Name: generation of mosaic mammary organoids by differential trypsinization
Uploaded: 2020-03-11T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generation of Mosaic Mammary Organoids by Differential Trypsinization at JoVE.com

אנו מודים לבן אברהמס לסיוע טכני ותמיכה ליבה מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז (UCSC) המכון לביולוגיה של תאי גזע (IBSC). אנו מודים סוזן Strome ואת ביל סאקטון לשימוש שלהם Solamere ספינינג דיסק מיקרוסקופ Confocal וקד. עבודה זו היתה נתמכת בחלקו על ידי מענקים ucsc מן המכון הרפואי הווארד יוז באמצעות מלגות ג'יימס ה. גילהם למחקר מתקדם (S.R.), מ nih (nih GM058903) עבור היוזמה למקסם את התפתחות הסטודנטים (בריאות) ומ הקרן הלאומית למדע עבור מלגת מחקר בוגרת (ה1339067) ובמענק מענק (A18-0370) מוועדת התיאום של מחקר הסרטן (LH).

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (IACUC) של אוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז.
1. יום 1: עיכול בלוטת החלב
<ol><li>היכונו למסוק את ה-MGs של עכברים נקבה בוגרת 10-14 שבועות של גיל.<ol>
<li>לבצע את הקציר על ספסל פתוח תחת תנאים אספטי.</li>
		<li>לחטא את כל חומרי הניתוח...

