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Artículo de método

El aislamiento de hepatocitos humanos por una colagenasa perfusión Procedimiento de dos pasos

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DOI:

10.3791/50615

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3 de septiembre de 2013

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En este artículo

Aviso de erratum

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Resumen

Se describe un procedimiento de perfusión con colagenasa de dos etapas modificado para el aislamiento de hepatocitos humanos. Este método también se puede aplicar a otros hígados de mamíferos. Los hepatocitos aislados están disponibles con un alto rendimiento y la viabilidad, por lo que un modelo adecuado para la investigación científica en áreas como la regeneración hepática, farmacocinética y toxicología.

Resumen

El hígado, un órgano con una capacidad de regeneración excepcional, lleva a cabo una amplia gama de funciones, tales como la desintoxicación, el metabolismo y la homeostasis. Como tal, los hepatocitos son un modelo importante para una gran variedad de preguntas de investigación. En particular, el uso de hepatocitos humanos es especialmente importante en los campos de la farmacocinética, la toxicología, la regeneración del hígado y la investigación de translación. Por lo tanto, este método presenta una versión modificada de un procedimiento de perfusión con colagenasa de dos etapas para aislar los hepatocitos como se ha descrito por Seglen 1.

Anteriormente, los hepatocitos han sido aislados por métodos mecánicos. Sin embargo, los métodos enzimáticos han demostrado ser superior como hepatocitos conservan su integridad y función estructural después del aislamiento. Este método que aquí se presenta se adapta el método previamente diseñado para hígados de rata a pedazos de hígado humano y los resultados en un gran rendimiento de hepatocitos con una viabilidad de 77 ± 10%. La principaldiferencia en este procedimiento es el proceso de cannulization de los vasos sanguíneos. Además, el método descrito aquí también se puede aplicar a los hígados de otras especies con tamaños de hígado o de los vasos sanguíneos comparables.

Introducción

Una suspensión de células de hígado puede prepararse a partir del hígado por métodos mecánicos o enzimáticos. Los métodos mecánicos utilizados para preparar las células del hígado enteros incluyen obligar al hígado a través de una gasa 2, agitando un trozo de hígado con perlas de vidrio en un agitador de Kahn 3, utilizando homogeneizadores de vidrio con morteros sueltas 4,5 etc Con los años, los métodos mecánicos han caído en favor debido a los daños a las membranas celulares y la pérdida de función de los hepatocitos aislados 6,7. En consecuencia, el uso de un método enzimático es actualmente el principal método p....

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Protocolo

1. Preparación de la perfusión y el aislamiento Soluciones

  1. Preparar las soluciones necesarias para la perfusión de la pieza hígado y el aislamiento de hepatocitos de acuerdo a la Tabla 1. Las soluciones pueden ser almacenadas a 4 ° C hasta su uso.
  2. Filtro estéril todas las soluciones utilizando un filtro de 0,22 micras.
  3. Todas las soluciones que entran en contacto con el hígado deben ser estériles.

2. Preparación de equipos y soluciones para infusión

  1. Equipamiento para la perfusión de la pieza de hígado debe establecerse como se muestra en la Figura 1.

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Resultados

Configuración de perfusión

El equipo necesario para la perfusión hepática debe establecerse de acuerdo con la figura 1.

Viabilidad y Rentabilidad de hepatocitos aislados de humanos

La viabilidad media de hepatocitos humanos aislados fue de 77 ± 10% y el rendimiento promedio de los hepatocitos fue de 13 ± 11 millones hepatocitos / g de hígado, con los valores expresados ​​como medias ± desviación estándar. El número de aisla.......

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Discusión

Este protocolo da como resultado el aislamiento de hepatocitos humanos con una alta viabilidad y pureza. Con el fin de alcanzar estos resultados, es importante comenzar con una pieza adecuada de hígado. El trozo de hígado debe tener la cápsula de Glisson intacta en todas las superficies excepto por 1 superficie de corte. Otro factor importante es el lote particular de colagenasa utilizado, como diferentes lotes pueden dar lugar a marcadas diferencias en viabilidades de los hepatocitos después de la digestión 11.

