Name: a simplified and efficient method to isolate primary human keratinocytes from adult skin tissue
Uploaded: 2018-08-25T13:00:00
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Ce travail a été soutenu par la National Key Research and Development Programme of China (2017YFA0104604), le programme général de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (NSFC, 81772093), la Science et la technologie de développement programme de Suzhou (ZXL2015128), la Fondation sciences naturelles de la Province du Jiangsu (BK20161241) et une bourse de chercheur Shandong Taishan (tshw201502065).

Les tissus humains utilisés dans le présent protocole ont été traités conformément aux directives du Comité d’éthique de l’Institution recherche humaine (NO.2015120401, date : 12 mai 2015).
1. les préparatifs
<ol><li>Tissus de la peau d’abdominale adultes frais virés écartés de chirurgie plastique à l’hôpital dans un tube de 50 mL avec 10 mL de Dulbecco glacee modifiée milieu Eagle (DMEM). L’échantillon peut être maintenu à 4 ° C pendant 72 h sans affecter sensi...

<ol>
	<li>Ojeh, N., Pastar, I., Tomic-Canic, M., Stojadinovic, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+Cells+in+Skin+Regeneration,+Wound+Healing,+and+Their+Clinical+Applications.">Stem Cells in Skin Regeneration, Wound Healing, and Their Clinical Applications.</a> International Journal of Molecular Sciences. 16 (10), 25476-25501 (2015).</li><li>Sotiropoulou, P. A., Blanpain, C. <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+homeostasis+of+the+skin+epidermis.">Development and homeostasis of the skin epidermis.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in BIology. 4 (7), a008383 (2012).</li><li>Kamstrup, M., Faurschou, A., Gniadecki, R., Wulf, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidermal+stem+cells+-+role+in+normal,+wounded+and+pathological+psoriatic+and+cancer+skin.">Epidermal stem cells - role in normal, wounded and pathological psoriatic and cancer skin.</a> Current Stem Cell Research &amp; Therapy. 3 (2), 146-150 (2008).</li><li>Blanpain, C., Fuchs, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidermal+stem+cells+of+the+skin.">Epidermal stem cells of the skin.</a> Annual Review of Cell and Developmental Biology. 22 (22), 339-373 (2006).</li><li>Guo, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+a+microphysiological+skin+model+from+induced+pluripotent+stem+cells.">Building a microphysiological skin model from induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 4 (S1), S2 (2013).</li><li>Aasen, T., Izpisua Belmonte, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+cultivation+of+human+keratinocytes+from+skin+or+plucked+hair+for+the+generation+of+induced+pluripotent+stem+cells.">Isolation and cultivation of human keratinocytes from skin or plucked hair for the generation of induced pluripotent stem cells.</a> Nature Protocols. 5 (2), 371-382 (2010).</li><li>Bayati, V., Abbaspour, M. R., Neisi, N., Hashemitabar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skin-derived+precursors+possess+the+ability+of+differentiation+into+the+epidermal+progeny+and+accelerate+burn+wound+healing.">Skin-derived precursors possess the ability of differentiation into the epidermal progeny and accelerate burn wound healing.</a> Cell Biology International. 41 (2), 187-196 (2017).</li><li>Hirsch, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+the+entire+human+epidermis+using+transgenic+stem+cells.">Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells.</a> Nature. 551 (7680), 327-332 (2017).</li><li>Hentzer, B., Kobayasi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+human+epidermal+cells+from+fibroblasts+in+primary+skin+culture.">Separation of human epidermal cells from fibroblasts in primary skin culture.</a> Archiv f&#252;r dermatologische Forschung. 252 (1), 39-46 (1975).</li><li>Terunuma, A., Limgala, R. P., Park, C. J., Choudhary, I., Vogel, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+procurement+of+epithelial+stem+cells+from+human+tissue+specimens+using+a+Rho-associated+protein+kinase+inhibitor+Y-27632.">Efficient procurement of epithelial stem cells from human tissue specimens using a Rho-associated protein kinase inhibitor Y-27632.</a> Tissue Engineering Part A. 16 (4), 1363-1368 (2010).</li><li>Zhou, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ROCK+inhibitor+Y-27632+increases+the+cloning+efficiency+of+limbal+stem/progenitor+cells+by+improving+their+adherence+and+ROS-scavenging+capacity.">ROCK inhibitor Y-27632 increases the cloning efficiency of limbal stem/progenitor cells by improving their adherence and ROS-scavenging capacity.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 19 (7), 531-537 (2013).</li><li>Kurosawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+Rho-associated+protein+kinase+(ROCK)+inhibitor+to+human+pluripotent+stem+cells.">Application of Rho-associated protein kinase (ROCK) inhibitor to human pluripotent stem cells.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. 114 (6), 577-581 (2012).</li><li>Wen, J., Zu, T., Zhou, Q., Leng, X., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Y-27632+simplifies+the+isolation+procedure+of+human+primary+epidermal+cells+by+selectively+blocking+focal+adhesion+of+dermal+cells.">Y-27632 simplifies the isolation procedure of human primary epidermal cells by selectively blocking focal adhesion of dermal cells.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (2), e1251-e1255 (2018).</li><li>Zou, D., Pan, J., Zhang, P., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+to+isolate+human+epidermal+keratinocytes.">A new method to isolate human epidermal keratinocytes.</a> Journal of Clinical Dermatology (in Chinese). 6, 424-429 (2016).</li><li>Cerqueira, M. T., Frias, A. M., Reis, R. L., Marques, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfollicular+epidermal+stem+cells:+boosting+and+rescuing+from+adult+skin).">Interfollicular epidermal stem cells: boosting and rescuing from adult skin).</a> Methods in Molecular Biology. 989, 1-9 (2013).</li><li>Candi, E., Schmidt, R., Melino, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cornified+envelope:+a+model+of+cell+death+in+the+skin.">The cornified envelope: a model of cell death in the skin.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 6 (4), 328-340 (2005).</li><li>Breyer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+Rho+kinases+increases+directional+motility+of+microvascular+endothelial+cells.">Inhibition of Rho kinases increases directional motility of microvascular endothelial cells.</a> Biochemical Pharmacology. 83 (5), 616-626 (2012).</li><li>Wozniak, M. A., Modzelewska, K., Kwong, L., Keely, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+adhesion+regulation+of+cell+behavior.">Focal adhesion regulation of cell behavior.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 1692 (2-3), 103-119 (2004).</li></ol>

