Name: three-dimensional, serum-free culture system for lacrimal gland stem cells
Uploaded: 2022-06-02T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional, Serum-Free Culture System for Lacrimal Gland Stem Cells at JoVE.com

この研究は、中国国家自然科学財団(第31871413号)と広東省科学技術の2つのプログラム(2017B020230002と2016B030231001)からの助成金によって支援されました。研究中に私たちを助けてくれた研究者と、動物ケアのサポートのために動物センターで働くスタッフに本当に感謝しています。

このプロトコルのすべての実験は、Sun Yat-sen Universityの動物実験に関する倫理委員会の動物ケアガイドラインに従っていました。すべてのセル関連操作は、セル操作室の超クリーンワークベンチで実行されます。キシレンを使用するすべての操作は、ヒュームフード内で行われるべきである。
1. LGSCの初代文化
<ol><li>LG電子絶縁<ol>
<li>生後6〜8週のBALB/cオスマ?...

<ol>
	<li>Zoukhri, D., Macari, E., Kublin, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+single+injection+of+interleukin-1+induces+reversible+aqueous+tear+deficiency,+lacrimal+gland+inflammation,+and+acinar+and+ductal+cell+proliferation.">A single injection of interleukin-1 induces reversible aqueous tear deficiency, lacrimal gland inflammation, and acinar and ductal cell proliferation.</a> Experimental Eye Research. 84 (5), 894-904 (2007).</li><li>Gromova, 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=Lacrimal+gland+repair+using+progenitor+cells.">Lacrimal gland repair using progenitor cells.</a> Stem Cells Translational Medicine. 6 (1), 88-98 (2016).</li><li>Buzhor, E., 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=Cell-based+therapy+approaches:+the+hope+for+incurable+diseases.">Cell-based therapy approaches: the hope for incurable diseases.</a> Regenerative Medicine. 9 (5), 649-672 (2014).</li><li>Tiwari, 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=Establishing+human+lacrimal+gland+cultures+with+secretory+function.">Establishing human lacrimal gland cultures with secretory function.</a> PLoS One. 7 (1), 29458 (2012).</li><li>You, S., Kublin, C. L., Avidan, O., Miyasaki, D., Zoukhri, D. <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+propagation+of+mesenchymal+stem+cells+from+the+lacrimal+gland.">Isolation and propagation of mesenchymal stem cells from the lacrimal gland.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 52 (5), 2087-2094 (2011).</li><li>Ackermann, 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=Isolation+and+investigation+of+presumptive+murine+lacrimal+gland+stem+cells.">Isolation and investigation of presumptive murine lacrimal gland stem cells.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 56 (8), 4350-4363 (2015).</li><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>Lugli, 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=R-spondin+1+and+noggin+facilitate+expansion+of+resident+stem+cells+from+non-damaged+gallbladders.">R-spondin 1 and noggin facilitate expansion of resident stem cells from non-damaged gallbladders.</a> EMBO Reports. 17 (5), 769-779 (2016).</li><li>Huch, 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=Long-term+culture+of+genome-stable+bipotent+stem+cells+from+adult+human+liver.">Long-term culture of genome-stable bipotent stem cells from adult human liver.</a> Cell. 160 (1), 299-312 (2015).</li><li>Boj, S. F., 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=Organoid+models+of+human+and+mouse+ductal+pancreatic+cancer.">Organoid models of human and mouse ductal pancreatic cancer.</a> Cell. 160 (1), 324-338 (2015).</li><li>Barker, 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=Lgr5+(ve)+stem+cells+drive+self-renewal+in+the+stomach+and+build+long-lived+gastric+units+in+vitro.">Lgr5+(ve) stem cells drive self-renewal in the stomach and build long-lived gastric units in vitro.</a> Cell Stem Cell. 6 (1), 25-36 (2010).</li><li>Linnemann, J. 