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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Este trabajo fue apoyado por el nacional clave de investigación y desarrollo programa de China (2017YFA0104604), el Programa General de la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (NSFC, 81772093), la ciencia y la tecnología desarrollo programa de Suzhou (ZXL2015128), la Fundación Ciencias naturales de la provincia de Jiangsu (BK20161241) y un Shandong Taishan Scholar Award (tshw201502065).

Tejidos humanos utilizados en este protocolo se han manejado según las directrices del Comité de ética de investigación de la institución (NO.2015120401, fecha: 12 de mayo de 2015).
1. preparaciones
<ol><li>Tejidos de la piel abdominal adulto fresco recoger descartados de cirugía plástica en el hospital en un tubo de 50 mL con 10 mL de Dulbecco helada de modificado medio de Eagle (DMEM). La muestra puede conservarse a 4 ° C hasta 72 h sin afectar significativamente la viabilidad de l...

<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 primarias cultivadas han sido ampliamente utilizados para tratar heridas en clínicas durante más de tres décadas y, desde entonces, ha sido siempre importante obtener eficientemente un número suficiente de células para aplicaciones clínicas en tiempo y forma. Por lo tanto, en la práctica, el método de aislamiento convencional, que requiere la separación de la epidermis de la dermis, es difícil satisfacer estas demandas, debido al bajo rendimiento de las células y la baja capacidad de las células adultas ...

El objetivo era desarrollar un protocolo sencillo y eficaz para aislar queratinocitos humanos primaria (HKCs) de tejidos adultos, especialmente para aplicaciones clínicas. La piel las células madre epidérmicas, localizadas en la capa basal de la piel, poseen un alto potencial para proliferar y diferenciarse y queratinocitos para mantener las funciones de la piel1,2,3, 4. HKCs aislados de la piel, los tejidos son ampliamente utilizados con fines piel tejido ingeniería y regeneración, especialmente en la reparación de la piel dañada y en terapia génica para aplicaciones clínicas5,6. La cuestión clave para aplicaciones basadas en HKC es aislar y ampliar el gran número de HKCs con alto potencial en vitro7,8. Aunque varios grupos de investigación han desarrollado métodos para producir cultivos de tallo-como HKCs, estos métodos son a veces lentos y complicados para realizar y tener otras limitaciones, tales como rendimientos bajos de células y está limitado por el tipo de espécimen de la piel usa9. Por ejemplo, el método tradicional para aislar HKCs de tejidos de la piel implica una digestión enzimática de dos etapas con una separación de la epidermis de la dermis6. Este método generalmente funciona bien para los tejidos neonatales, pero se hace muy difícil cuando se utiliza para aislar células de tejidos adultos.
Y-27632, un inhibidor de la cinasa de la proteína Rho (roca), se ha divulgado para mejorar significativamente la eficiencia de la célula de vástago epidérmicas aislamiento y Colonia de crecimiento10,11,12. En un estudio anterior, descubrimos que Y-27632 facilita el crecimiento clonal de las células epidérmicas, pero reduce el rendimiento de las células cutáneas controlando diferencialmente a la expresión de moléculas de adhesión13. También establecimos un nuevo medio de inoculación acondicionado, llamado G-medio, que apoya el crecimiento y rendimiento de las células epidérmicas primarias. Mediante la combinación de G-medio con Y-27632, este novedoso método espontáneamente puede separar las células epidérmicas y dérmicas después de la digestión de la enzima, eliminando así el paso de epidermis dermis separación13,14. Basado en informes anteriores, ahora Describimos el procedimiento detallado de este nuevo método para aislar HKCs del tejido de la piel adulta.