HKCs primaires cultivées ont été largement utilisés pour traiter les plaies dans les cliniques pendant plus de trois décennies et, depuis lors, il a toujours été important obtenir efficacement un nombre suffisant de cellules pour des applications cliniques en temps opportun. Par conséquent, dans la pratique, la méthode conventionnelle d’isolement, qui requiert une séparation de l’épiderme du derme, rend difficile de répondre à ces demandes, en raison du faible rendement des cellules et la faible capacit?...

L’objectif était d’élaborer un protocole simple et efficace pour isoler des kératinocytes humains primaires (HKCs) provenant de tissus adultes, en particulier pour des applications cliniques. Les cellules souches épidermiques peau, localisées dans la couche basale de la peau, possèdent un potentiel élevé de proliférer et de différencier et de fournir des kératinocytes pour maintenir les fonctions de la peau1,2,3, 4. HKCs isolées de la peau, les tissus sont employés couramment pour peau tissu ingénierie et régénération, particulièrement dans la réparation de la peau endommagée et en thérapie génique pour des applications cliniques5,6. La question clé pour les applications HKC est d’isoler efficacement et de développer un grand nombre de HKCs avec haut potentiel in vitro7,8. Bien que plusieurs groupes de recherche ont mis au point des méthodes pour produire des cultures de souches-comme HKCs, ces méthodes sont parfois long et compliqué à réaliser et ont d’autres limitations, telles que les cellules faibles rendements et limité par le type d’échantillon de peau utilisé9. Par exemple, la méthode traditionnelle pour isoler HKCs de tissus cutanés implique une digestion enzymatique en deux étapes avec une séparation de l’épiderme, le derme6. Cette méthode fonctionne généralement bien pour tissus néonatales, mais il devient très difficile lorsqu’il est utilisé pour isoler les cellules provenant de tissus adultes.
Y-27632, un inhibiteur de la protéine associée à Rho kinase (ROCK), a été signalé à améliorer considérablement l’efficacité des cellules souches épidermiques isolement et colonie croissance10,11,12. Dans une étude précédente, nous avons découvert que Y-27632 facilite la croissance clonale de cellules épidermiques, mais réduit le rendement des cellules dermiques de façon différentielle contrôlant l’expression des molécules d’adhérence13. Nous avons aussi établi un nouveau milieu conditionné l’inoculation, appelé G-medium, qui soutient la croissance et le rendement des cellules épidermiques primaires. En combinant le milieu G-avec Y-27632, cette nouvelle méthode permet de séparer spontanément des cellules épidermiques et dermiques après digestion enzymatique, éliminant ainsi l’étape de l’épiderme-derme séparation13,14. Se fondant sur les rapports précédents, nous avons maintenant décrire la procédure détaillée de cette nouvelle méthode isoler HKCs du tissu cutané adulte.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1344px;" width="1342">
	<tbody>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:263px;">Countess automated cell counter</td>
			<td style="width:291px;">Invitrogen Inc.&#160;</td>
			<td style="width:264px;">C10227</td>
			<td style="width:527px;">Automatic cell counting&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">CO2 Incubator</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>51026333</td>
			<td>For cell incubating</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Sorvall ST 16R Centrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>75004380</td>
			<td>Cell centrifuge</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Constant Temperature Shaker</td>
			<td>Shanghai Boxun</td>
			<td>150036</td>
			<td>For water bath</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Electronic Scale</td>
			<td>Harbin Zhonghui</td>
			<td>1171193</td>
			<td>For tissue weighing</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Cell Culture Dish</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30702115</td>
			<td>For cell culture</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">50ml Centrifuge Tube</td>
			<td>KIRGEN</td>
			<td>171003</td>
			<td>For cell centrifuge</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Cell Strainer</td>
			<td>Corning incorporated</td>
			<td>431792</td>
			<td>Cell filtration</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Phosphate buffered solution</td>
			<td>Solarbio Life Science&#160;</td>
			<td>P1020-500</td>
			<td>Washing solution</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">DMEM</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>C11995500</td>
			<td>Component of neutralization medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Defined K-SFM</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10785-012</td>
			<td>Epidermal cells culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Penicillin Streptomycin</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>Antibiotics</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Biological Industries</td>
			<td>04-001-1AC5</td>
			<td>Component of neutralization medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">0.05% Trypsin</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>25300-062</td>
			<td>For HKC dissociation</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">0.25% Trypsin&#160;</td>
			<td>Beijing Solarbio Science &#38; Technology</td>
			<td>T1350-100</td>
			<td>For HKC dissociation</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Coating Matrix Kit</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>R-011-K</td>
			<td>For coating matrix</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Dispase</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17105-041</td>
			<td>For HKC isolation</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Collagenase Type I</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>17100-017</td>
			<td>For HKC isolation</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Deoxyribonuclease I</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>9003-98-9</td>
			<td>For HKC isolation</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">F12 Nutrient Mix, Hams</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>31765035</td>
			<td>Component of G-medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">B27 Supplement</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>17504044</td>
			<td>Growth factor in G-medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">FGF-2 Millipore</td>
			<td>Merck Biosciences</td>
			<td>341595</td>
			<td>Growth factor in G-medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Y-27632</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Y0503</td>
			<td>ROCK inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Fungizone</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15290026</td>
			<td>Preparation for G-medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">EGF Recombinant Human Protein</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>PHG0311</td>
			<td>Growth factor in G-medium</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Cell Counting Kit-8</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>NC9864731</td>
			<td>cell proliferation and cytotoxicity assays</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Mouse Anti-Human Cytokeratin5</td>
			<td>Hewlett-Packard Development Company</td>
			<td>MA-20142</td>
			<td>For immunofluorescence staining to check differentiation marker of HKCs</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Rabbit Anti-Human Loricrin</td>
			<td>Covance</td>
			<td>PRB-145p</td>
			<td>For immunofluorescence staining to check differentiation marker of HKCs</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Mouse anti-human Vimentin</td>
			<td>Cell Signaling Technology</td>
			<td>3390</td>
			<td>For immunofluorescence staining of dermal fibroblasts</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Integrin &#945;6(GOH3)</td>
			<td>Santa Cruz&#160;</td>
			<td>SC-19622</td>
			<td>flow cytometry analysis of HKCs</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:263px;">Rat IgG2a FITC</td>
			<td>Santa Cruz&#160;</td>
			<td>SC-2831</td>
			<td>negative control antibody of &#945;6-integrin&#160; in flow cytometry analysis&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simplified and efficient method to isolate primary human keratinocytes from adult skin tissue