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=Quantification+of+regenerative+potential+in+primary+human+mammary+epithelial+cells.">Quantification of regenerative potential in primary human mammary epithelial cells.</a> Development. 142 (18), 3239-3251 (2015).</li><li>Rock, J. 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=Basal+cells+as+stem+cells+of+the+mouse+trachea+and+human+airway+epithelium.">Basal cells as stem cells of the mouse trachea and human airway epithelium.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (31), 12771-12775 (2009).</li><li>Chua, C. 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=Single+luminal+epithelial+progenitors+can+generate+prostate+organoids+in+culture.">Single luminal epithelial progenitors can generate prostate organoids in culture.</a> Nature Cell Biology. 16 (1), 951-961 (2014).</li><li>Maimets, 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=Long-term+in+vitro+expansion+of+salivary+gland+stem+cells+driven+by+Wnt+signals.">Long-term in vitro expansion of salivary gland stem cells driven by Wnt signals.</a> Stem Cell Reports. 6 (1), 150-162 (2016).</li><li>Xiao, S., Zhang, Y. <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+long-term+serum-free+culture+for+lacrimal+gland+stem+cells+aiming+at+lacrimal+gland+repair.">Establishment of long-term serum-free culture for lacrimal gland stem cells aiming at lacrimal gland repair.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 11 (1), 20 (2020).</li><li>Shatos, M. A., Haugaard-Kedstrom, L., Hodges, R. R., Dartt, D. A. <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+characterization+of+progenitor+cells+in+uninjured,+adult+rat+lacrimal+gland.">Isolation and characterization of progenitor cells in uninjured, adult rat lacrimal gland.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 53 (6), 2749-2759 (2012).</li><li>Mishima, K., 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=Transplantation+of+side+population+cells+restores+the+function+of+damaged+exocrine+glands+through+clusterin.">Transplantation of side population cells restores the function of damaged exocrine glands through clusterin.</a> Stem Cells. 30 (9), 1925-1937 (2012).</li><li>Aluri, H. 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=Delivery+of+bone+marrow-derived+mesenchymal+stem+cells+improves+tear+production+in+a+mouse+model+of+sj&#246;gren's+syndrome.">Delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells improves tear production in a mouse model of sj&#246;gren's syndrome.</a> Stem Cells International. 2017, 1-10 (2017).</li><li>Dietrich, J., Schrader, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+lacrimal+gland+regeneration:+current+concepts+and+experimental+approaches.">Towards lacrimal gland regeneration: current concepts and experimental approaches.</a> Current Eye Research. 45 (3), 230-240 (2020).</li><li>Sato, T., Clevers, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SnapShot:+growing+organoids+from+stem+cells.">SnapShot: growing organoids from stem cells.</a> Cell. 161 (7), 1700 (2015).</li><li>Kleinman, H. K., Martin, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrigel:+basement+membrane+matrix+with+biological+activity.">Matrigel: basement membrane matrix with biological activity.</a> Seminars in Cancer Biology. 15 (5), 378-386 (2005).</li><li>Arnaoutova, I., George, J., Kleinman, H. K., Benton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basement+membrane+matrix+(BME)+has+multiple+uses+with+stem+cells.">Basement membrane matrix (BME) has multiple uses with stem cells.</a> Stem Cell Reviews and Reports. 8 (1), 163-169 (2012).</li></ol>