<ol>
	<li>Macias, H., Hinck, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammary+gland+development.">Mammary gland development.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews in Developmental Biology. 1 (4), 533-557 (2012).</li><li>Daniel, C. W., De Ome, K. B., Young, J. T., Blair, P. B., Faulkin, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+in+vivo+life+span+of+normal+and+preneoplastic+mouse+mammary+glands:+a+serial+transplantation+study.">The in vivo life span of normal and preneoplastic mouse mammary glands: a serial transplantation study.</a> Proceedings of the National Academy of Science U S A. 61 (1), 53-60 (1968).</li><li>Ip, M. M., Asch, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods in Mammary Gland Biology and Breast Cancer Research. , (2000).</li><li>Shackleton, M., 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=Generation+of+a+functional+mammary+gland+from+a+single+stem+cell.">Generation of a functional mammary gland from a single stem cell.</a> Nature. 439 (7072), 84-88 (2006).</li><li>Stingl, 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=Purification+and+unique+properties+of+mammary+epithelial+stem+cells.">Purification and unique properties of mammary epithelial stem cells.</a> Nature. 439 (7079), 993-997 (2006).</li><li>Lasfargues, E. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cultivation+and+behavior+in+vitro+of+the+normal+mammary+epithelium+of+the+adult+mouse.+II.+Observations+on+the+secretory+activity.">Cultivation and behavior in vitro of the normal mammary epithelium of the adult mouse. II. Observations on the secretory activity.</a> Experimental Cell Research. 13 (3), 553-562 (1957).</li><li>Simian, M., 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=Organoids:+A+historical+perspective+of+thinking+in+three+dimensions.">Organoids: A historical perspective of thinking in three dimensions.</a> Journal of Cell Biology. 216 (1), 31-40 (2017).</li><li>Orkin, R. W., 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=A+murine+tumor+producing+a+matrix+of+basement+membrane.">A murine tumor producing a matrix of basement membrane.</a> Journal of Experimental Medicine. 145 (1), 204-220 (1977).</li><li>Lee, E. Y., Parry, G., 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=Modulation+of+secreted+proteins+of+mouse+mammary+epithelial+cells+by+the+collagenous+substrata.">Modulation of secreted proteins of mouse mammary epithelial cells by the collagenous substrata.</a> Journal of Cell Biology. 98 (1), 146-155 (1984).</li><li>Lee, E. Y., Lee, W. H., Kaetzel, C. S., Parry, G., 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=Interaction+of+mouse+mammary+epithelial+cells+with+collagen+substrata:+regulation+of+casein+gene+expression+and+secretion.">Interaction of mouse mammary epithelial cells with collagen substrata: regulation of casein gene expression and secretion.</a> Proceedings of the National Academy of Science U S A. 82 (5), 1419-1423 (1985).</li><li>Bissell, M. J., Barcellos-Hoff, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+extracellular+matrix+on+gene+expression:+is+structure+the+message?.">The influence of extracellular matrix on gene expression: is structure the message?.</a> Journal of Cell Science. 8 (Suppl), 327-343 (1987).</li><li>Petersen, O. W., Ronnov-Jessen, L., Howlett, A. R., 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=Interaction+with+basement+membrane+serves+to+rapidly+distinguish+growth+and+differentiation+pattern+of+normal+and+malignant+human+breast+epithelial+cells.">Interaction with basement membrane serves to rapidly distinguish growth and differentiation pattern of normal and malignant human breast epithelial cells.</a> Proceedings of the National Academy of Science U S A. 89 (19), 9064-9068 (1992).</li><li>Jarde, 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=Wnt+and+Neuregulin1/ErbB+signalling+extends+3D+culture+of+hormone+responsive+mammary+organoids.">Wnt and Neuregulin1/ErbB signalling extends 3D culture of hormone responsive mammary organoids.</a> Nature Commununications. 7, 13207 (2016).</li><li>Sachs, N., 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=A+Living+Biobank+of+Breast+Cancer+Organoids+Captures+Disease+Heterogeneity.">A Living Biobank of Breast Cancer Organoids Captures Disease Heterogeneity.</a> Cell. 172 (1-2), 373-386 (2018).</li><li>Daniel, C. W., Strickland, P., Friedmann, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+and+functional+role+of+E-+and+P-cadherins+in+mouse+mammary+ductal+morphogenesis+and+growth.">Expression and functional role of E- and P-cadherins in mouse mammary ductal morphogenesis and growth.</a> Developmental Biology. 169 (2), 511-519 (1995).</li><li>Runswick, S. K., O'Hare, M. J., Jones, L., Streuli, C. H., Garrod, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Desmosomal+adhesion+regulates+epithelial+morphogenesis+and+cell+positioning.">Desmosomal adhesion regulates epithelial morphogenesis and cell positioning.</a> Nature Cell Biology. 3 (9), 823-830 (2001).</li><li>Chanson, L., 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=Self-organization+is+a+dynamic+and+lineage-intrinsic+property+of+mammary+epithelial+cells.">Self-organization is a dynamic and lineage-intrinsic property of mammary epithelial cells.</a> Proceedings of the National Academy of Science U S A. 108 (8), 3264-3269 (2011).</li><li>Honvo-Houeto, E., Truchet, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Immunofluorescence+on+Frozen+Sections+of+Mouse+Mammary+Gland.">Indirect Immunofluorescence on Frozen Sections of Mouse Mammary Gland.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e53179 (2015).</li><li>Macias, H., 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=SLIT/ROBO1+signaling+suppresses+mammary+branching+morphogenesis+by+limiting+basal+cell+number.">SLIT/ROBO1 signaling suppresses mammary branching morphogenesis by limiting basal cell number.</a> Developmental Cell. 20 (6), 827-840 (2011).</li><li>Welm, B. E., Dijkgraaf, G. J., Bledau, A. S., Welm, A. L., Werb, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lentiviral+transduction+of+mammary+stem+cells+for+analysis+of+gene+function+during+development+and+cancer.">Lentiviral transduction of mammary stem cells for analysis of gene function during development and cancer.</a> Cell Stem Cell. 2 (1), 90-102 (2008).</li><li>Smith, P., 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=VANGL2+regulates+luminal+epithelial+organization+and+cell+turnover+in+the+mammary+gland.">VANGL2 regulates luminal epithelial organization and cell turnover in the mammary gland.</a> Scientific Reports. 9 (1), 7079 (2019).</li><li>Lee, G. Y., Kenny, P. A., Lee, E. H., 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=Three-dimensional+culture+models+of+normal+and+malignant+breast+epithelial+cells.">Three-dimensional culture models of normal and malignant breast epithelial cells.</a> Nature Methods. 4 (4), 359-365 (2007).</li><li>Campbell, J. J., Davidenko, N., Caffarel, M. M., Cameron, R. E., Watson, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multifunctional+3D+co-culture+system+for+studies+of+mammary+tissue+morphogenesis+and+stem+cell+biology.">A multifunctional 3D co-culture system for studies of mammary tissue morphogenesis and stem cell biology.</a> PLoS One. 6 (9), e25661 (2011).</li><li>Labarge, M. A., Garbe, J. C., Stampfer, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+of+human+reduction+mammoplasty+and+mastectomy+tissues+for+cell+culture.">Processing of human reduction mammoplasty and mastectomy tissues for cell culture.</a> Journal of Visualized Experiments. (71), e50011 (2013).</li><li>Marlow, R., Dontu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+breast+cancer+bone+metastatic+niche+in+complex+three-dimensional+cocultures.">Modeling the breast cancer bone metastatic niche in complex three-dimensional cocultures.</a> Methods in Molecular Biology. 1293, 213-220 (2015).</li><li>Koledova, Z., Lu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+3D+Fibroblast-Epithelium+Co-culture+Model+for+Understanding+Microenvironmental+Role+in+Branching+Morphogenesis+of+the+Mammary+Gland.">A 3D Fibroblast-Epithelium Co-culture Model for Understanding Microenvironmental Role in Branching Morphogenesis of the Mammary Gland.</a> Methods in Molecular Biology. 1501, 217-231 (2017).</li></ol>

