Name: 3d culturing of organoids from the intestinal villi epithelium undergoing dedifferentiation
Uploaded: 2021-04-01T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about 3D Culturing of Organoids from the Intestinal Villi Epithelium Undergoing Dedifferentiation at JoVE.com

Bu yayın NIH Ulusal Kanser Enstitüsü'nden K22 CA218462-03 ödül numarası ile desteklendi. R-Spondin1'i ifade eden HEK293-T hücreleri Dr. Michael P. Verzi'nin cömert bir hediyesiydi.

Servikal çıkık ile Tamoksifen ve ötanazi kullanımı da dahil olmak üzere yapılan tüm fare deneyleri, Stevens echnology Enstitüsü Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nin onayına sahipti.
1. Fareler
NOT: Smad4f/füretimi; Catnblox(ex3)/+; Villin-CreERT2 fareleri daha öncetanımlanmıştır 3. Sekiz ila on iki haftalık yetişkin dişi fareler kullanıldı.
<ol...

<ol>
	<li>Sato, 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=Single+Lgr5+stem+cells+build+crypt-villus+structures+in+vitro+without+a+mesenchymal+niche.">Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche.</a> Nature. 459 (7244), 262-265 (2009).</li><li>Schwitalla, S., 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=Intestinal+tumorigenesis+initiated+by+dedifferentiation+and+acquisition+of+stem-cell-like+properties.">Intestinal tumorigenesis initiated by dedifferentiation and acquisition of stem-cell-like properties.</a> Cell. 152 (1-2), 25-38 (2013).</li><li>Perekatt, A. O., 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=SMAD4+Suppresses+WNT-Driven+Dedifferentiation+and+Oncogenesis+in+the+Differentiated+Gut+Epithelium.">SMAD4 Suppresses WNT-Driven Dedifferentiation and Oncogenesis in the Differentiated Gut Epithelium.</a> Cancer Research. 78 (17), 4878-4890 (2018).</li><li>Roche, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+a+purified+epithelial+cell+population+from+human+colon.">Isolation of a purified epithelial cell population from human colon.</a> Methods in Molecular Medicine. 50, 15-20 (2001).</li><li>Aoki, R., 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=Foxl1-expressing+mesenchymal+cells+constitute+the+intestinal+stem+cell+niche.">Foxl1-expressing mesenchymal cells constitute the intestinal stem cell niche.</a> Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology. 2 (2), 175-188 (2016).</li><li>Seiler, K. 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=Tissue+underlying+the+intestinal+epithelium+elicits+proliferation+of+intestinal+stem+cells+following+cytotoxic+damage.">Tissue underlying the intestinal epithelium elicits proliferation of intestinal stem cells following cytotoxic damage.</a> Cell and Tissue Research. 361 (2), 427-438 (2015).</li><li>Stzepourginski, I., 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=CD34++mesenchymal+cells+are+a+major+component+of+the+intestinal+stem+cells+niche+at+homeostasis+and+after+injury.">CD34+ mesenchymal cells are a major component of the intestinal stem cells niche at homeostasis and after injury.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (4), 506-513 (2017).</li><li>Roulis, 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=Paracrine+orchestration+of+intestinal+tumorigenesis+by+a+mesenchymal+niche.">Paracrine orchestration of intestinal tumorigenesis by a mesenchymal niche.</a> Nature. 580 (7804), 524-529 (2020).</li><li>Haramis, A. 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=De+novo+crypt+formation+and+juvenile+polyposis+on+BMP+inhibition+in+mouse+intestine.">De novo crypt formation and juvenile polyposis on BMP inhibition in mouse intestine.</a> Science. 303 (5664), 1684-1686 (2004).</li><li>Madison, B. B., 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=Epithelial+hedgehog+signals+pattern+the+intestinal+crypt-villus+axis.">Epithelial hedgehog signals pattern the intestinal crypt-villus axis.</a> Development. 