Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, sıçan endometriyal epitelyal kök hücrelerini (reESC'ler) izole etmek ve kültürlemek için bir protokol sunuyoruz, bu da sıçan endometriyal organoidleri üretiyor. Bu yöntem, endometriyal hastalıkların in vitro çalışmalarını kolaylaştırarak gen düzenlemesini ve diğer hücresel manipülasyonları mümkün kılar.
Endometriyal organoidler, endometriyal hastalıkların gelişimi ve patofizyolojisi hakkında değerli bilgiler sunar ve ilaç testi için platformlar olarak hizmet eder. İnsan ve fare endometriyal organoidleri geliştirilmiş olsa da, sıçan endometriyal organoidleri üzerine yapılan araştırmalar sınırlı kalmaktadır. Sıçanların intrauterin adezyonlar gibi belirli endometriyal patolojileri daha iyi simüle edebildiği göz önüne alındığında, bu çalışma sıçan endometriyal organoidlerini oluşturmayı amaçladı. Sıçan endometriyal epitelyal kök hücrelerinin (reESC'ler) izolasyonu ve kültürü ve sıçan endometriyal organoidlerinin üretimi için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz. Rafine bir reESC genişletme ortamı kullanarak, reESC'leri başarılı bir şekilde izole ettik ve istikrarlı bir şekilde genişleterek uzun vadeli kültür potansiyellerini gösterdik. ReESC ile üretilen organoidler, hormon duyarlılığı da dahil olmak üzere endometriyumun tipik yapısal ve fonksiyonel özelliklerini sergiledi. Sonuçlarımız, sıçan endometriyal organoidlerinin, glandüler yapıyı, hücre polaritesini ve endometriyal epitelin fonksiyonel özelliklerini koruyarak, stabil proliferasyon ile uzun bir süre boyunca kültürlenebileceğini gösterdi. Bu yeni sıçan türevli endometriyal organoid modeli, çeşitli memeli türlerinde potansiyel uygulamalarla birlikte endometriyal hastalıkları incelemek ve terapötik müdahaleleri test etmek için değerli bir platform sağlar.
İnsan vücudunda çok yönlü ve yenileyici bir doku olan endometrium, yumurtalık hormonlarının etkisiyle periyodik olarak dökülme, yenilenme ve farklılaşma geçirir1. Endometriyumdaki anormallikler, endometriozis, endometriyal kanser ve kısırlık gibi çeşitli kadın üreme sistemi hastalıklarıyla bağlantılıdır2. Endometrium için güvenilir araştırma modellerinin olmaması, bu hastalıkların patogenez, klinik tanı ve tedavisi ile ilgili derinlemesine çalışmaları engellemektedir. Hücre hatları ve hayvan modelleri endometriyal araştırmalar için yaygın olarak kullanılırken, hücre dizilerindeki fenotipik kararsızlık, hayvan modellerindeki türler arası farklılıklar ve diğer sınırlamalar gibi zorluklar, insan endometriyumundaki karmaşık fizyolojik yapıyı ve dinamik fonksiyonel değişiklikleri tekrarlamayı zorlaştırmaktadır3.
Organoidler, kök hücrelerin hücre dışı bir ortamda kültürlenmesiyle oluşan, kendini yenileme ve kendi kendini organize etme yeteneklerine sahip üç boyutlu yapılardır. Fizyolojik ve patolojik dokuların yapısını ve işlevini taklit edebilirler ve insan hastalıklarının klinik öncesi modelleri olarak kabul edilirler4. 2017 yılında, fare ve insan endometriyal organoidlerinin başarılı bir şekilde inşası, enzimatik sindirim yoluyla elde edilen parçalanmış serbest endometriyal dokunun hücre dışı bir matris iskelesine gömülmesi ve ardından yetiştirme için spesifik büyüme faktörleri ve sinyal faktörlerinin bir karışımının eklenmesiyle elde edildi5. Sonuçlar, ex vivo endometriyal organoidlerin, mukus sekresyonu vehormon yanıtı 6 dahil olmak üzere endometriyal epitelin glandüler yapısını, hücre polaritesini ve fonksiyonel özelliklerini koruyarak uzun süreli ve stabil proliferatif kapasite sergilediğini göstermiştir. Bununla birlikte, endometriyal organoidleri oluşturan yetişkin kök hücrelerin ex vivo kültürü, bez benzeri yapısal destek gerektirir ve bu da sap kaybı ve geçişte zorluklar gibi zorluklara yol açar7.