כאן, שיטה מוצגת המפרט כיצד חוקרים יכולים ליצור תרבויות 3D אורגאיד באמצעות תאי MG הראשי. ההבדל בין זה לבין פרוטוקולים אחרים הוא שאנחנו לפרט שיטה להפריד בין שני, ברורים תאים תא מג: מmyoecs הבסיס החיצוני ו LECs הפנימי. השיטה שלנו מעסיקה טריפסין דו-שלבים (0.05%) טיפול שאנו מכנים. טריסינוניזציה משלים<sup class...

בלוטת החלב (MG) היא כמו עץ, מבנה האפיתל הצינורי המוטבע בתוך משתית עשיר אדיפוציטוטה. האפיתל הביקטיום כולל שכבת הבסיס החיצונית של כריתת המעטפת, תאי האפיתל (מיואקאס) ושכבה פנימית של לומיאל, תאי אפיתל הפרשה (LECs), המקיף לומן מרכזי1. במהלך ההנקה כאשר החוזה החיצוני מיוקל לסחוט חלב מכתשיים למדעי הפנים, ה-MG עובר שינויים רבים הנמצאים תחת שליטתה של גורמי גדילה (למשל, EGF ו-FGF) והורמונים (למשל פרוגסטרון, אינסולין, ו prolactin). שינויים אלה גורמים לבידול של מבנים מיוחדים, מכתשי, אשר מסנתז ומפרישות חלב במהלך ההנקה1. אפיטאליה של הפטמות יכול להיות מניפולציות בשיטות שבהן שברי רקמת אפיתל, תאים, או אפילו תא בסיס אחד מושתלים לתוך מארח מגיני שומן בחלב, מראש על הפטמות של החלב אנדוסוגני, ומותר לגדול כדי להוות מחדש שלמות, עץ אפיתל פונקציונלי2,3,4,5. השתלת היא טכניקה רבת עוצמה, אבל זה זמן רב ובלתי אפשרי אם תוצאות מוטציה בתוך החיים העובריים המוקדמים (לפני E14) המונע הצלה של שתילת שולחן החלב. יתרה מזאת, חוקרים מבקשים לעתים תכופות לחקור את תפקידם של שני התאים השונים, הנגזרים מתאי השושלת המוגבלים. בעוד טכנולוגיית היצור-לקס מאפשר מניפולציה גנטית דיפרנציאלית של מיויואס ו-LECs, זה גם משימה גוזלת זמן ויקר. לפיכך, מאז שנות החמישים, החוקרים השתמשו באורגנואידים מחוץ לבית הספר כדרך קלה ויעילה יחסית לטיפול בשאלות הנוגעות למבנה רקמת החלב ולתפקוד6,7.
בפרוטוקולים המוקדמים המתארים את הבידוד והתרבות של תאי האפיתל הראשוניים של החלב, החוקרים מצאו כי מטריצת קרום המרתף (BME), מורכב קריש פלזמה והעובר לחלץ עוף, נדרש עבור שברי MG גדל על מנה6. בעשורים הבאים, מטריצות של מסחטות (ecms, קולגן, ו מדוזות חלבון מטריצה מופרש על ידי אנגלברב-הולם-נחיל מורטין בתאי סרקומה) פותחו כדי להקל על תרבות 3d ולחקות טוב יותר בסביבה vivo7,8,9,10. תאים culturing בתוך 3d מטריצות מתגלים על ידי קריטריונים מרובים (מורפולוגיה, ביטוי גנים, ואת התגובה הורמון) כי כזה מיקרוסביבה מודלים טובים יותר vivo תהליכים פיזיולוגיים9,10,11,12. מחקר באמצעות תאים murine העיקרי זיהה גורמי צמיחה מפתח מורפולגנים הדרושים תחזוקה מורחבת והבידול של אורגנואידים13. מחקרים אלה קבעו את הבמה לפרוטוקול המוצג כאן, ולתרבות של תאי השדיים האנושיים כמו אורגנואידים 3D, אשר כיום הוא כלי קליני מודרני, המאפשר גילוי סמים ובדיקות סמים על דגימות החולה14. בסך הכל, אורגנואיד culturing מדגיש את היכולות של הארגון העצמי של התאים הראשוניים ואת תרומתם לורפוגנזה ובידול.
מוצג כאן הוא פרוטוקול מורנין התרבות epithelia שניתן לבדיל לתוך חלב מניב. טכניקת טריסיזציה דיפרנציאלית משמשת כדי לבודד את מיויואס ו-LECs המרכיבים את שני תאי התאים הייחודיים של ה-MG. אלה שברים תא מופרדים יכול לאחר מכן להיות מניפולציות גנטית כדי overexpress או מנוק פונקציה גנטית. מכיוון ששושלת-שושלת, הארגון העצמי הוא נכס מולדת של תאים אפיתל הפטמות15,16,17, שילוב מחדש של שברים אלה תאים מאפשר לחוקרים ליצור בילאיל, מארגני פסיפס. אנו מתחילים לעכל את רקמת השומן, ולאחר מכן מריטת את שברי הפטמות על צלחת תרבות הרקמה במשך 24 שעות (איור 1). שברי הרקמה מתפשרים על פוליסטירן מנות כשברים בvivo בארגון: שכבת מיואפיתל חיצונית המקיפה את שכבות הלומיאל הפנימיות. ארגון הסלולר הזה מאפשר לבידוד של היואקאס החיצוני על ידי טריפסין-EDTA (0.05%) טיפול ב3-6 דקות ואחריו סיבוב שני של טריפסין-EDTA (0.05%) טיפול המנתק את הצ הפנימי הנותר (איור 2). לפיכך, סוגי תאים אלה בעלי רגישות טריפסין שונים מבודדים ולאחר מכן יכולים להיות מעורבים ומצופים ב-ECM (איור 3). התאים עוברים ארגון עצמי כדי ליצור כדורים מבהרים, המכילים שכבה חיצונית של החברה הפנימית המקיפה את ה-LECs. היווצרות לומן מתרחשת כאשר התאים גדלים במדיום המכיל קוקטייל של גורמי גדילה (ראה מתכונים עבור צמיחה בינונית)13. לאחר 5 ימים, אורגנואידים יכול להיות מובחנים לייצור חלב על ידי מעבר למדיום מכתשי (לראות מתכונים ואיור 3F) ו מודבטים לעוד 5 ימים. לחילופין, אורגנואידים ימשיך להתרחב ולענף במדיום הצמיחה לפחות 10 ימים. אורגנואידים ניתן לנתח באמצעות immunofluorescence (איור 3D-F) או שוחרר ecm באמצעות פתרון שחזור (ראה טבלת חומרים) וניתח באמצעות שיטות אחרות (למשל, החיסוני, RT-qpcr).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>15 ml High-Clarity Polypropylene Conical Tube (BD Falcon)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>352096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 well ultra-low attachment plate (Corning)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CLS3473-24EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>35 mm TC-treated Easy-Grip Style Cell Culture Dish (BD Falcon)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>353001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml High-Clarity polypropylene conical tube (BD Falcon)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60 mm TC-treated Easy-Grip Style Cell Culture Dish (BD Falcon)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>353004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 &#181;M nylon cell strainer (Corning)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-771-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic (100X)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15240062</td>
			<td>Pen/Strep also works</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27 supplement without vitamin A (50x)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12587010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B6 ACTb-EGFP mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>003291</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Insulin syringe 0.5 mL</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>14-826-79</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Class 2 Dispase (Roche)</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>4942078001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Class 3 Collagenase</td>