132 (2), 279-289 (2005).</li><li>van Es, J. 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=Dll1++secretory+progenitor+cells+revert+to+stem+cells+upon+crypt+damage.">Dll1+ secretory progenitor cells revert to stem cells upon crypt damage.</a> Nature Cell Biology. 14 (10), 1099-1104 (2012).</li><li>Tetteh, P. 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=Replacement+of+Lost+Lgr5-Positive+Stem+Cells+through+Plasticity+of+Their+Enterocyte-Lineage+Daughters.">Replacement of Lost Lgr5-Positive Stem Cells through Plasticity of Their Enterocyte-Lineage Daughters.</a> Cell Stem Cell. 18 (2), 203-213 (2016).</li><li>Baulies, A., 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=The+Transcription+Co-Repressors+MTG8+and+MTG16+Regulate+Exit+of+Intestinal+Stem+Cells+From+Their+Niche+and+Differentiation+Into+Enterocyte+vs+Secretory+Lineages.">The Transcription Co-Repressors MTG8 and MTG16 Regulate Exit of Intestinal Stem Cells From Their Niche and Differentiation Into Enterocyte vs Secretory Lineages.</a> Gastroenterology. 159 (4), 1328-1341 (2020).</li><li>Zeilstra, 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=Stem+cell+CD44v+isoforms+promote+intestinal+cancer+formation+in+Apc(min)+mice+downstream+of+Wnt+signaling.">Stem cell CD44v isoforms promote intestinal cancer formation in Apc(min) mice downstream of Wnt signaling.</a> Oncogene. 33 (5), 665-670 (2014).</li><li>Gracz, A. D., 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=Brief+report:+CD24+and+CD44+mark+human+intestinal+epithelial+cell+populations+with+characteristics+of+active+and+facultative+stem+cells.">Brief report: CD24 and CD44 mark human intestinal epithelial cell populations with characteristics of active and facultative stem cells.</a> Stem Cells. 31 (9), 2024-2030 (2013).</li><li>Gao, N., White, P., Kaestner, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+intestinal+identity+and+epithelial-mesenchymal+signaling+by+Cdx2.">Establishment of intestinal identity and epithelial-mesenchymal signaling by Cdx2.</a> Developmental Cell. 16 (4), 588-599 (2009).</li><li>Verzi, M. P., Shin, H., Ho, L. L., Liu, X. S., Shivdasani, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+and+redundant+functions+of+caudal+family+proteins+in+activating+adult+intestinal+genes.">Essential and redundant functions of caudal family proteins in activating adult intestinal genes.</a> Molecular and Cellular Biology. 31 (10), 2026-2039 (2011).</li><li>Verzi, M. P., Shin, H., San Roman, A. K., Liu, X. S., Shivdasani, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intestinal+master+transcription+factor+CDX2+controls+chromatin+access+for+partner+transcription+factor+binding.">Intestinal master transcription factor CDX2 controls chromatin access for partner transcription factor binding.</a> Molecular and Cellular Biology. 33 (2), 281-292 (2013).</li><li>Grainger, S., Hryniuk, A., Lohnes, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cdx1+and+Cdx2+exhibit+transcriptional+specificity+in+the+intestine.">Cdx1 and Cdx2 exhibit transcriptional specificity in the intestine.</a> PLoS One. 8 (1), 54757 (2013).</li><li>Stringer, E. 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=Cdx2+determines+the+fate+of+postnatal+intestinal+endoderm.">Cdx2 determines the fate of postnatal intestinal endoderm.</a> Development. 139 (3), 465-474 (2012).</li></ol>

Bu yöntem, kök hücre belirteçlerini in vivo edinen villi epitelin farklılaşma kapasitesini doğrulayabilir. Normal bağırsak epitelleri, mahzende kök hücrelerin varlığı nedeniyle 3D olarak kültürlendiğinde, vizipten organoidlere yol açabilir, ancak villi bölmesine yol açamaz1. Bu nedenle, 3D kültürlerde kültüre edilen farklılaşmış villi epitelden organoid oluşumu, hücre kaderinin tersine dönmesinden kök hücre oluşumunu doğrular. Mutasyonlardan ve/veya yara...