<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

Keratinocytes humanos primarios aislados de los tejidos de la piel fresca y su expansión en vitro han sido ampliamente utilizados para la investigación de laboratorio y para usos clínicos. El método de aislamiento convencionales de keratinocytes humanos implica un procedimiento de digestión enzimática secuencial de dos etapas, que ha demostrado ser ineficiente en la generación de primario de células de tejidos adultos debido a la tasa de recuperación celular baja y reducida de la célula viabilidad. Recientemente nos informó un método avanzado para aislar las células progenitoras epidérmico primario humano de tejidos de la piel que utiliza el inhibidor de la cinasa Rho Y-27632 en el medio. En comparación con el protocolo tradicional, este nuevo método es más simple, más fácil y menos desperdiciadora de tiempo y aumenta la producción de células madre epiteliales y realza sus características de la célula de vástago. Además, la nueva metodología no requiere la separación de la epidermis de la dermis y por lo tanto, es conveniente para aislar células de diferentes tipos de tejidos adultos. Este nuevo método de aislamiento supera las principales deficiencias de los métodos convencionales y es más conveniente para producir gran número de células epidérmicas con alta potencia para laboratorio y aplicaciones clínicas. Aquí, describimos el nuevo método en detalle.

Diagramas esquemáticos del nuevo método (figura 1A) y el método convencional (figura 1B) se presentan en la figura 1. El método convencional es una digestión de dos etapas, que requiere un procedimiento de 2 días. Por el contrario, el nuevo método es una digestión de un solo paso, que toma alrededor de 3 horas para llevar a cabo. Lo importante, el nuevo método de un solo paso puede obtener d...

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

Aquí presentamos un protocolo para aislar eficientemente keratinocytes humanos primarios de tejidos de la piel adulta. Este método simplifica el procedimiento convencional mediante el uso de la Y-27632 del inhibidor de la roca en el medio de inoculación separar espontáneamente las células epidérmicas de las células cutáneas.

Un método simplificado y eficiente para aislar Keratinocytes humanos primarios de tejido adulto de la piel

Primary human keratinocytes isolated from fresh skin tissues and their expansion in vitro have been widely used for laboratory research and for clinical ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation and Quantitative Immunocytochemical Characterization of Primary Myogenic Cells and Fibroblasts from Human Skeletal Muscle

Aislamiento y Caracterización cuantitativa inmunocitoquímica de células miogénicas Primarias y fibroblastos de músculo esquelético humano

The repair and regeneration of skeletal muscle requires the action of satellite cells, which are the resident muscle stem cells. These can be isolated ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Transfection, Selection, and Colony-picking of Human Induced Pluripotent Stem Cells TALEN-targeted with a GFP Gene into the AAVS1 Safe Harbor

La transfección, selección y Colonia-cosecha de células madre humanas pluripotentes inducidas TALEN dirigidos con un gen GFP en el puerto seguro AAVS1

Targeted transgene addition can provide persistent gene expression while circumventing the gene silencing and insertional mutagenesis caused by viral ...

A Quick and Efficient Method for the Purification of Endoderm Cells Generated from Human Embryonic Stem Cells

Un método rápido y eficiente para la purificación de células del endodermo generada a partir de células madre embrionarias humanas

The differentiation capabilities of pluripotent stem cells such as embryonic stem cells (ESCs) allow a potential therapeutic application for cell ...

Epigenetic Conversion as a Safe and Simple Method to Obtain Insulin-secreting Cells from Adult Skin Fibroblasts

Conversión epigenética como un método seguro y simple para obtener células secretoras de insulina a partir de fibroblastos de la piel de adultos

Regenerative medicine requires new, fully functional cells that are delivered to patients in order to repair degenerated or damaged tissues. When such ...

Isolating Hair Follicle Stem Cells and Epidermal Keratinocytes from Dorsal Mouse Skin

El aislamiento de células madre del folículo piloso y queratinocitos epidérmicos de la piel dorsal de ratón

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An Efficient Method to Obtain Dedifferentiated Fat Cells

Un método eficaz para obtener células de grasa Dediferenciado

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Aislamiento y expansión de células madre mesenquimales / estromales derivadas de tejido de placenta humana

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Generation and Culturing of Primary Human Keratinocytes from Adult Skin

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