			<td>Worthington Biochemical</td>
			<td>LS004206</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Cell Recovery solution</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>354253</td>
			<td>Follow the guidelines for use &#8211; Extraction of Three-Dimensional Structures 
			from Corning Matrigel Matrix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning Costar Ultra-Low Attachment 6-well</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CLS3471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>D4902-25MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12, no phenol red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11039-021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNase (Deoxyribonuclease I)</td>
			<td>Worthington Biochemical</td>
			<td>LS002007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Donkey anti-Goat 647</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A21447</td>
			<td>Use at 1:500, Lot: 1608641, stock 2 mg/mL, RRID:AB_2535864</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Donkey anti-Mouse 647</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch</td>
			<td>715-606-150</td>
			<td>Use at 1:1000, Lot: 140554, stock 1.4 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12 (DMEM/F12)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11330-057</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s phosphate-buffered saline (DPBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>14190-250</td>
			<td>Without Mg2+/Ca2+</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGF</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AF-100-15-100ug</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97068&#8211;085</td>
			<td>100% US Origin, premium grade, Lot: 059B18</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluoromount-G (Southern Biotech)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>0100-01</td>
			<td>Referred to as mounting media in text</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15710064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP381-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-WAP</td>
			<td>Santa Cruz Biotech</td>
			<td>SC-14832</td>
			<td>Use at 1:250, Lot: J1011, stock 200 &#181;g/mL, RRID:AB_677601</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst 33342</td>
			<td>AnaSpec</td>
			<td>AS-83218</td>
			<td>Use 1:2000, stock is 20mM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>I6634-100mg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P217-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P285-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KRT14&#8211;CreERtam</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>5107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel Growth Factor Reduced (GFR); Phenol Red-Free; 10 mL</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>CB-40230C</td>
			<td>Lot: 8204010, stock concentration 8.9 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MillexGV Filter Unit 0.22 &#181;m</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>SLGV033RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millicell EZ SLIDE 8-well glass, sterile</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>PEZGS0816</td>
			<td>These chamber slides are great for gasket removal but other brands can work well (e.g. Lab Tek II).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-SMA</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>A2547</td>
			<td>Use at 1:500, Lot: 128M4881V, stock 5.2 mg/mL, RRID:AB_476701</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-2 Supplement (100x)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>17502048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S671-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S468-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nrg1</td>
			<td>R&#38;D</td>
			<td>5898-NR-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ovine Pituitary Prolactin</td>
			<td>National Hormone and Peptide Program</td>
			<td></td>
			<td>Purchased from Dr. Parlow at Harbor-UCLA Research and Education Institute</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldahyde</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>PX0055-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>P3761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R26R-EYFP</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rho inhibitor Y-27632</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>1254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R-spondin</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>120-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S318-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Filtered Donkey Serum</td>
			<td>Equitech-Bio Inc.</td>
			<td>SD30-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Filtered Donkey Serum</td>
			<td>Equitech-Bio Inc.</td>
			<td>SD30-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>x100-500ML</td>
			<td>Laboratory grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin EDTA 0.05%</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25300-062</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of mosaic mammary organoids by differential trypsinization