Bağırsak mahzenleri ama villi değil, Matrigel veya BME-R1 matrisinde kültürlendiğinde organoidler oluşturur. Bu organoidler, bağırsak epitel in vivosunda bulunan çeşitli farklılaşmış soyların, ataların ve kök hücrelerin varlığı nedeniyle genellikle "mini bağırsak" olarak adlandırılan kendi kendini organize eden yapılardır. Kriptolardan organoid oluşturma potansiyeli kök hücrelerin varlığına atfedilir1. Öte yandan bağırsak villi sadece farklılaştırılmış hücrelerden oluşur ve bu nedenle organoid oluşturamaz. Bununla birlikte, mutasyonlar2 veya villus epitelinin tahsis edilmesine izin veren durumlar villi2,3'te kök hücrelere yol açabilir. Villi epitelde saplanma ile sonuçlanan bu kader değişikliği, villus epitelinde de-novo saplanma göstergesi olarak organoid oluşturma potansiyellerini belirlemek için 3D matriste ayırıcı villus epitelinin kaplanmasıyla doğrulanabilir. Bu nedenle, bu prosedürün kritik yönü, mahzen kirlenmesinin olmamasını sağlamaktır.
Smad4KO:β-cateninGOF koşullu mutasyonu, villide çoğalma ve kök hücre belirteçlerinin ekspresyumu ile işaretlenen bağırsak epitelinde farklılaşmaya neden olur, ve sonunda ektopik kriptolar olarak adlandırılan villide şifreli benzeri yapıların oluşumu Bu adanmış villi kök hücrelerin varlığı, ektopik mahzenlerdeki kök hücre belirteçlerinin ekspresyözü (in vivo) ve mutant villinin organoidleri oluşturma yeteneği ile belirlendi. en kaplama Matrigel3. Aşağıda belirtilen prosedür, Smad4 KO:β-cateninGOF mutant farelerinde ayırıcı bağırsakepitelinin sapını doğrulamak için kullanılan metodolojiyi detaylandırır. Villi izole etmek için bu metodolojinin önemli bir özelliği, EDTA şelasyon yönteminin aksine bağırsak lümeninin kazınmasıydı4. EDTA şelasyon yönteminin aksine, kazıyarak villi izolasyonu alttaki mezenkimin çoğunu korur ve kazıma basıncını bağlı mahzenler olmadan villi vermek için ayarlamaya izin verir. Kazıma basıncı operatöre özneldir, bu nedenle, şifreli bağlı olmadan villi vermek için en uygun basınç operatör tarafından ampirik olarak belirlenmelidir. Bu prosedürün kritik yönü, Villi'nin BME-R1 matrisinde hem kaplamadan önce hem de sonra mikroskobik incelemesi ile kripto kontaminasyonunun olmamasını sağlamaktır.
Bağırsak villisi, bme-R1 matrisinde kaplamadan önce, varsa gevşek hücrelerden veya mahzenlerden kurtulmak için bağırsak lümenini cam slaytlarla kazınır ve 70 μm filtreye yerleştirilir ve PBS ile yıkanır. Yöntem, kripto kontaminasyonunu önlemek için aşağıdaki kriterlere vurgular: a) villinin en uzun olduğu duodenumun proksimal yarısının villi hasadını sınırlamak, b) villi-verimli sıyrıkların sayısını en aza indirmek, c) Villi içeren filtrenin altı kuyulu bir tabakta bir dizi PBS aracılığıyla yıkanması ve d) BME-R1 matrisinde kaplamadan önce ve sonra mikroskobik inceleme ile kripto kontaminasyonunun olmamasını onaylamak. EDTA şelasyonu yerine kazınarak villi izolasyon, villus epitelinden organoid başlatma içingerekirse 5,6,7,8niş sinyallerini sağlayabilecek alttaki mezenkimenin tamamen kaybını önler.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Advanced DMEM F-12 media</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12634010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3,3-diaminobenzidine</td>
			<td>Vector Labs</td>
			<td>SK-4105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 well U-bottom plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB012932</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ABC kit</td>
			<td>Vector Labs</td>
			<td>&#160;PK4001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angled scissor</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-999</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal-Free Recombinant Human EGF</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>AF-100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B-27 Supplement (50X), minus vitamin A</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12587010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA) Protease-free Powder</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP9703100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD44 antibody</td>
			<td>BioLegend</td>
			<td>1030001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cdx2 antibody</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>12306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corn oil</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C8267-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 70-micron cell strainer</td>
			<td>Life Sciences</td>
			<td>431751</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cultrex Reduced Growth Factor Basement Membrane Extract, Type R1</td>
			<td>R&#38;D</td>
			<td>3433-005-R1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection scissors</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-079-747</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>17-456-209</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamax (100X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>35050-061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEK 293-T cells expressing RSPO-1</td>
			<td>Gift from Dr. Michael Verzi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES (1M)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15630-080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histogel</td>
			<td>Thermoscientific</td>
			<td>HG-4000-012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh filter</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>07-201-431</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micrscope glass slide</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89218-844</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-2 Supplement (100X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17502048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-acetyl cysteine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p200 Blunt tips</td>
			<td>VWR</td>
			<td>46620-642</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primocin (50mg/mL)</td>
			<td>Invivogen</td>
			<td>ant-pm-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quality Biological Inc PBS (10X)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-146-770</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Murine Noggin</td>
			<td>Peprotech</td>
			<td>250-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Signal diluent</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>8112L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tamoxifen</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T5648-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well tissue culture plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>50-146-770</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

