Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Burada, standart matris gömülü organoid kültürlerinden apikal bağırsak organoidleri oluşturmak için bir protokol açıklıyoruz. Ayrıca, EdU'nun daha sonra aktif olarak çoğalan hücrelere dahil edilmesini ve EdU-pozitif hücrelerin yarı otomatik olarak nicelleştirilmesini ana hatlarıyla belirtir.
Burada, hidrojel gömülü bağırsak organoid kültürlerinden apikal bağırsak organoidlerinin yüzen kültürlerinin oluşumunu açıklıyoruz. Aynı zamanda, apikal ve bazal çıkışlı organoidler arasında doğrudan karşılaştırma için yüzen bazal organoid kültürler oluşturulur. Apikal ve bazal çıkışlı organoidler daha sonra, hücre bölünmesinin S-fazı sırasında yeni sentezlenen DNA'ya entegre edilen timidin analoğu 5-etynil-2'-deoksiüridine (EdU) tabi tutulur. DNA'ya bu katılım, lazer taramalı konfokal mikroskopi kullanılarak morfolojik olarak bozulmamış organoidlerde görselleştirilebilir. Hoechst33342 ve EdU ile etiketlenmiş hücreler daha sonra görüntü analiz yazılımı kullanılarak yarı otomatik bir şekilde ölçülür. Toplam hücre sayısının EdU-pozitif hücrelerin yüzdesinin hesaplanması, üç boyutlu (3D) organoidlerde hücre proliferasyonunun analizine izin verir. Burada bağırsak organoidlerinde proliferasyonun analizi için kullanılmasına rağmen, protokol diğer organoidlerde veya iki boyutlu hücre kültürlerinde çeşitli türlerde çekirdeğe özgü boyamaların analizine de uygulanabilir.
Bağırsak organoidleri, farklı hücre tiplerini içeren bağırsak epitelini özetleyen üç boyutlu in vitro modellerdir. Bu organoidler, bağırsak kriptlerinden izole edilen yetişkin kök hücrelerdenkolayca oluşturulabilir 1. Organoidler in vivo epitele çok daha yakın olduklarından, biyomedikal araştırmalarda giderek daha önemli hale gelmektedirler. Bağırsak organoidleri sadece fizyolojik mekanizmaların analizi için değil (örneğin, bağırsak niş sinyali 2,3 ve hücre farklılaşması 4,5) için değil, aynı zamanda bulaşıcı hastalıklar 6,7 üzerine araştırmalar için de kullanılır. Bununla birlikte, apikal hücre yüzeyine organoid lümen içinde erişilemez hale geldiğinden, merkezi bir lümeni çevreleyen 3D polarize hücrelerin büyümesi zordur. Apikal ve bazolateral hücre yüzeyleri arasındaki farklılıkların incelenmesi, yağ asidi alımındakifarklılıklar 8 ve bulaşıcı hastalık araştırmaları 9,10,11,12 ile örneklendiği gibi metabolik çalışmalarda önemli olabilir.
Apikal organoidlerin üretilmesi, bu sorunun üstesinden gelmek için kolay bir seçenektir. Hücre dışı matrisi standart organoid kültürlerden (yani, bazal çıkışlı, matrise gömülü organoidler) çıkararak ve bu organoidleri matris içermeyen bir ortamda tohumlayarak, bir polarite anahtarı indüklenebilir9.
Daha önce yayınladığımız gibi, organoidlerin çoğu polaritelerini 12 saat içinde tersine çevirir. Bununla birlikte,% 90'dan fazla apikal organoid içeren bir kültür elde etmek 48-72 saat sürer. Apikal hücre yüzeyine erişim sağlama avantajlarına rağmen, apikal organoidler, polaritenin tersine çevrilmesinden sonra önemli ölçüde azalmış proliferasyon gösterirken, hücre ölümü oranları artar13. Proliferatif aktivite faktörü, çeşitli analizlerde kafa karıştırıcı bir değişkeni temsil edebilir ve bir deney tasarlanırken akılda tutulmalıdır.
Burada, aşağı akış analizleri için bağırsak apikal çıkış organoid kültürleri ve yüzer bazal çıkış kontrol organoidleri oluşturmak için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz. Ayrıca, yeni sentezlenen DNA'ya dahil edilen ve böylece aktif olarak çoğalan hücreleri işaretleyen 5-etinil-2'-deoksiüridin (EdU) ile etiketlemeyi tarif ediyoruz. EdU + hücrelerinin nicelleştirilmesi ile arivis Pro (Zeiss) yazılımını kullanarak organoidlerin çoğalma hızının yarı otomatik görüntü analizini daha ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Sürecin bir şeması Şekil 1'de özetlenmiştir.