בארגון אורגנואידים מציעים מבני רקמה תלת-ממדיים המתארגנים תהליכים פיזיולוגיים בנוחות של מנה. בלוטת החלב מורין מורכבת משני תאים שונים האפיתל תאים, המשרתים פונקציות שונות: החיצוני, תא האפיתל מיוטורי ואת התא הפנימי, הפרשה לומיאל. כאן, אנו מתארים שיטה שבה התאים המרכיבים תאים אלה מבודדים ולאחר מכן משולבים כדי לחקור את התרומה האישית שלהם השושלת כדי בלוטת החלב מורפולגנזה ובידול. השיטה היא פשוטה ויעילה ואינה מצריכה טכנולוגיות הפרדה מתוחכמות כגון מיון תאים המופעל באמצעות קרינה פלואורסצנטית. במקום זאת, אנו הקציר ו אנזימטי מעכל את הרקמה, הזרע את האפיתל על מנות תרבות הרקמה מחסיד, ולאחר מכן להשתמש טריסיזציה דיפרנציאל הפרדה מיואפיתל מתאי הלומיאלים עם ~ 90% טוהר. התאים מצופים לאחר מכן במטריצה מחלבת שם הם מסדרים לתוך בילדו, תלת מימדי (3D) אורגנואידים כי ניתן לבדיל כדי לייצר חלב לאחר 10 ימים בתרבות. כדי לבדוק את ההשפעות של מוטציות גנטיות, תאים ניתן לקצור מסוג פראי או מהונדסים גנטית מודלים העכבר, או שהם יכולים להיות מניפולציות גנטית לפני התרבות 3D. טכניקה זו ניתן להשתמש כדי ליצור אורגנואידים פסיפס המאפשרים חקירה של הפונקציה גן במיוחד ב הלומיאל או מיואפיתל התא.

הפרוטוקול המוצג כאן מתאר שיטה לחקירת תרומות ספציפיות של שושלת היוחסין בתאי האפיתל של הפטמות על ידי עשיית שימוש באורגנואידים הפסיפס. כדי להשיג תאים murine הראשי עבור אורגנואידים, האפיתל בלוטת החלב צריך להיות הראשון מבודד הadipocyte עשיר המקיף משתית (איור 1). תהלי?...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of Mosaic Mammary Organoids by Differential Trypsinization at JoVE.com

Generation of Mosaic Mammary Organoids by Differential Trypsinization

בלוטת החלב היא מבנה מחודד, המורכב מיואפיתל חיצוני ותאי אפיתל הפנים הפנימיים. המוצג הוא פרוטוקול להכין אורגנואידים. באמצעות טריסיזציה דיפרנציאלית שיטה יעילה זו מאפשרת לחוקרים לטפל באופן נפרד בשני סוגי תאים אלה כדי לחקור שאלות הנוגעות לתפקידם בצורת בלוטת החלב ובתפקוד.