3d culturing of organoids from the intestinal villi epithelium undergoing dedifferentiation

Organoidlerin bağırsak epitelinden klonojenikliği, buradaki kök hücrelerin varlığına atfedilir. Fare küçük bağırsak epitelleri mahzenlere ve villilere bölünür: kök ve çoğalan hücreler mahzenlerle sınırlıdır, villi epitel ise sadece farklılaştırılmış hücreler içerir. Bu nedenle, normal bağırsak mahzenleri, ancak villi değil, 3D kültürlerde organoidlere yol açabilir. Burada açıklanan prosedür sadece saplılığa yol açan ayırıcılık geçiren villus epitel için geçerlidir. Açıklanan yöntem, Smad4-fonksiyon kaybı:β-catenin fonksiyon kazancı (Smad4KO:β-cateninGOF)koşullu mutant faresini kullanır. Mutasyon, bağırsak villisinin villide kök hücreleri adamasına ve üretmesine neden olur. Adanmışlık geçiren bağırsak villisi, cam slaytlar kullanılarak bağırsaktan kazınır, 70 μm'lik bir süzgeçe yerleştirilir ve organoid oluşturma potansiyellerini belirlemek için BME-R1 matrisinde kaplamadan önce gevşek hücreleri veya mahzenleri filtrelemek için birkaç kez yıkanır. Elde edilen organoidlerin şifrelerden değil, ayırıcı villus bölmesinden geliştirilmesini sağlamak için iki ana kriter kullanılmıştır: 1) 3D matriste kaplamadan önce ve sonra bağlı herhangi bir mahzenin olmamasını sağlamak için izole edilmiş villinin mikroskobik olarak değerlendirilmesi ve 2) villiden organoid gelişiminin seyrini izlemek. Villiden organoid inisiyonu kaplamadan sadece iki ila beş gün sonra gerçekleşir ve düzensiz şekilli görünürken, aynı bağırsak epitelinden elde edilen kripto kökenli organoidler kaplamadan sonraki on altı saat içinde belirgindir ve küresel görünür. Bununla birlikte, yöntemin sınırlaması, oluşan organoid sayısının ve villiden organoid başlatma için gereken sürenin, ayırma dereceine bağlı olarak değişmesidir. Bu nedenle, mutasyonun özgüllüğüne veya adanmışlığa neden olan hakarete bağlı olarak, villi'nin organoid şekillendirme potansiyellerini test etmek için hasat edilebileceği en uygun aşama ampirik olarak belirlenmelidir.

İşlemin başarısı için belirleyici faktör, mahzen kirlenmesini önlemektir. Villiden organoid gelişimi (ve herhangi bir kontamine edici mahzenden değil) dört ana kriterin doğrulanmasıyla sağlanır: 1) Villi'yi BME-R1'de kaplamadan önce ve sonra mikroskobik inceleme ile hasat edilen villinin saflığını sağlamak, 2) tüm kaplama villilerin tek tek görselleştirilmesine izin vermek için kuyu başına sınırlı sayıda villi kaplamak, 3) organoidin günlük gelişimini sürdürmek; zaman seyrinin görünt...

Watch this Scientific Journal Video about 3D Culturing of Organoids from the Intestinal Villi Epithelium Undergoing Dedifferentiation at JoVE.com

3D Culturing of Organoids from the Intestinal Villi Epithelium Undergoing Dedifferentiation

Prosedür, villinin organoid şekillendirme potansiyellerini belirlemek için adanmışlık geçiren fare bağırsak epitelinden izolasyonunu açıklar.

Organoidlerin Bağırsak Villi Epitelinden 3D Kültasyonu Adanmışlık Geçiriyor

Clonogenicity of organoids from the intestinal epithelium is attributed to the presence of stem cells therein. The mouse small intestinal epithelium is ...