涙腺幹細胞培養およびLG傷害修復のための涙腺幹細胞の単離および体外培養のための十分に確立された方法がある。Shatos et al.17 および Ackermannet al.6ラット及びマウスの涙道幹細胞をそれぞれ2D培養法により培養及び継代培養することに成功し、ADDの治療のために涙道幹細胞を移植することが可能となった。2Dで培養されたLGsの幹細胞<sup class="xref...

涙腺幹細胞(LGSC)は、涙腺(LG)細胞の再生を維持し、腺房および乳管細胞の供給源である。したがって、LGSC移植は、重篤な炎症性損傷および水性欠損ドライアイ疾患(ADDED)1、2、3を治療するための代替的アプローチと考えられている。Tiwariらは、コラーゲンIおよびいくつかの成長因子を添加したマトリックスゲルを用いて初代LG細胞を分離および 培養した。しかしながら、LG細胞を連続的に培養することができなかった4。二次元(2D)培養を用いて、マウスLG由来幹細胞を、Youら5 およびAckermannらによって単離した。図6から、幹/前駆細胞マーカー遺伝子、 Oct4、 Sox2、 Nanog、および ネスチンを発現することが見出され、継代培養することができた。しかしながら、これらの細胞が腺房細胞や乳管細胞に分化しうるという明確な兆候はなく、 生体内での分化能を検証する移植実験もない。
最近、c-kit+ dim/EpCAM+/Sca1-/CD34-/CD45-細胞をフローサイトメトリーによりマウスLGから単離し、Pax6やRunx1などのLG前駆細胞マーカーを発現することが判明し、インビトロでダクトやアチーニに分化した。ADDのマウスでは、これらの細胞による同所性注射は、損傷したLGを修復し、LGs2の分泌機能を回復させることができる。しかしながら、この方法により単離された幹細胞の数は少なく、単離されたLGSCsを増殖させるのに好適な培養条件はなかった。要約すると、ADDEDの治療におけるLGSCsの研究のために、安定的かつ継続的な拡大を伴う成人LGSCを効果的に単離および培養するために、適切な培養システムを確立する必要がある。
幹細胞または多能性幹細胞に由来するオルガノイドは、関連する器官に組織学的に類似しており、それら自身の再生を維持することができる細胞群である。2009年に佐藤らによってマウス腸オルガノイドの培養に成功した後7、佐藤の培養系に基づいて他の臓器由来のオルガノイドを連続して培養し、例えば胆嚢8、肝臓9、膵臓10、胃11、乳房12、肺13、前立腺14、及び唾液腺15.オルガノイド培養における細胞分化前の成体幹細胞の割合が高いため、三次元(3D)オルガノイド培養法はLGの成体幹細胞の単離および培養に最適と考えられる。
本研究では、3D無血清培養法を最適化することにより、成体マウスLGSC培養系を確立した。正常マウスとADDマウスの両方から培養したLGSCsは、自己複製および増殖の安定した能力を示したことが証明されている。ADDマウスLGsへの移植後、LGSCsは障害のあるLGsに定着し、涙液産生を改善した。また、ROSA26mT/mG マウスから赤色蛍光LGSCsを単離し、培養した。この研究は、イン ビトロでの LGSC濃縮およびADD療法の臨床応用におけるLGSC自家移植片の信頼できる参照を提供する。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Animal(Mouse)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bal B/C</td>
			<td>Model Animal Research Center of Nanjing University</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57 BL/6J</td>
			<td>Laboratory Animal Center of Sun Yat-sen University</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NOD/ShiLtJ</td>
			<td>Model Animal Research Center of Nanjing University</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ROSA26mT/mG</td>
			<td>Model Animal Research Center of Nanjing University</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic dehydrator</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood counting chamber</td>
			<td>BLAU</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Counter</td>
			<td>CountStar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 constant temperature incubator</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECL Gel imaging system</td>
			<td>GE healthcare</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric bath for water bath</td>
			<td>Yiheng Technology</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrophoresis apparatus</td>
			<td>BioRad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence quantitative PCR instrument</td>
			<td>Roche</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frozen tissue slicer</td>
			<td>Lecia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horizontal centrifuge</td>
			<td>CENCE</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted fluorescence microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser lamellar scanning micrograph</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid nitrogen container</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low temperature high speed centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipettor</td>
			<td>Gilson</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave oven</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodrop ultraviolet spectrophotometer</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>measure RNA concentration</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin slicing machine</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR Amplifier</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH value tester</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 &#176;C Refrigerator</td>
			<td>Haier</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermostatic culture oscillator</td>
			<td>ZHICHENG</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue paraffin embedding instrument</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;-80&#176;C Ultra-low temperature refrigerator</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;-20&#176;C Ultra-low temperature refrigerator</td>
			<td>Thermo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra pure water purification system</td>
			<td>ELGA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagent</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal Experiment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCG</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>9002-61-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMSG</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>14158-65-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital Sodium</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>57-33-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Culture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B27</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17504044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase I</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17018029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dispase</td>
			<td>BD</td>
			<td>354235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D6429</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM/F12</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D0697</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>67-68-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A500895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foetal Bovine Serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>04-001-1ACS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GlutaMax</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>35050087</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human FGF10</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>100-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel (Matrix gel)</td>
			<td>BD</td>
			<td>356231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murine Noggin</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>250-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murine Wnt3A</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>315-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Murine EGF</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>315-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NEAA</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11140050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N2</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17502048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R-spondin 1</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>120-38</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin Inhibitor (TI)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T6522</td>
			<td>Derived from Glycine max; can inhibit trypsin, chymotrypsin, and plasminase to a lesser extent. One mg will inhibit 1.0-3.0 mg of trypsin.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>&#160;T4799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Y-27632</td>
			<td>Selleck</td>
			<td>S1049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HE staining &#38; Immunostaining</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 donkey anti-Mouse IgG</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>A-21202</td>