Des kératinocytes humains primaires isolés des tissus de la peau fraîche et leur expansion in vitro ont été largement utilisées pour la recherche en laboratoire et pour des applications cliniques. La méthode d’isolation classiques des kératinocytes humains implique une procédure en deux étapes séquentielles de la digestion enzymatique, qui s’est avérée inefficace dans la génération de cellules primaires provenant de tissus adultes en raison du taux de récupération des cellules faibles et cellulaire réduite viabilité. Nous avons récemment rapporté une méthode avancée pour isoler les cellules progénitrices épidermiques primaires humaines provenant de tissus de la peau qui utilise l’inhibiteur de kinase Rho Y-27632 dans le milieu. En comparaison avec le protocole traditionnel, cette nouvelle méthode est plus simple, plus facile et moins chronophage et augmente le rendement des cellules souches épithéliales et améliore leurs caractéristiques de cellules souches. De plus, la nouvelle méthodologie ne nécessite pas la séparation de l’épiderme, du derme et, est donc adaptée pour isoler les cellules de différents types de tissus adultes. Cette nouvelle méthode d’isolement surmonte les principales lacunes des méthodes conventionnelles et est plus adaptée pour produire un grand nombre de cellules épidermiques avec forte puissance pour laboratoire et pour des applications cliniques. Nous décrivons ici la nouvelle méthode en détail.

Diagrammes schématiques de la nouvelle méthode (Figure 1 a) et la méthode conventionnelle (Figure 1 b) sont présentés dans la Figure 1. La méthode conventionnelle est une digestion en deux étapes, qui nécessite une procédure de 2 jours. En revanche, la nouvelle méthode est une digestion en une seule étape, qui dure environ 3 heures à effectuer. Ce qui est important, la nouvelle méthode e...

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A Simplified and Efficient Method to Isolate Primary Human Keratinocytes from Adult Skin Tissue

Nous présentons ici un protocole pour isoler efficacement les kératinocytes humains primaires provenant de tissus de la peau adulte. Cette méthode simplifie la procédure conventionnelle en utilisant le Y-27632 inhibiteur ROCK dans le milieu de l’inoculation pour séparer spontanément les cellules épidermiques des cellules dermiques.

Une méthode simple et efficace d’isoler des kératinocytes humains primaires provenant de tissus de la peau adulte

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