Bu yöntem, kök hücre belirteçlerini in vivo edinen villi epitelin ayrıştırıcı organoid oluşturma kapasitesini doğrulayabilir. Villi koleksiyonu, organoid başlatma için gerektiğinde niş sinyalleri sağlayabilecek alttaki mezenkimlerin tamamen kaybını önleyen EDTA şelasyon yöntemi yerine kazıma yoluyla gerçekleştirilir. Bu yöntem, proliferatif ve farklılaştırılmış bölmelerin fiziksel olarak tanımlandığı ve farklılaşan hücrelerin kök hücre işaretleyicilerini in vivo olarak ifade ettiği epitel dokularda uygulanabilir.Bu protokoldeki bazı faktörlerin ampirik olarak belirlenmesi gerekir, villinin toplanması için en uygun aşama ve villi kazınması için en uygun basınç da dahil olmak üzere, bu zaman ve uygulama alacaktır. Ardışık dört gün boyunca tamoksifen ve mısır yağının intraperitoneal enjeksiyonu ile mutant farelerde Smad4 nakavt ve beta-catenin fonksiyon mutasyonu kazancını teşvik edin. Fareyi ötenazi ettikten sonra, fare kürkünün periton boşluğuna girmesini önlemek için karnına% 70 etanol püskürtün.Bağırsağı açığa çıkarmak için karın boşluğunu diseksiyon makası ile açın ve makas ve tostips kullanarak bağırsağı izole edin. Duodenumun proksimal yarısını parçalara ayırın, ardından ışık içeriğini temizlemek için duodenumu 10 mililitrelik bir şırıngamda beş mililitre buz soğuk PBS ile yıkayın. Duodenumu açılı bir makasla uzunlamasına açın ve duodenumu operatöre bakan duodenumun lümeni ile buz üzerinde 15 santimetrelik bir Petri kabına düz bir şekilde yerleştirin.Kazımaya başlamadan önce, altı kuyulu bir doku kültürü plakasının kuyularından birine 70 mikrometre ağ süzgeci yerleştirin. Tüm kuyuları dört mililitre 1X PBS ile doldurun ve plakayı buza yerleştirin. Villiyi iki mikroskobik cam slayt kullanarak kazıyın, biri duodenumu aşağı tutmak ve diğeri kazımak için.Duodenumun parlak tarafını villiyi çıkarmadan mukusu çıkarmak için yüzeysel olarak iki kez kazıyın, ardından vilinleri mahzenleri bağlamadan slaytlarda toplamak için duodenumu iki kez daha kazıyın. Villiyi altı kuyulu tabaktaki 70 mikrometre ağ süzgecine aktarmak için PBS içeren bir mililitre transfer pipeti kullanın. Her sıyrıktan sonra villi toplayın.Gevşek mahzenleri çıkarmak için, 70 mikrometre süzgeçle toplanan villiyi, süzgeci kuyu başına dört mililitre buz soğuk PBS içeren altı kuyudaki bir dizi kuyudan aktararak yıkayın. Bir P1000 pipet kullanarak, villi süspansiyonu yaklaşık üç mililitre PBS'de 70 mikrometre süzgeçten buz üzerinde yeni bir 15 mililitrelik tüpe aktarın. Villi süspansiyonun 50 mikroliter hacmini cam bir slayda aktarmak için %0,1 BSA kaplı künt uçlu P200 pipet ucu kullanın.PBS süspansiyonunda villi konsantrasyonunun belirlenmesi ve bağlı mahzenlerin yokluğunu doğrulamak için 4X büyütme altındaki 50 mikroliter damlacıktaki villi sayısını sayın. Villiyi kaplamak için, Villi'yi 12,5 mikrolitre BME-R1 matrisinde kuyu başına altı villi kaplama yoğunluğu için bir mikrosantrifüj tüpüne aktarmak için% 0,1 BSA kaplı P200 künt uçlu pipet ucu kullanın. Villi'den 200 kat G'de 4 santigrat derecede iki dakika döndürün.Üstnatantı çıkarın ve artık PBS'yi çıkarmak için santrifüjü tekrarlayın. Laminer akış davlumbazında, villi peletini buz üzerinde çözülen gerekli miktarda soğuk BME-R1'de hafifçe yeniden depolayın. Bir P20 pipet kullanarak, 37 santigrat dereceye kadar önceden ısıtılmış 96 kuyulu U tabanlı bir plakanın kuyusu başına BME-R1 matrisinde villinin 12,5 mikrolitresi.BME-R1 matrisinin katılaşmasına izin vermek için plakayı 37 santigrat derecede bir doku kültürü inkübatöründe 15 dakika kuluçkaya yatırın. Her kuyuya, metin el yazmasında açıklandığı gibi eklenmiş 125 mikrolitre önceden ısıtılmış ENR ortamı ekleyin. Kaplamalı villiyi % 5 karbondioksit ile 37 santigrat derecede bir doku kültürü inkübatöründe kuluçkaya yatırın ve medyayı her gün değiştirin.Organoidlerin iki günden önce göründüğü herhangi bir kuyuyı atın. Mahzenlerden çıkan organoidlerin görünüşünde, aynı fare bağırsaktan farklılaşmış villi epitel ile karşıtlık arasında fark vardır. Crypt türevi organoidler bir gecede iyi tanımlanmış kenarlıklara sahip küresel yapılar olarak görünür.Villi'den başlatılan organoidlerin kinetik ve morfolojik görünümü incelendi, bu da ilk başta düzensiz şekilli göründü ve mikroskop altında görülebilmesi için iki ila beş gün sürdü. İki farklı villiden organoid inisiyonu gösterilir. Organoid oluşturma potansiyeline sahip villi, muhtemelen alttaki mezenkimlerin tutulması nedeniyle yoğun görünür.Villalardan organoid inisiyonu, villilerden birinden ikinci günde belirgindir. Diğer villalardayken, organoid dördüncü günde ortaya çıkar. Villi'yi toplarken ve elde eden organoidleri yetiştirirken mahzen kirlenmesini önlemek için uygun adımları atmak çok önemlidir.Bu prosedürün ardından aynı mutantın mahzenlerinden ve villilerinden çıkan organoidler arasındaki fenotipik farklılıklar gözlendi, bu nedenle ikisi arasındaki moleküler farklılıkları aramak için daha fazla deney yapılabilirdi. Bu protokol, endojen mahzenlerden kaynaklanan organoidler ile de-differentiasyondan kaynaklanan ektopik mahzenler arasındaki farkları incelemek için kullanılabilir, böylece de-differentiation etkileri ele alınabilebilir.