Kramer ve ark., 202014'e göre kurulan köpeklerden elde edilen yetişkin kök hücre kaynaklı bağırsak organoidleri kullanıldı. Kurumsal etik kurul yönergelerine dayanarak, terapötik eksizyon veya otopsi sırasında toplanan doku materyalinin kullanımı, tüm hasta sahipleri tarafından imzalanmış olan üniversitenin 'tedavi için sahip onayı'na dahil edilmiştir.
1. Organoid kültürü
2. Polaritenin tersine çevrilmesi ve EdU etiketlemesinin indüksiyonu
3. Click-it EdU boyama reaksiyonu ve Hoechst 33342 boyama
4. Yarı otomatik görüntü analizi
NOT: Bu analiz için arivis Pro sürüm 4.2.2 (görüntü analiz yazılımı) kullanılmıştır.
5. Organoid proliferasyon hızlarının belirlenmesi
Tripsinizasyondan sonra 3 gün boyunca yetiştirilen organoidler, Şekil 2A'da gösterildiği gibi ideal olarak 50-250 μm arasında olmalıdır. Bundan önemli ölçüde daha büyük olan organoidler, polaritelerini verimli bir şekilde tersine çeviremeyebilir. Daha büyük organoidler de tomurcuklanmaya başlayabilir ve bu organoidlerin de verimli polaritenin tersine çevrilmesiyle ilgili sorunları olabileceğini fark ettik. Bazal ve...
Bu protokol, standart yetişkin kök hücre kaynaklı bağırsak organoid kültürlerinde polaritenin tersine çevrilmesinin nasıl indükleneceğini ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Apikal organoidler, genellikle organoid lümene doğru yönlendirilen apikal hücre yüzeyine erişim sağlama amacına hizmet eder. Apikal yüzeyi inceleyebilmek, hücre zarının in vivo fizyolojik koşullar altında tüm sindirim sistemi içeriğine maruz kalan kısmı olduğu için bazı u...
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.
Bu araştırma, VetImaging Core Facility'nin (VetCore, Vetmeduni, Avusturya) kaynakları kullanılarak desteklenmiştir. Yarı kantitatif görüntü analizine verdiği destek için Ursula Reichart'a teşekkür etmek istiyoruz. GC, Avusturya Bilimler Akademisi'nin (ÖAW) Vetmeduni'deki Küçük Hayvan İç Hastalıkları Bölümü'nde DOC bursunun (hibe numarası 26349) bir alıcısıdır.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
24 well plates | Biologix | 07-6024 | |
[Leu15]-Gastrin I human, ≥95% (HPLC) | Sigma-Aldrich | G-9145 | |
µ-Slide 18 Well Glass Bottom | ibidi | 81817 | |
100X Penicillin-Streptomycin supplement for Media | Gibco/Thermo | 15140122 | |
A 83-01 | Tocris Bioscience | 2939/10 | |
Anti-Adherence Rinsing Solution | StemCell Technologies | 7010 | |
arivis Pro | Zeiss | Version 4.2.2 | |
B27 SerumFree Supplement (50X), liquid | Gibco/Thermo | 17504044 | |
Bisbenzimide H 33342 (Hoechst 33342) | Abcam | ab145597 | |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A7906-100G | |
Click-iT EdU Cell Proliferation Kit for Imaging, Alexa Fluor 647 dye | Thermo Scientific | C10340 | |
DMEM-F12 | Gibco/Thermo | 11320033 | |
Geltrex | Gibco/Thermo | A1413202 | |
GlutaMAX Supplement | Gibco/Thermo | 35050061 | |
HEPES Buffer Solution 1 M, liquid | Gibco/Thermo | 15630056 | |
Human FGF-basic | PeproTech | 100-18B-100µG | |
Human HGF | PeproTech | 100-39-100µG | |
Human IGF-I | PeproTech | 100-11-100µG | |
Human NOGGIN (Mammalian) | PeproTech | 120-10C-200µG | |
N-Acetyl-L-cysteine,cell culture tested, BioReagent | Sigma-Aldrich | A9165-5G | |
Organoid Harvesting Solution | Thermo | C10340 | |
Triton(TM) X-100,for molecular biology | Sigma-Aldrich | T8787-250ML | |
Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red | Gibco/Thermo | 25300054 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiDaha Fazla Makale Keşfet
This article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır