ve tek bir kültür genellikle uygun olmayan birçok fare gerektirir9. Son zamanlarda, bilim adamları insan embriyonik kök hücrelerini kullanmak için yeni yöntemler geliştirdiler veya RPE hücrelerini türetmek için pluripotent kök hücreleri indüklediler. Bu teknik kalıtsal RPE bozukluklarının tedavisi için özel bir potansiyele sahip olmasına rağmen, zaman alıcıdır ve olgun RPE hücrelerinin üretilmesi genellikle birkaç ay gerektirir10. Bu sorunların üstesinden gelmek için, burada laboratuvarda rutin olarak yüksek saflıkta RPE hücrelerini izole etmek ve kültürlemek için takip edilmesi kolay bir protokol sunuyoruz. Uygun kültür koşulları altında, bu hücreler tipik RPE fonksiyonları gösterebilir ve tipik RPE morfolojileri sergileyebilir. Bu nedenle, bu kültür yöntemi RPE fizyolojisini anlamak, sitotoksisiteyi incelemek, ilgili oküler hastalıkların patolojik mekanizmalarını araştırmak ve ilaç taramaları yapmak için iyi bir model sağlayabilir.
Deney hayvanlarının kullanımı, Görme ve Oftalmoloji Araştırmaları Derneği'nin (ARVO) düzenlemelerine uygun ve Xiamen Üniversitesi Deneysel Hayvan Yönetimi Etik Kurulu tarafından onaylandı.
1. Deneysel cerrahi cihazların, doku sindirim enziminin ve hücre kültürü tamponunun hazırlanması
2. Domuz göz küresi RPE hücrelerinin diseksiyonu
3. Domuz göz küresi RPE hücrelerinin izolasyonu ve kültürü
4. Primer domuz RPE hücrelerinin karakterizasyonu
Primer porsin RPE (pRPE) hücreleri DMEM/Basic ortamında %10 FBS ile kültürlendi ve ışık mikroskobu altında hücre morfolojisi tohumlamadan sonra 2 gün (Şekil 2A), 6 gün (Şekil 2B) ve 10 günde (Şekil 2C) fotoğraflandı. 1 wk'dan sonra, parke taşı morfolojileri olan pigmentli pRPE hücrelerinin birleşik bir tek katmanı gözlendi.
Primer pRPE hücrelerini daha iyi karakterize etmek için, ...
Burada, RPE hücrelerinin domuz gözbebeklerinden izolasyonu, kültürü ve karakterizasyonu için ayrıntılı ve optimize edilmiş bir protokol, RPE hücrelerinin in vitro karakterizasyonu ve RPE ile ilişkili bozukluk çalışmaları için iyi bir model oluşturmaktadır. RPE'nin insan, fare ve sıçan gözlerinden izole edilmesi için yöntemler daha önce 23,24,25 olarak tanımlanmıştır. Bununla birlikte, bazı ...
Tüm yazarlar çıkar çatışması olmadığını açıkladı.
Tüm yazarlar rakip finansal çıkarlar olmadığını beyan ederler.
Yazarlar, bu çalışmada hücrelerine katkıda bulunan tüm hayvanlara şükranlarını ve saygılarını göstermek istemektedir. Bu çalışma kısmen Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı'ndan (2019YFA0111200, Yi Liao & Yuan Gao ve Hibe no. 2018YFA0107301, Wei Li) gelen hibelerle desteklenmiştir. Yazarlar, konfokal görüntülemede teknik destek için Xiamen Üniversitesi Central Lab, Tıp Fakültesi'nden Jingru Huang ve Xiang You'ya teşekkür ediyor.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ARPE-19 cells | CCTCC | GDC0323 | |
Bovine serum albumin | Yeasen | 36101ES60 | |
Confocal microscopy | Zeiss | LSM 880 with Airyscan | |
ChemiDoc Touch | Bio-Rad | 1708370 | |
Cell scraper | Sangon | F619301 | |
10 cm culture dish | NEST | 121621EH01 | |
12-well culture plate | NEST | 29821075P | |
DMEM F12 Medium | Gibco | C11330500BT | |
DMEM basic Medium | Gibco | C11995500BT | |
EVOM2 | World Precision Instruments | EVOM2 | For TER measurement |
Fetal bovine serum | ExCell Bio | FSP500 | |
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Highly Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488 | ThermoFisher Scientific | A-11034 | |
Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 594 | ThermoFisher Scientific | A-11012 | |
Goat anti Mouse IgG (H/L):HRP | Bio-Rad | 0300-0108P | |
Goat anti Rabbit IgG (H/L):HRP | Bio-Rad | 5196-2504 | |
hydrocortisone | MCE | HY-N0583/CS-2226 | |
Hoechst 33342 solution (20 mM) | ThermoFisher Scientific | 62249 | |
LightCycler 96 Instrument | Roche | 5815916001 | |
Liothyronine | MCE | HY-A0070A/CS-4141 | |
laminin | Sigma-Aldrich | L2020-1MG | |
MEM(1X)+GlutaMAX Medium | Gibco | 10566-016 | |
MEM NEAA(100X) | Gibco | 11140-050 | |
Millex-GP syringe filter unit | Millipore | SLGPR33RB | |
N1 | Sigma-Aldrich | SLCF4683 | |
NcmECL Ultra | New Cell&Molecular Biotech | P10300 | |
Non-fat Powdered Milk | Solarbio | D8340 | |
Nicotinamide | SparkJade | SJ-MV0061 | |
Na+-K+ ATPase antibody | Abcam | ab76020 | Recognize both human and porcine proteins |
PAGE Gel Fast Preparation Kit(10%) | Epizyme | PG112 | |
primary Human RPE cells | - | - | Generous gift from Shoubi Wang lab |
Pierce BCA Protein Assay Kit | ThermoFisher Scientific | 23225 | |
Prism | GraphPad by Dotmatics | version 8.0 | |
Protease Inhibitor Cocktails | APExBIO | K1024 | |
PRE65 antibody | Proteintech | 17939-1-AP | Recognize both human and porcine proteins |
PEDF antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-390172 | Recognize both human and porcine proteins |
100 x penicillin/streptomycin | Biological Industries | 03-031-1BCS | |
Phosphate buffered saline (PBS) | RARBIO | RA-9005 | |
ReverTra Ace qPCR RT Master Mix | Toyobo | FSQ-201 | |
RIPA buffer | ThermoFisher Scientific | 89900 | |
15 mL sterile centrifuge tubes | NEST | 601052 | |
50 mL sterile centrifuge tubes | NEST | 602052 | |
0.25% Trypsin-EDTA | Gibco | 25200-056 | |
Taurine | Damas-beta | 107-35-7 | |
Trizol | Thermo-Fisher | 15596026 | RNA extraction solution |
TB Green Fast qPCR Mix | Takara | RR430A | |
12-well transwell inserts | Labselect | 14212 | |
VEGF antibody | Proteintech | 19003-1-AP | Recognize both human and porcine proteins |
VEGF ELISA kit | Novusbio | VAL106 | |
ZO-1 antibody | ABclonal | A0659 | Recognize both human and porcine proteins |
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