Research

JoVE Journal

Biology

A 3D System for Culturing Human Articular Chondrocytes in Synovial Fluid

Sinovya Sıvısı Kültürleme İnsan Eklem kondrosit 3D Sistemi

Cartilage destruction is a central pathological feature of osteoarthritis, a leading cause of disability in the US. Cartilage in the adult does not ...

A Protocol for Lentiviral Transduction and Downstream Analysis of Intestinal Organoids

Lentiviral İletim ve Bağırsak Organoids Mansabında Analizi için Protokol

Intestinal crypt-villus structures termed organoids, can be kept in sustained culture three dimensionally when supplemented with the appropriate growth ...

Primary Cell Cultures from the Mouse Retinal Pigment Epithelium

Fare retina Pigment epiteli birincil hücre kültürleri

The retinal pigment epithelium (RPE) is a highly polarized multi-functional epithelium that is located between the neural retina and the choroid of the ...

Analyzing Oxidative Stress in Murine Intestinal Organoids using Reactive Oxygen Species-Sensitive Fluorogenic Probe

Murine Bağırsak Organoidlerinde Reaktif Oksijen Türlerine Duyarlı Florojenik Prob Kullanılarak Oksidatif Stresin Analizi

Reactive oxygen species (ROS) play essential roles in intestinal homeostasis. ROS are natural by-products of cell metabolism. They are produced in ...

A High-Throughput Platform for Culture and 3D Imaging of Organoids

Organoidlerin kültürü ve 3D görüntülenmesi için yüksek verimli bir platform

The characterization of a large number of three-dimensional (3D) organotypic cultures (organoids) at different resolution scales is currently limited by ...

Establishing 3D Endometrial Organoids from the Mouse Uterus

Fare Rahiminden 3D Endometriyal Organoidlerin Kurulması

Endometrial tissue lines the inner cavity of the uterus and is under the cyclical control of estrogen and progesterone. It is a tissue that is composed of ...

Culture of Piglet Intestinal 3D Organoids from Cryopreserved Epithelial Crypts and Establishment of Cell Monolayers

Kriyokorunmuş Epitel Kriptlerinden Domuz Yavrusu Bağırsak 3D Organoidlerinin Kültürü ve Hücre Tek Katmanlarının Oluşturulması

Intestinal organoids are increasingly being used to study the gut epithelium for digestive disease modeling, or to investigate interactions with drugs, ...

3D Culture of Organoids from Murine Intestinal Crypts and Single Stem Cell

The 3D Culturing of Organoids from Murine Intestinal Crypts and a Single Stem Cell for Organoid Research

The 3D Culturing of Organoids from Murine Intestinal Crypts and a Single Stem Cell for Organoid Research (Video) | JoVE 

Murin Bağırsak Kriptlerinden Organoidlerin 3D Kültürlenmesi ve Organoid Araştırmaları için Tek Bir Kök Hücre

At present, organoid culture represents an important tool for in vitro studies of different biological aspects and diseases in different organs. Murine ...

Rat Intestinal Crypts Isolation and Intestinal Organoids Generation

Generation and Manipulation of Rat Intestinal Organoids

Generation and Manipulation of Rat Intestinal Organoids (Video) | JoVE 

Sıçan Bağırsak Organoidlerinin Üretimi ve Manipülasyonu

When using organoids to assess physiology and cell fate decisions, it is important to use a model that closely recapitulates in vivo contexts. ...

Construction of a 3D Intestinal Mucosa Model with Paraffin Embedding

Basic Three-Dimensional (3D) Intestinal Model System with an Immune Component

Investigating the Effects of Compounds on Intestinal Tissue Using 3D Human Cell Line Models (Video) | JoVE

Bağışıklık Bileşenli Temel Üç Boyutlu (3D) Bağırsak Model Sistemi

There has been an increase in the use of in vivo and in vitro intestinal models to study the pathophysiology of inflammatory intestinal diseases, for the ...