הדור של הפסיפס של חלב באמצעות טריסיזציה דיפרנציאלית

Organoids offer self-organizing, three-dimensional tissue structures that recapitulate physiological processes in the convenience of a dish. The murine ...

השיטה שלנו היא משמעותית כי זה מאפשר לחוקרים לבודד ולתפעל סוגי תאים שונים לחקירה של תרומות שושלת בודדות שלהם לצורת רקמות ותפקוד. טכניקה זו היא שיטה עדינה ויעילה להפרדת סוגי תאים וכתוצאה מכך, שלמות התאים נשמרת לתרבות תלת-מימדית. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת גם על מערכות אחרות כדי לבודד תאים שאין להם סמנים ביולוגיים מאופיינים היטב.כדי לקצור את מספר שתיים, שלוש, ארבע וחמש בלוטות החלב מעכבר נקבה בן 10 עד 14 שבועות, תחילה לעשות חתך של סנטימטר אחד בקו האמצע בין שני hindlimbs. מאריכים את החתך עד הצוואר ובצעו חתכים בצד הדרך הקטנים מחתך קו האמצע לכיוון הגפיים. לאחר מכן למתוח את העור לימד לפני הבטחת אותו עם סיכה בכל צד של החיה.באמצעות מדפים, לאסוף את בלוטות הלימפה מן בלוטות מספר ארבע. כדי להסיר את בלוטות החלב, להשתמש במספריים חדים לחתוך תחת כל אזור של רקמה, הצבת הרקמות ב 50 מיליליטר של ארבע מעלות צלזיוס DMEM-F12 בתוספת 5%FBS ואנטיביוטיקה אנטימיקוטית כפי שהם שנקטפו. כאשר כל הרקמות נאספו, קוצצים את הבלוטות עד שהחתיכות יכולות להתאים בקלות דרך קצה פיפטה מיליליטר אחד המסובב את הצלחת לפי הצורך, כך שכל הרקמות טחון באופן שווה.לאחר מכן מעבירים את השברים בשלושה מיליליטר של מדיום עיכול לתוך באר אחת של צלחת הידבקות נמוכה של שש בארות במשך 14 שעות ב 37 מעלות צלזיוס ו 5% פחמן דו חמצני. למחרת בבוקר, בעדינות pipette את הרקמות 10 פעמים עם micropipette מיליליטר אחד ולהעביר את שברי הרקמה לתוך צינור 15 מיליליטר. לאסוף את הרקמה על ידי צנטריפוגה ולתלות את גלולה בחמישה מיליליטר של DPBS טרי.לסנן את ההשעיה דרך מסננת ניילון 70 מיקרומטר רטוב מראש, לשטוף את הצינור במסננת ארבע פעמים עם 10 מיליליטר של 37 מעלות צלזיוס DMEM-F12 לכל לשטוף. כדי לשחרר את שברי הרקמה, החזק את לשונית מסננת עם אצבעות כפפות ולהפוך את מסננת מעל צלחת תרבות רקמת 60 מילימטר. מעבירים ארבעה מיליליטר של אמצעי תחזוקה דרך החלק התחתון של המסננת ובודקים במהירות את המנה לתאים בודדים, טיפות שומן ורקמות מזהמים תחת מיקרוסקופ הפוך.לאחר מכן מניחים את הצלחת באינקובטור תרבות התא במשך 24 שעות כדי לאפשר שברי הרקמה לדבוק בצלחת וליצור שברים bilayered. כדי להפריד את תאי myoepithelial מתאים אפיתל luminal, לשטוף את המנה עם מיליליטר אחד של DPBS לפני הוספת מיליליטר אחד של טרי 0.5% טריים טריים טריים-EDTA לתאים. נטר בזהירות את העיכול תחת מיקרוסקופ הפוך.השכבה החיצונית של תאי myoepithelial יתחיל להתנתק בתוך שלוש עד שש דקות. כאשר התאים myoepithelial התנתקו, להעביר את העל-טבעי לתוך צינור 15 מיליליטר המכיל שני מיליליטר של 10%FBS ב DPBS. מבלי להפריע לתאי האפיתל הזוהרים, יש לשטוף בעדינות את המנה בשני מיליליטר של DPBS לפני הוספת מיליליטר טרי של טריפסין-EDTA לתאים הנותרים.לאחר שבע עד 15 דקות, מרווה את התגובה האנזימטית עם שני מיליליטר של 10%FBS ב- PBS ומעבירים את התאים לצינור חדש של 15 מיליליטר. זה קריטי כדי לפקח מקרוב על התאים במהלך טריפסינציה דיפרנציאלית ולא לעכל יתר על מדי את התאים. כאשר שני השברים נאספו, צנטריפוגה התאים כדי להסיר כל שאריות ניתוק reagent ו resuspend כדורי ב 250 microliters של אמצעי תחזוקה לכל צינור.