Name: rotating cell culture systems for human cell culture: human trophoblast cells as a model
Uploaded: 2012-01-18T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de US National Institutes of Health NIH subsidie ​​/ NICHD # HD051998 (tot CAM).

1. Collageen Bead Voorbereiding <ol><li> Voorafgaand aan het laden van EVTS voor 3-D celkweek, moet men de voorbereiding van de Cytodex-3 microdrager kralen: <ol><li> Weeg de juiste hoeveelheid van Cytodex-3 kralen die nodig zijn voor het experiment. Dit protocol is aangepast voor de 10 ml RCC&#39;s schip, waarbij 0,05 g van kralen nodig zijn. Voor een 50 ml RCC&#39;s schip, overeenkomstig schaal. In een 50ml autoclaveerbaar conische buis, 250 mg Cytodex-3 kralen mengen met 12ml Dulbecco fosfaatgebufferde oplossing (D...

<ol>
	<li>Knofler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+growth+factors+and+signalling+pathways+controlling+human+trophoblast+invasion.">Critical growth factors and signalling pathways controlling human trophoblast invasion.</a> Int. J. Dev. Biol. 54, 269-269 (2010).</li><li>Cartwright, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remodelling+at+the+maternal-fetal+interface:+relevance+to+human+pregnancy+disorders.">Remodelling at the maternal-fetal interface: relevance to human pregnancy disorders.</a> Reproduction. 140, 803-803 (2010).</li><li>Harris, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IFPA+Gabor+Than+Award+lecture:+Transformation+of+the+spiral+arteries+in+human+pregnancy:+key+events+in+the+remodelling+timeline.">IFPA Gabor Than Award lecture: Transformation of the spiral arteries in human pregnancy: key events in the remodelling timeline.</a> Placenta. 32, S154-S154 (2011).</li><li>Whitley, G. S., Cartwright, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trophoblast-mediated+spiral+artery+remodelling:+a+role+for+apoptosis.">Trophoblast-mediated spiral artery remodelling: a role for apoptosis.</a> J. Anat. 215, 21-21 (2009).</li><li>Apps, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+expression+profile+of+first+trimester+villous+and+extravillous+human+trophoblast+cells.">Genome-wide expression profile of first trimester villous and extravillous human trophoblast cells.</a> Placenta. 32, 33-33 (2011).</li><li>Bilban, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trophoblast+invasion:+assessment+of+cellular+models+using+gene+expression+signatures.">Trophoblast invasion: assessment of cellular models using gene expression signatures.</a> Placenta. 31, 989-989 (2010).</li><li>LaMarca, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+growth+of+extravillous+cytotrophoblasts+promotes+differentiation+and+invasion.">Three-dimensional growth of extravillous cytotrophoblasts promotes differentiation and invasion.</a> Placenta. 26, 709-709 (2005).</li><li>Jovanovic, M., Stefanoska, I., Radojcic, L., Vicovac, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-8+(CXCL8)+stimulates+trophoblast+cell+migration+and+invasion+by+increasing+levels+of+matrix+metalloproteinase+(MMP)2+and+MMP9+and+integrins+alpha5+and+beta1.">Interleukin-8 (CXCL8) stimulates trophoblast cell migration and invasion by increasing levels of matrix metalloproteinase (MMP)2 and MMP9 and integrins alpha5 and beta1.</a> Reproduction. 139, 789-789 (2010).</li><li>Husslein, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression,+regulation+and+functional+characterization+of+matrix+metalloproteinase-3+of+human+trophoblast.">Expression, regulation and functional characterization of matrix metalloproteinase-3 of human trophoblast.</a> Placenta. 30, 284-284 (2009).</li><li>Barrila, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+3D+cell+culture+models:+using+the+rotating+wall+vessel+to+study+host-pathogen+interactions.">Organotypic 3D cell culture models: using the rotating wall vessel to study host-pathogen interactions.</a> Nat. Rev. Microbiol. 8, 791-791 (2010).</li><li>Hammond, T. G., Hammond, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+suspension+culture:+the+rotating-wall+vessel.">Optimized suspension culture: the rotating-wall vessel.</a> Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 281, 12-12 (2001).