			<td>Used dilution: IHC) 2 &#956;g/mL, (IF) 0.2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 donkey anti-Rabbit IgG</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>A-21206</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 2 &#956;g/mL, (IF) 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 568 donkey anti-Mouse IgG</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>A-10037</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 2 &#956;g/mL, (IF) 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 568 donkey anti-Rabbit IgG</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>A-10042</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 2 &#956;g/mL, (IF) 4 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-AQP5 rabbit antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab104751</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 1 &#956;g/mL, (IF) 0.1 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-E-cadherin Rat antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab11512</td>
			<td>Used dilution: (IF)&#160; 5 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Keratin14 rabbit antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab181595</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 1 &#956;g/mL, (IF) 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Ki67 rabbit antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab15580</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 1 &#956;g/mL, (IF) 1 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mCherry mouse antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab125096</td>
			<td>Used dilution: (IHC) 2 &#956;g/mL, (IF) 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-mCherry rabbit antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab167453</td>
			<td>Used dilution: (IF)&#160; 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C6H8O7</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A501702-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric Acid</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>201-069-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAB Kit (20x)</td>
			<td>CWBIO</td>
			<td>CW0125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>62248</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin</td>
			<td>BASO</td>
			<td>68115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Mounting Medium</td>
			<td>Dako</td>
			<td>S3023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A501912-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Mouse IgG antibody (HRP)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab6789</td>
			<td>Used dilution: 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Rabbit IgG antibody(HRP)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab6721</td>
			<td>Used dilution: 2 &#956;g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>BASO</td>
			<td>517-28-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Histogel (Embedding hydrogel)</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>HG-400-012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30% H2O2</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>KD10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30% Hydrogen Peroxide Solution</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>7722-84-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na3C6H5O7.2H2O</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A501293-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neutral balsam</td>
			<td>SHANGHAI YIYANG</td>
			<td>YY-Neutral balsam</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-immunized Goat Serum</td>
			<td>BOSTER</td>
			<td>AR0009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>A601891-0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>DAMAO</td>
			<td>200-001-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saccharose</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>57-50-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium citrate tribasic dihydrate</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>200-675-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>IB11-AR-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek O.T.C. Compound</td>
			<td>SAKURA</td>
			<td>SAKURA.4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>DINGGUO</td>
			<td>9002-93-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>128686-03-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RT-PCR &#38; qRT-PCR</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>9012-36-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>865-49-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium Bromide</td>
			<td>Sangon Biotech</td>
			<td>214-984-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol</td>
			<td>Guangzhou Chemistry</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LightCycler 480 SYBR Green I Master Mix</td>
			<td>Roche</td>
			<td>488735200H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ReverTra Ace qPCR RT Master Mix</td>
			<td>TOYOBO</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq DNA Polymerase</td>
			<td>TAKARA</td>
			<td>R10T1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goldview (nucleic acid stain)</td>
			<td>BioSharp</td>
			<td>BS357A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol</td>
			<td>Magen</td>
			<td>R4801-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vector Construction &#38; Cell Transfection</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>OXID</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ampicillin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>69-52-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloramphenicol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>56-75-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotoxin-free Plasmid Extraction Kit</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>A36227</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanamycin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>25389-94-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipo3000 Plasmid Transfection Kit</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>L3000015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LR Reaction Kit</td>
			<td>Thermo</td>
			<td>11791019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid Extraction Kit</td>
			<td>TIANGEN</td>
			<td>DP103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trans5&#945; Chemically Competent Cell</td>
			<td>TRANSGEN</td>
			<td>CD201-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trytone</td>
			<td>OXID</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast Extract</td>
			<td>OXID</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primers and Sequence</td>
			<td>Company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: AQP5 
			Sequence: 
			F: CATGAACCCAGCCCGATCTT 
			R: CTTCTGCTCCCATCCCATCC</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: &#946;-actin 
			Sequence: 
			F: AGATCAAGATCATTGCTCCTCCT 
			R: AGATCAAGATCATTGCTCCTCCT</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Epcam 
			Sequence: 
			F: CATTTGCTCCAAACTGGCGT 
			R: TGTCCTTGTCGGTTCTTCGG</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Krt5 
			Sequence: 
			F: AGCAATGGCGTTCTGGAGG 
			R: GCTGAAGGTCAGGTAGAGCC</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Krt14 
			Sequence: 
			F: CGGACCAAGTTTGAGACGGA 
			R: GCCACCTCCTCGTGGTTC</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Krt19 
			Sequence: 
			F: TCTTTGAAAAACACTGAACCCTG 
			R: TGGCTCCTCAGGGCAGTAAT</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Ltf 
			Sequence: 
			F: CACATGCTGTCGTATCCCGA 
			R: CGATGCCCTGATGGACGA</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: Nestin 
			Sequence: 
			F: GGGGCTACAGGAGTGGAAAC 
			R: GACCTCTAGGGTTCCCGTCT</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primer: P63 
			Sequence: 
			F: TCCTATCACGGGAAGGCAGA 
			R: GTACCATCGCCGTTCTTTGC</td>
			<td>Synbio Tech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vector</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pLX302 lentivirus no-load vector</td>
			<td>Addgene</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pENRTY-mCherry</td>
			<td>Xiaofeng Qin laboratory, Sun Yat-sen University</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional, serum-free culture system for lacrimal gland stem cells