לאחר הספירה, לדלל כל אוכלוסיית תא ל 1.2 פעמים 10 לארבעת התאים לכל ריכוז גם בינוני תחזוקה טרי. הוסיפו 90 מיקרוליטרים של מטריצה חוץ-תאית של 50% ב-DMEM-F12 ללא פנול אדום לכל באר של מגלשה קאמרית בת שמונה בארות. כאשר כל הבארות היו מצופות, לחזק את שכבת הבסיס באינקובטור תרבות התא במשך 30 דקות.במהלך פילמור זה, לאסוף את שברי התא על ידי צנטריפוגה resuspend כל אוכלוסייה ב 100 microliters של 10% מטריצה חוץ תאית ב 90% צמיחה בינונית ל הבאר. לאחר מכן, הוסיפו 100 מיקרוליטרים של כל מתלה תא לכל באר ואפשרו לתרבויות המשותף להסתפק ב-20 דקות באינקובטור של תרבות התאים. בסוף האינקובציה, מוסיפים בזהירות 100 מיקרוליטרים של מדיום צמיחה לאורך הצד של כל קיר תא ומחזירים את המגלשה לאנקובטור תרבות התא.תמונה התאים כל 24 שעות כדי לעקוב אחר הצמיחה שלהם בעדינות לחדש את מדיום הצמיחה כל יומיים עד שלושה ימים. כדי לתקן את האורגנואידים לכשל חיסוני, בנקודת הזמן הניסיונית המתאימה, שאפו בזהירות את המדיום מכל שקופית כדי להיות בתמונה ולשטוף כל באר עם 200 מיקרוליטרים של DPBS ל הבאר. תקן את האורגנואידים עם 200 מיקרוליטרים של ארבע מעלות צלזיוס paraformaldehyde במשך 10 דקות בטמפרטורת החדר לפני טיפול אורגנואידים עם 200 microliters של 0.2% גליצין ב DPBS לאורך 30 דקות בטמפרטורת החדר.בסוף הדגירה, לחלחל האורגנואידים עם 0.25% טריטון X-100 ב DPBS במשך 10 דקות בטמפרטורת החדר ואחריו חסימה של כריכה לא ספציפית עם 5% נסיוב חמור או הנסיוב המתאים התואם את המין של הנוגדן המשני ב- DPBS במשך שעה אחת עם נדנדה. ואז לתייג את התאים עם 125 עד 200 microliters של הנוגדנים העיקריים המתאימים של עניין בסרום חמור 1% ב DPBS לילה בארבע מעלות צלזיוס עם נדנדה. למחרת בבוקר, לשטוף כל טוב פעמיים עם 200 microliters של DPBS בתוספת טריטון X-100 לפני תיוג האורגנואידים עם פלואורסצנטיות המתאימה מצומד נוגדנים משניים במשך 45 דקות בטמפרטורת החדר עם נדנדה מוגנת מפני אור.לאחר מכן לשטוף כל טוב פעמיים עם DPBS טרי בתוספת טריטון X-100 כפי שהוכח תמונה האורגנואידים על ידי מיקרוסקופיה פלואורסצנטי על פי פרוטוקולים סטנדרטיים. לאחר 24 שעות של דגירה, שברי אפיתל מטוהרים דבקו בתחתית צלחת התרבות ויוצרים מבנים שטוחים דמויי פנקייק עם שכבה החיצונית של תאי מיופיתל המקיפים שכבה פנימית של תאי אפיתל זוהרים. טיפול טריפסין מנתק באופן דיפרנציאלי את התאים עם התאים myoepithelial מתנתק הראשון ומופיע כתאים מעוגלים בהירים כי להקיף את הליבה של תאי אפיתל זוהר קובואידיים הנותרים.הטוהר הכולל של שני תאי התא הוא כ-90% כפי שהוערך על ידי ביטוי הקרטין-14 וה-E-cadherin בתוך שתי האוכלוסיות. לאחר 10 ימים של תרבות במטריצה חוץ-תאית של 10% על בסיס מטריצה חוץ-תאית של 50% כפי שהוכח, האורגנואידים של תאי האפיתל האורטליאליים myoepithelial יצרו מבנים מסועפים גדולים עם לומן מפותח. ההתמדה ביום החמישי עם התוספת למדיום alveologenesis גורמת להיווצרות אורגנואידים גדולים יותר המכילים חלב מסועפים יותר.חשוב לזכור לשטוף את מסננת בזהירות בעת איסוף האפיתל כדי להבטיח כי אין מזהמים סטרומה. כדי לבצע שאילתה על השינויים בביטוי גנים, החוקרים יכולים לאסוף RNA מהאיברים על ידי שחרורם מהמטריצה החוץ-תאית באמצעות פתרון התאוששות. Paraformaldehyde נחשב מסוכן וחוקרים צריכים להשתמש בציוד מגן אישי ולעבוד בתוך מכסה המנוע אדים בעת שימוש זה reagent.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Mosaic Zebrafish Transgenesis for Functional Genomic Analysis of Candidate Cooperative Genes in Tumor Pathogenesis