</li><li>Unsworth, B. R., Lelkes, P. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growing+tissues+in+microgravity.">Growing tissues in microgravity.</a> Nat. Med. 4, 901-901 (1998).</li><li>Schmeichel, K. L., Bissell, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+tissue-specific+signaling+and+organ+function+in+three+dimensions.">Modeling tissue-specific signaling and organ function in three dimensions.</a> J. Cell. Sci. 116, 2377-2377 (2003).</li><li>Bentrup, H. ?. ?. n. e. r. z. u., K, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+organotypic+models+of+human+colonic+epithelium+to+study+the+early+stages+of+enteric+salmonellosis.">Three-dimensional organotypic models of human colonic epithelium to study the early stages of enteric salmonellosis.</a> Microbes. Infect. 8, 1813-1813 (2006).</li><li>Carterson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A549+lung+epithelial+cells+grown+as+three-dimensional+aggregates:+alternative+tissue+culture+model+for+Pseudomonas+aeruginosa+pathogenesis.">A549 lung epithelial cells grown as three-dimensional aggregates: alternative tissue culture model for Pseudomonas aeruginosa pathogenesis.</a> Infect. Immun. 73, 1129-1129 (2005).</li><li>Myers, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closing+the+phenotypic+gap+between+transformed+neuronal+cell+lines+in+culture+and+untransformed+neurons.">Closing the phenotypic gap between transformed neuronal cell lines in culture and untransformed neurons.</a> J. Neurosci. Methods. 174, 31-31 (2008).</li><li>Hjelm, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+characterization+of+a+three-dimensional+organotypic+human+vaginal+epithelial+cell+model.">Development and characterization of a three-dimensional organotypic human vaginal epithelial cell model.</a> Biol. Reprod. 82, 617-617 (2010).</li><li>Straub, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+cell+culture+infectivity+assay+for+human+noroviruses.">In vitro cell culture infectivity assay for human noroviruses.</a> Emerg. Infect. Dis. 13, 396-396 (2007).</li><li>Nickerson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+tissue+assemblies:+novel+models+for+the+study+of+Salmonella+enterica+serovar+Typhimurium+pathogenesis.">Three-dimensional tissue assemblies: novel models for the study of Salmonella enterica serovar Typhimurium pathogenesis.</a> Infect. Immun. 69, 7106-7106 (2001).</li><li>Carvalho, H. M., Teel, L. D., Goping, G., O'Brien, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+tissue+culture+model+for+the+study+of+attach+and+efface+lesion+formation+by+enteropathogenic+and+enterohaemorrhagic+Escherichia+coli.">A three-dimensional tissue culture model for the study of attach and efface lesion formation by enteropathogenic and enterohaemorrhagic Escherichia coli.</a> Cell. Microbiol. 7, 1771-1771 (2005).</li><li>Sainz, B., TenCate, V., Uprichard, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+Huh7+cell+culture+system+for+the+study+of+Hepatitis+C+virus+infection.">Three-dimensional Huh7 cell culture system for the study of Hepatitis C virus infection.</a> Virol. J. 6, 103-103 (2009).</li><li>Lelkes, P. I., Ramos, E., Nikolaychik, V. V., Wankowski, D. M., Unsworth, B. R., Goodwin, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GTSF-2:+a+new,+versatile+cell+culture+medium+for+diverse+normal+and+transformed+mammalian+cells.">GTSF-2: a new, versatile cell culture medium for diverse normal and transformed mammalian cells.</a> In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 33, 344-344 (1997).</li><li>Lelkes, P. I., Ramos, E., Nikolaychik, V. V., Wankowski, D. M., Unsworth, B. R., Goodwin, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GTSF-2:+a+new,+versatile+cell+culture+medium+for+diverse+normal+and+transformed+mammalian+cells.">GTSF-2: a new, versatile cell culture medium for diverse normal and transformed mammalian cells.</a> In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 33, 344-344 (1997).</li><li>GE Healthcare. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcarrier+Cell+Culture+-+Principles+and+Methods.">Microcarrier Cell Culture - Principles and Methods.</a> Handbooks. , (2005).</li></ol>