涙腺(LG)幹細胞ベースの治療は、涙腺疾患のための有望な戦略です。しかしながら、十分な数のLG幹細胞(LGSC)を得るための信頼性の高い無血清培養方法の欠如は、さらなる研究および応用のための1つの障害である。成体マウスLGSCsの三次元(3D)無血清培養法は十分に確立されており、ここに示されている。LGSCsを連続的に継代し、腺房または乳管様細胞に分化誘導することができた。
LGSC初代培養のために、6〜8週齢のマウスからのLGsを、ディスパーゼ、コラゲナーゼI、およびトリプシン−EDTAで消化した。合計1個×104個の単一細胞を、24 ウェルプレートの各ウェル中のマトリックスゲル涙腺幹細胞培地(LGSCM)マトリックス80μLに播種し、20μLのマトリックスゲルLGSCMマトリックスでプレコートした。この混合物を37°Cで20分間インキュベートした後に固化し、LGSCMを600μL添加した。
LGSC維持のために、7日間培養したLGSCsを、ディスパーゼおよびトリプシン−EDTAによって単一細胞に脱凝集させた。この単一細胞を移植し、LGSC初代培養に用いた方法に従って培養した。LGSCは40回以上継代することができ、ステム/前駆細胞マーカーKrt14、Krt5、P63、およびネスチンを連続的に発現することができる。LGSCMで培養されたLGSCCは自己複製能を有し、インビトロおよびインビボで腺房または乳管様細胞に分化し得る。