פסיפס דג הזברה Transgenesis לניתוח הגנום פונקציונלי של גנים שיתופיים מועמד בפתוגנזה גידול

Comprehensive genomic analysis has uncovered surprisingly large numbers of genetic alterations in various types of cancers.  To robustly and efficiently ...

Generation of Parabiotic Zebrafish Embryos by Surgical Fusion of Developing Blastulae

הדור של Parabiotic דג הזברה עוברים ידי Fusion כירורגי של פיתוח Blastulae

Surgical parabiosis of two animals of different genetic backgrounds creates a unique scenario to study cell-intrinsic versus cell-extrinsic roles for ...

Generation of iPSC-derived Human Brain Organoids to Model Early Neurodevelopmental Disorders

הדור של Organoids Human Brain iPSC הנגזרות למודל הפרעה נוירו-התפתחותית מוקדמת

The restricted availability of suitable in vitro models that can reliably represent complex human brain development is a significant bottleneck that ...

Transfer of Mammary Gland-forming Ability Between Mammary Basal Epithelial Cells and Mammary Luminal Cells via Extracellular Vesicles/Exosomes

העברת בלוטת החלב ביצירת יכולת בין תאי אפיתל בסל החלב תאים לומיני החלב באמצעות שלפוחיות תאיים / אקסוסומות

Cells can communicate via exosomes, ~100-nm extracellular vesicles (EVs) that contain proteins, lipids, and nucleic acids. Non-adherent/mesenchymal ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

רומן חדש פאט שומן טכניקת השתלת לדמיין את כלי השיט הדור של כלי הדם בתאי גזע אנדותל

Endothelial cells (ECs) are the fundamental building blocks of the vascular architecture and mediate vascular growth and remodeling to ensure proper ...

Generation of Standardized and Reproducible Forebrain-type Cerebral Organoids from Human Induced Pluripotent Stem Cells

דור של Organoids מוחי סטנדרטית ו לשחזור הקדמי-סוג של האדם המושרה בתאי גזע Pluripotent

The human cortex is highly expanded and exhibits a complex structure with specific functional areas, providing higher brain function, such as cognition. ...

Generation of Organoids from Mouse Extrahepatic Bile Ducts

דור של Organoids של צינורות המרה Extrahepatic העכבר

Cholangiopathies, which affect extrahepatic bile ducts (EHBDs), include biliary atresia, primary sclerosing cholangitis, and cholangiocarcinoma. They have ...

Generation of Multicellular Human Primary Endometrial Organoids

הדור של אורגנואידים האדם העיקרי של רירית הרחם

The human endometrium is one of the most hormonally responsive tissues in the body and is essential for the establishment of pregnancy. This tissue can ...

Extra Cellular Matrix-Based and Extra Cellular Matrix-Free Generation of Murine Testicular Organoids

אקסטרה סלולר מבוסס מטריצה ודור נוסף ללא מטריקס סלולרי של אורגנואידים אשכים Murine

Testicular organoids provide a tool for studying testicular development, spermatogenesis, and endocrinology in vitro. Several methods have been developed ...

Generation and Culture of Lingual Organoids Derived from Adult Mouse Taste Stem Cells

דור ותרבות של אורגנוידים לשוניים המופקים מתאי גזע של טעם עכבר בוגר

The sense of taste is mediated by taste buds on the tongue, which are composed of rapidly renewing taste receptor cells (TRCs). This continual turnover is ...