De cultuur hier gepresenteerde techniek biedt onderzoekers met zeer invasieve EVT-achtige cellen. Het is nu erkend dat een verlies van differentiatie optreedt in monolagen als gevolg van remming van de cellulaire reacties op chemische en moleculaire signalen in drie dimensies (apicale, basale en laterale celoppervlak) 10,13. Deze techniek geeft de kenmerken vermeld in de baarmoeder op de binnenvallende EVT cellen. Aangezien de procedure nabootst conventionele monolaag weefselkweek tijd kinetiek, maar...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het reagens </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogus nummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Cytodex microdrager kralen </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C3275 </td><td></td></tr><tr><td> Roterende celcultuur (RCC) </td><td> Synthecon </td><td> RCC-D </td><td> Inclusief rotor basis, voeding, 4 wegwerp RCC-eenheden </td></tr><tr><td> RCC Wegwerp Units </td><td> Synthecon </td><td> Contact Synthecon </td><td></td></tr><tr><td> 3 ml Luer-Lock-tip spuit </td><td> BD </td><td> 309585 </td><td></td></tr><tr><td> 10ml brede-tip serologische pipet </td><td> BD </td><td> 357504 </td><td></td></tr><tr><td> MEM Alpha </td><td> Invitrogen </td><td> 12561-072 </td><td></td></tr><tr><td> Leibovitz&#39;s L-15-medium, poeder </td><td> Invitrogen </td><td> 41300-039 </td><td></td></tr><tr><td> H 2 O, endotoxine vrij </td><td> Visser </td><td> MT-25-055-CM </td><td></td></tr><tr><td> Natriumbicarbonaat </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S-7795 </td><td></td></tr><tr><td> Pepton </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP1420-100 </td><td></td></tr><tr><td> Fructose </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F3510-100 </td><td></td></tr><tr><td> Galactose </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G5388-100 </td><td></td></tr><tr><td> Glucose </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G7528-250 </td><td></td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Invitrogen </td><td> 15630-080 </td><td></td></tr><tr><td> L-Glutamine </td><td> Invitrogen </td><td> 25030 </td><td></td></tr><tr><td> Insuline-transferrine-Natrium Seleniet (ITS) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I1884 </td><td></td></tr><tr><td> FBS </td><td> Invitrogen </td><td> 10437 </td><td></td></tr><tr><td> Penicilline-streptomycine </td><td> Invitrogen </td><td> 15140 </td><td></td></tr></tbody></table>

rotating cell culture systems for human cell culture: human trophoblast cells as a model

Het gebied van human trofoblast onderzoek helpt bij het begrijpen van de complexe omgeving die tijdens placentatie. Vanwege de aard van deze studies, de mens in vivo experimenten is onmogelijk. Een combinatie van primaire culturen, Explantatie culturen en trofoblast cellijnen een ondersteuning van ons begrip van de invasie van de baarmoederwand 2 en vermaken van de baarmoeder spiraalvormige arteriën 3,4 door extravillous trofoblast cellen (EVTS), die nodig is voor een succesvolle invoering van de zwangerschap. Ondanks de rijkdom aan kennis uit dergelijke modellen, wordt aanvaard dat in vitro celcultuur modellen met EVT-achtige cellijnen weer te geven cellulaire eigenschappen veranderd in vergelijking met hun tegenhangers in vivo 5,6. Cellen gekweekt in de roterende celkweek systeem (RCC&#39;s) display morfologische, fenotypische en functionele eigenschappen van de EVT-achtige cellijnen die beter na te bootsen onderscheid in uTero EVTS, met een verhoogde expressie van genen bemiddelen invasie (bijv. matrix (MMP&#39;s)) en trophoblast differentiatie 7,8,9. De Saint Georges Hospital placenta cellijn-4 (SGHPL-4) (vriendelijk geschonken door dr. Guy Whitley en Dr Judith Cartwright) is een EVT-achtige cellijn die werd gebruikt voor het testen in het RCC. Het ontwerp van de RCC&#39;s cultuur schip is gebaseerd op het principe dat organen en weefsels functie in een drie-dimensionale (3-D)-omgeving. Door de dynamische cultuur omstandigheden in de tank, met inbegrip van voorwaarden van fysiologisch relevante shear, cellen gekweekt in drie dimensies vorm aggregaten op basis van natuurlijke cellulaire affiniteiten en differentiëren naar organotypische weefsel-achtige samenstellingen 10,11,12. Het onderhoud van een vloeistof baan zorgt voor een low-shear, lage turbulentie omgeving die lijkt op omstandigheden in vivo. Sedimentatie van de gekweekte cellen wordt tegengegaan door het aanpassen van de rotatiesnelheid van de RCC&#39;s om een ​​constante vrije val van de cellen te verzekeren. Gasuitwisseling gebeurt door middel van een permeabel membraan hydrofoob zich aan de achterkant van de bioreactor. Net als hun ouders weefsel in vivo, RCC volwassen cellen zijn in staat om chemische en moleculaire gradiënten reageren in drie dimensies (dat wil zeggen op hun apicale, basale en laterale oppervlakken), omdat ze worden gekweekt op het oppervlak van de poreuze microdrager kralen. Wanneer ze groeien als twee-dimensionale monolagen op ondoordringbare oppervlakken, zoals plastic, worden de cellen verstoken van deze belangrijke communicatie op hun basale oppervlak. Derhalve zijn de ruimtelijke beperkingen die worden opgelegd door de omgeving diepgaand invloed hebben op hoe cellen zin en decoderen signalen van de omringende micro-omgeving, dus impliceren een belangrijke rol voor de 3-D milieu 13. We hebben de RCC&#39;s om biologisch zinvolle 3-D modellen van de verschillende menselijke epitheelweefsels 7,14,15,16 ingenieur. Inderdaad, veel eerdere rapporten demook aangetoond dat cellen gekweekt in de RCC kan fysiologisch relevante fenotypen die niet mogelijk was geweest met de andere modellen 10,17-21 nemen. Kortom, cultuur in de RCC is een eenvoudige, reproduceerbare, high-throughput platform dat een groot aantal van gedifferentieerde cellen die vatbaar zijn voor een aantal experimentele manipulaties biedt. In het volgende protocol, met behulp van EVTS als een voorbeeld hebben we een duidelijke beschrijving van de stappen die nodig zijn om driedimensionaal cultuur hechtende cellen in het RCC.