3D無血清培養システムの確立 本研究では、マウスLGSCs用のEGF、Wnt3A、FGF10、Y-27632を含むLGSCMを開発し、3D培養法によるLGSCCsの単離・培養に成功しました(図1A)。この方法を用いて、C57BL/6マウス、NOD/ShiLtJマウス、BALB/cマウス、およびROSA26mT/mG マウスからのLGSCの3D無血清培養系が成功裏に確立されました16。雄マウスの場合、解離によ?...

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Three-Dimensional, Serum-Free Culture System for Lacrimal Gland Stem Cells

成体涙腺(LG)幹細胞の三次元無血清培養法は、LGオルガノイドの形成および腺房または腺管様細胞への分化の誘導のために十分に確立されている。

涙腺幹細胞のための3次元、無血清培養システム

Lacrimal gland (LG) stem cell-based therapy is a promising strategy for lacrimal gland diseases. However, the lack of a reliable, serum-free culture ...

このプロトコールは、涙腺の再生および再構築のために涙腺幹細胞を富化するための有利な戦略を提供する。涙腺幹細胞は、長期的な拡張能力および分化の可能性を示す。この技術の主な利点は、涙腺幹細胞の培養培地が無血清であることであり、これは涙腺修復のための莫大な価値を示す 安楽死させた6〜8週齢のBALB / c男性マウスを入手し、耳の後ろの皮膚を切断して涙腺とその周囲の結合組織を露出させることから始める。ピンセットの助けを借りて鈍い解剖によって結合組織を剥がし、涙腺を除去する。涙腺を4ミリリットルの75%エタノールを含む6センチメートルの皿に10秒間浸し、直ちに10ミリモルのPBS溶液で2回すすいでください。涙腺を約1ミリメートル立方体の小さな断片に切る。それらを滅菌15ミリリットル遠沈管に移し、500マイクロリットルの25単位/ミリリットルのディスパーゼおよび500マイクロリットルの0.1%コラゲナーゼIで摂氏37度で1時間組織を処理する。涙腺断片を1ミリリットルの0.05%トリプシンEDTAで摂氏37度で10分間処理し、ピペッティングを繰り返して断片を単一細胞に解離させる。懸濁液を70マイクロメートルのフィルターでろ過し、フィルターを滅菌15ミリリットルの遠沈管に集め、150倍Gで5分間遠心分離する。遠心分離後、上清を取り出し、10ミリリットルの10ミリモルPBS溶液を加えて細胞ペレットを洗浄し、懸濁液を150倍Gで5分間遠心分離した。細胞ペレットの洗浄を繰り返す。次に、上清を除去し、ダルベッコの改変イーグルス培地とハムのF-12の1:1比の1ミリリットルを加えて、細胞ペレットを再懸濁する。20マイクロリットルのマトリックスゲル涙腺幹細胞培地マトリックスを24ウェルプレートのウェルの中央に加える。ピペットチップを使用して直径約6〜8ミリメートルの円に拡大し、混合物を摂氏37度で20分間インキュベートしてウェルをプレコートします。セルカウンターを使用して細胞数を決定し、40マイクロリットルの涙腺幹細胞培地(LGSCM)を合計10,000個の細胞とともに40マイクロリットルのマトリックスゲルに加える。ピペットで優しく混ぜる。ピペットを使用して、24ウェルプレートの各ウェルのプレコート領域に80マイクロリットルの混合物を慎重に滴下します。混合物を摂氏37度で20分間インキュベートし、600マイクロリットルのLGSCMを加える。各ウェルの培養液は2日に1回交換する。7日間の培養後、倒立顕微鏡下で直径100〜300マイクロメートルのLGSCスフェアを探します。このプロトコルを使用して、Rosa26およびNODマウスの初代涙腺幹細胞を単離および培養する。7日間の培養後、スフェア培養ウェルから培養液を除去する。摂氏37度で30分間、20マイクロリットルの1ミリリットル当たり10単位のディスパーゼおよび100マイクロリットルの10ミリモルPBS中でインキュベートすることによってLGSC球体を分解する。懸濁液を15ミリリットルの遠沈管に移し、150倍Gで4分間遠心分離する。上清を除去する。1ミリリットルの0.05%トリプシンEDTAで37°Cで5分間スフェアを処理し、1ミリリットルの0.05%トリプシン阻害剤とピペットを繰り返し加えてトリプシンを中和し、スフェアを単一細胞に解離させる。150回Gで5分間遠心分離し、上清を除去してLGSCをペレット化する。1ミリリットルのLGSCMを加えて涙腺幹細胞ペレットを再懸濁させ、前述のように細胞をプレートする。手順1を行う場合、ランダム分化のための涙腺幹細胞培養系を用いてLGSCsの培養時間を7日から14日間に延長する。手順2については、管細胞の分化のための涙腺幹細胞培養の開始時に、マトリックスゲルとLGSCMの比を1:1から1:2に変更する。涙腺幹細胞をマトリックスに播種し、誘導のために14日間行う。手順3については、継代後、腺房細胞の分化のためにLGSCMをLGSCM 10%FBSと交換する。14日間分化を誘導する。培養の1週間後、Kr14およびKi67は、涙腺幹細胞によって形成された全てのスフェアにおいて発現した。球体は直径100マイクロメートルに達した。ヘマトキシリンおよびエオジン染色は、7日目に細胞性を示した。初代培養及び継代培養の7日後に得られた涙腺幹細胞の富化因子は、この方法により濃縮された細胞が強い増殖能を有することを示した。このシステムでは、涙腺幹細胞を40回以上継代することができ、依然として幹細胞特性を維持することができる。涙腺幹細胞は、ウシ胎児血清および低い割合のマトリックスゲルによってより多くの芽を形成するように誘導された。ヘマトキシリンおよびエオジン染色は、ウシ胎児血清が球体を誘導してより多くのキャビテーション構造を産生し得ることを示した。NODマウスにおけるRosa涙腺幹細胞の同所性注射後、涙腺に隣接して新しい涙小葉が形成された。小葉の大部分はAQP5を高発現する成熟腺房細胞で構成され、AQP5発現の低い小葉内管形成があった。Rosa涙腺幹細胞注射側の涙液分泌量は対照側よりも高かったが、野生型マウスよりも低かったマトリックスゲルおよびその関連混合物は、使用前に常に氷上に保持しなければならず、マトリックスゲルと接触する微小遠心チューブおよび先端を予冷する必要がある。このシステムは、涙腺幹細胞、涙腺修復、および涙腺疾患の薬物スクリーニングのさらなる研究に理想的なモデルを提供します。