Şu anda, endometrial organoidlerin yetiştirilmesi, doku bloğu sindirim kültürü yöntemine dayanmaktadır. Önceki bir çalışmada, araştırma ekibimiz, endometriyal organoidleri oluşturmak için kullandığımız Y27632'den oluşan bir birincil kültür ortamı kullanarak in vitro olarak insan endometriyal epitel kök hücrelerini uzun bir süre boyunca kültürledi8. Bu başarıdan yola çıkarak, küçük moleküllü bir bileşik kültür ortamı kullanarak sıçan endometriyal dokusundan endometrial epitelyal kök hücreleri izole ettik ve kültürledik ve uzun süreli bir in vitro kültür sistemi kurduk. Ayrıca, sıçan endometriyal organoidleri oluşturmak için sıçan endometriyal epitelyal kök hücrelerini (reESC'ler) kullandık. Bu modelin geliştirilmesi, sıçan modelleri ile birlikte endometriyal ilişkili hastalıkların gelecekteki in vitro ve in vivo çalışmalarını geliştirecektir.
Bu çalışmada 200-250 g ağırlığında altı adet 7/8 haftalık dişi Sprague-Dawley sıçanı kullanıldı. Sıçanlar, yiyecek ve suya ad libitum erişimi olan iklim kontrollü bir hayvan tesisine yerleştirildi. Hayvanları içeren tüm deneysel prosedürler, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Kurumsal Yönergelere uygun olarak yürütülmüş ve Meizhou Halk Hastanesi Araştırma Etik Komitesi'ndeki hayvan deneyleri için kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmıştır.
Aşağıdaki bölüm, esas olarak Y27632, A8301 ve CHIR990217 8,9'dan oluşan rafine bir reESC genişletme ortamı (REEM) kullanılarak sıçan endometriyal epitel kök hücrelerinin izole edilmesi, geçirilmesi, dondurulması ve çözülmesi sürecini özetlemektedir. REEM formülasyonu, anahtar bileşenlerin spesifik konsantrasyonları ile zenginleştirilmiş serumsuz DMEM / F12'ye dayanmaktadır: 10 μM Y27632, 3 μM CHIR99021 ve 0.5 μM A8301. Bileşenlerle ilgili kapsamlı ayrıntılar Malzeme Tablosunda bulunabilir. Sıçanlar izofluran inhalasyonu ile uyuşturulduktan sonra, Şekil 1'de gösterilen sonraki prosedürler uygulanmalıdır.
1. Cerrahi prosedür
2. Doku işleme
3. Sıçan endometriyal epitelyal kök hücrelerinin uzun süreli kültürü
4. ReESC'lerden sıçan endometriyal organoidlerinin oluşturulması
5. Sıçan endometriyal organoidlerinin uzun süreli kültürü
6. İsteğe bağlı: Organoidlerin yapışkan kültüre geçirilmesi
NOT: Protokol, organoidleri yapışık kültüre geçirerek düz kültürlenmiş reESC'ler elde etmek için alternatif bir yöntemden bahseder ve organoid morfolojisinin yeniden yapılandırılmasına izin verir.
7. Organoidlerin estradiol (E2) ve progesteron (P4) ile sıralı kültürü
ReESC'ler ve sıçan uterus organoidleri, Şekil 1'de belirtilen protokolü takiben 200 g ile 250 g arasında değişen altı dişi Sprague-Dawley sıçanından oluşturulmuştur. İnsan endometriyal epitelyal kök hücrelerinin uzun vadeli kültürünün başarısından yararlanan REEM formülasyonu ağırlıklı olarak Y27632, A8301 ve CHIR99021'den oluşuyordu. ReESC'leri in vitro olarak stabilize etmek için, başlangıçta enzimatik ve mekanik ...