Watch this Scientific Journal Video about Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model at JoVE.com

Rotating Cell Culture Systems for Human Cell Culture: Human Trophoblast Cells as a Model

Traditionele, tweedimensionale celcultuur technieken vaak resulteren in veranderde eigenschappen met betrekking tot de differentiatie markers, cytokines en groeifactoren. Drie-dimensionale celkweek in het draaiende celkweek systeem (RCC&#39;s) herstelt expressie van vele van deze factoren zoals hier afgebeeld met een extravillous trophoblast cellijn.

Roterende celkweek systemen for Human Cultuur van de Cel: Human trofoblast cellen als een model

The field of human trophoblast research aids in  understanding the complex environment established during placentation. Due to the  nature of these ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

Microfabricated Platforms voor Mechanisch Dynamic Cel Cultuur

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or ...

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Shape Memory Polymeren voor actieve cel Cultuur

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells (hESC) to Different Lineages

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages

Alginaat microcapsule als een 3D-platform voor de vermeerdering en differentiatie van humane embryonale stamcellen (hESC) tot verschillende geslachten

Human embryonic stem cells (hESC) are emerging as an attractive alternative source for cell replacement therapy since they can be expanded in culture ...

Three-dimensional Cell Culture Model for Measuring the Effects of Interstitial Fluid Flow on Tumor Cell Invasion

Drie-dimensionale Cultuur van de Cel Model voor het meten van de effecten van het interstitiële vocht Flow op tumorcel invasie

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling ...

Cell Co-culture Patterning Using Aqueous Two-phase Systems

Cell Co-cultuur Patterning gebruiken waterige tweefasensysteem Systems

Cell patterning  technologies that are fast, easy to use and affordable will be required for the  future development of high throughput cell assays, ...

In vitro Cell Culture Model for Toxic Inhaled Chemical Testing

In vitro Cell Culture Model for Toxic Inhaled Chemical Testing

In vitro celcultuurmodel voor Toxic Geïnhaleerd chemische testen

Cell cultures are indispensable to develop and study efficacy of therapeutic agents, prior to their use in animal models. We have the unique ability to ...

A Hormone-responsive 3D Culture Model of the Human Mammary Gland Epithelium

Een hormoon-responsieve 3D Cultuur Model van de Human borstklier epitheel

The process of mammary epithelial morphogenesis is influenced by hormones. The study of hormone action on the breast epithelium using 2D cultures is ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

Tunable Hydrogels van Pulmonary extracellulaire matrix voor 3D-Cell Culture

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Ultrathin Porated Elastic Hydrogels As a Biomimetic Basement Membrane for Dual Cell Culture

Uiterst dunne Porated elastisch Hydrogels als biomimetische kelder membraan voor Dual cel cultuur

The basement membrane is a critical component of cellular bilayers that can vary in stiffness, composition, architecture, and porosity. In vitro studies ...

Human Pluripotent Stem Cell Culture on Polyvinyl Alcohol-Co-Itaconic Acid Hydrogels with Varying Stiffness Under Xeno-Free Conditions

Menselijke pluripotente stamcel cultuur op Polyvinyl Alcohol-Co-itacon zuur Hydrogels met verschillende stijfheid onder voorwaarden Xeno-gratis

The effect of physical cues, such as the stiffness of biomaterials on the proliferation and differentiation of stem cells, has been investigated by ...