Research

JoVE Journal

Biology

Chip-based Three-dimensional Cell Culture in Perfused Micro-bioreactors

灌流マイクロバイオリアクターのチップベースの三次元細胞培養

We have developed a chip-based cell culture system for the three-dimensional cultivation of cells. The chip is typically manufactured from ...

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

三次元細胞培養用チップサイズの足場の微細加工

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell ...

Preparation of Pooled Human Platelet Lysate (pHPL) as an Efficient Supplement for Animal Serum-Free Human Stem Cell Cultures

Preparation of Pooled Human Platelet Lysate pHPL as an Efficient Supplement for Animal Serum-Free Human Stem Cell Cultures

動物の無血清ヒト幹細胞培養のための効率的なサプリメントとしてプールしたヒト血小板可溶化物（pHPL）の調製

Platelet derived growth factors have been shown to stimulate cell proliferation efficiently in vivo1,2 and in vitro. This effect has been reported for ...

Isolation and Animal Serum Free Expansion of Human Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) and Endothelial Colony Forming Progenitor Cells (ECFCs)

Isolation and Animal Serum Free Expansion of Human Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stromal Cells MSCs and Endothelial Colony Forming Progenitor Cells ECFCs

ヒト臍帯由来間葉系幹細胞（MSCs）と血管内皮コロニー形成前駆細胞（ECFCs）の単離および動物血清自由膨張

The umbilical cord is a rich source for progenitor cells with high proliferative potential including mesenchymal stromal cells (also termed mesenchymal ...

Isolation of Mouse Salivary Gland Stem Cells

マウス唾液腺幹細胞の単離

Mature salivary glands of both human and mouse origin comprise a minimum of five cell types, each of which facilitates the production and excretion of ...

Isolation of Mammary Epithelial Cells from Three-dimensional Mixed-cell Spheroid Co-culture

三次元混合細胞スフェロイド共培養から乳腺上皮細胞の分離

While enormous efforts have gone into identifying signaling pathways and molecules involved in normal and malignant cell behaviors1-2, much of this work ...

Mouse Embryonic Development in a Serum-free Whole Embryo Culture System

無血清全胚培養系で、マウス胚発生

Mid-gestation stage mouse embryos were cultured utilizing a serum-free culture medium prepared from commercially available stem cell media supplements in ...

Mouse Fetal Whole Intestine Culture System for Ex Vivo Manipulation of Signaling Pathways and Three-dimensional Live Imaging of Villus Development

Mouse Fetal Whole Intestine Culture System for Ex Vivo Manipulation of Signaling Pathways and Three-dimensional Live Imaging of Villus Development

マウス胎児腸全体培養システム<em&gt;生体外</em&gt;シグナル伝達経路の操作と絨毛開発の3次元ライブイメージング

Most morphogenetic processes in the fetal intestine have been inferred from thin sections of fixed tissues, providing snapshots of changes over ...

Non-enzymatic, Serum-free Tissue Culture of Pre-invasive Breast Lesions for Spontaneous Generation of Mammospheres

マンモスフィアの自然発生の事前侵襲乳房病変の非酵素的、無血清組織培養

Breast ductal carcinoma in situ (DCIS), by definition, is proliferation of neoplastic epithelial cells within the confines of the breast duct, without ...

Manipulating the Murine Lacrimal Gland

マウス涙腺を操作する

The lacrimal gland (LG) secretes aqueous tears necessary for maintaining the structure and function of the cornea, a transparent tissue essential for ...