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Divulgaciones

La optimización de este protocolo fue parcialmente financiado por una subvención del Hepacult GmbH. Dr. Wolfgang Thasler es uno de los fundadores de Hepacult GmbH y sigue siendo uno de los miembros de la junta directiva de esta empresa. El empleo de Maresa Demmel es parcialmente por Hepacult. Maria Hauner es empleado por Hepacult GmbH. Hepacult es un spin-off de la firma biotecnológica de la Universidad, que ofrece los hepatocitos humanos con el consentimiento y el libre acceso con fines de investigación.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido posible gracias a la Fundación de tejidos y células humanas de Investigación, lo que hace que los tejidos humanos disponibles para la investigación. Se recibió apoyo financiero para este trabajo por parte del Ministerio Federal de Educación e Investigación (nombre subvención: Virtual Network hígado, el número de concesión: 0.315.759) y Hepacult GmbH. También damos las gracias a los asistentes técnicos del Banco de tejidos Großhadern hospital para la recogida de las muestras de hígado y los asistentes técnicos del Fondo para el Core aislamiento de células para llevar a cabo la perfusión del hígado y el aislamiento de hepatocitos. En particular, no....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Trampa de burbujasGaß ner Glastechnik 
Condensador con camisa de vidrioGaß ner Glastechnik 
41 ° C Baño de aguaJulabo35723-H24/EG 
37 y s° C Baño de aguaGFL1083 
Cilindro de gas comprimido (95 % O2/5 % CO2)Linde 
Tubo permeable al gasNeolab2-4440 
Bomba peristálticaIsmatecIP65 
Pluma de bisturí320010 
PinzasOmnilab5171014 
Matraces cónicos 1 LSchott Duran2121654 
Matraces cónicos 5 LSchott Duran2121673 
Vasos de precipitadosSchott Duran2110654 
Tubos de centrífuga de 200 mlBecton Dickinson352075 
Plato de cristalizaciónOmnilab5144063 
Cánulas de irrigación curvas con puntas esféricasErnst Kratz GmbH1464LL/ 1465LL A+B/ 1472LL 
Pinzas microvascularesErnst Kratz GmbH 
Bü embudo chnerCarl RothHT38.1 
Malla de nylon 210 μ mNeolab4-1413 
Malla de nylon 70 μ mNeolab4-1419 
0,22 y mu; m filtros estérilesPeske99505 
Botellas de 500 ml SchottDuran2180144 
Botellas de 1 LSchott Duran2180154 
HemocitómetroPeske06-0001 
Tubos de 1,5 mlEppendorf0030 120,086 
Tubos cónicos de 50 mlBD Biosciences352070 
CubiteraNeolab1508454 
Pipetas estériles PasteurMarca747715 
Llenadora de pipetas motorizada (Pipette boy acu)Integra155017 
Centrífuga refrigeradaEppendorf5810R 
Flujo laminarKendroHera safe-KS9 
Aspirador (bomba de succión quirúrgica de bajo flujo)AtmosC361 
Quemador de gasde laboratorio IntegraFire Boy eco 
Bata de laboratorio desechablePaperlynen GmbHMD0202414 
Mascarilla quirúrgica con viseraKimberly-Clark48247 
capucha quirúrgicaBarrier42072 
Guantes de látexSemper CareCE0321 
Colagenasa (Número de lote NB 4G)Serva17465 
Cloruro de calcio dihidratadoMerck2382 
EGTASigmaE4378 
Cloruro de sodioRoth9265.2 
HepesRoth9105.3 
Cloruro de potasioServa26868 
AlbúminaBiomol01400-2 
GlucosaServa22700 
Hidrogenocarbonato de sodioServa30180 
0.4% Solución de azul de tripánLonza17-942E 
Solución de almacenamiento en fríoHepacult GmbH 

Referencias

  1. Seglen, P. O. Preparation of isolated rat liver cells. Methods in Cell Biology. 13, 29-83 (1976).
  2. Schneider, W. C., Potter, V. R. The assay of animal tissues for respiratory enzymes II. Succinic dehydrogenase and cytochrome oxidase. J. Biol. Chem.

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Reimpresiones y permisos

Erratum


Formal Correction: Erratum: Isolation of Human Hepatocytes by a Two-step Collagenase Perfusion Procedure
Posted by JoVE Editors on 7/01/2016. Citeable Link.

A correction was made to: Isolation of Human Hepatocytes by a Two-step Collagenase Perfusion Procedure

The changes listed below have been made to Table 1.

1). In the recipe for Solution 2, the Final Concentration of EGTA has been changed from:

EGTA 0.1mM

to:

EGTA 1mM

2). In the recipes for Solution 3 and 4, the Final Concentration of Calcium chloride dihydrate has been changed from:

Calcium chloride dihydrate 0.5µM

to:

Calcium chloride dihydrate 5mM

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