Bu çalışmada, sıçan endometriyal epitel kök hücrelerinin (reESC'ler) izole edilmesi ve kültürlenmesi için basit bir yöntem tanımladık ve insan endometriyal epitel kök hücreleri için daha önce kurulmuş olan ex vivo sistemi rafine ettik8. Yaklaşımımız, kararlı ve uzun vadeli ex vivo kültürü mümkün kılmak için temel bileşenler olarak Y27632, A8301 ve CHIR99021 içeren küçük bir molekül kültür ortamı kullanır. A...
Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma GuangDong Temel ve Uygulamalı Temel Araştırma Vakfı (2023A1515110760) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anti-CD15 (SSEA-1) | Abcam | ab135377 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-Estrogen Receptor alpha | Abcam | ab32063 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-pan Cytokeratin | Abcam | ab7753 | Mouse, 1:250 (IHC) |
Anti-Progesterone Receptor | Abcam | ab101688 | Rabbit, 1:200 (IHC) |
Anti-Ki67 | Abcam | ab279653 | Mouse, 1:250 (IHC) |
A8301 | TargetMol | 909910-43-6 | |
β-Estradiol | Merck | E8875 | |
Cell Counting Kit-8 | Beyotime | C0038 | |
CD9 | BioLegend | 109819 | 1:20 (FC), Pacific Blue |
CD24 | BioLegend | 101806 | 1:20 (FC), FITC |
CD31 | BioLegend | 303120 | 1:20 (FC), APC |
CD45 | BioLegend | 301703 | 1:20 (FC), PE |
CHIR99021 | TargetMol | CT99021 | |
Cultrex Organoid Harvesting Solution | R&D Systems | 3700-100-01 | |
Cy3 TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1051 | |
Cy5 TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1052 | |
DAPI | Sigma | D9542 | 1 μg/mL |
DMEM/F-12 | Invitrogen | 11330032 | |
EpCAM | BioLegend | 369803 | 1:20 (FC), PerCP |
Fluorescein TSA Fluorescence System Kit | APExBIO | K1050 | |
Goat anti-Rabbit IgG, Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A-11008 | 1:500 |
Goat anti-Mouse IgG, Alexa Fluor 555 | Invitrogen | A-21422 | 1:500 |
Goat Anti-rabbit IgG/HRP antibody | APExBIO | bs-0295G-HRP | |
Knockout serum replacement | Invitrogen | 10828028 | |
Matrigel | Corning | 356234 | |
PrimeScript RT Master Mix | Takara | RR063A | |
Progesterone | Merck | 57-83-0 | |
Sprague-Dawley rat | Shanghai JieSiJie Laboratory Animals Co., LTD, China | ||
SSEA-1 | BioLegend | 323047 | 1:20 (FC), APC |
TB Green Fast qPCR Mix | Takara | RR820A | |
TriZOL | Invitrogen | 15596026CN | RNA extraction |
u-Slide 8-well plates | Ibidi | 80827 | |
Y27632 | TargetMol | 146986-50-7 | |
qPCR primers of target genes | |||
Genes | Company | Sequences | |
rat GAPDH F | Sangon biotech | GACATGCCGCCTGGAGAAAC | |
rat GAPDH R | Sangon biotech | AGCCCAGGATGCCCTTTAGT | |
rat Nanog F | Sangon biotech | GACTAGCAACGGCCTGACTCA | |
rat Nanog R | Sangon biotech | CTGCAATGGATGCTGGGATA | |
rat Sox2 F | Sangon biotech | ATTACCCGCAGCAAAATGAC | |
rat Sox2 R | Sangon biotech | ATCGCCCGGAGTCTAGTTCT | |
rat Oct4 F | Sangon biotech | CCCAGCGCCGTGAAGTTGGA | |
rat Oct4 R | Sangon biotech | ACCTTTCCAAAGAGAACGCCCA GG |
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