Summary

एक दो कदम Collagenase छिड़काव प्रक्रिया द्वारा मानव hepatocytes का अलगाव

Published: September 03, 2013
doi:

Summary

मानव hepatocytes के अलगाव के लिए एक संशोधित दो कदम collagenase छिड़काव प्रक्रिया में वर्णित है. यह विधि भी अन्य स्तनधारी यकृत के लिए लागू किया जा सकता है. पृथक hepatocytes उन्हें ऐसे जिगर उत्थान, फार्माकोकाइनेटिक्स और विष विज्ञान जैसे क्षेत्रों में वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए एक उपयुक्त मॉडल बनाने, उच्च उपज और व्यवहार्यता में उपलब्ध हैं.

Abstract

जिगर, एक असाधारण उत्थान क्षमता के साथ एक अंग है, इस तरह के detoxification, चयापचय और homeostasis के रूप में कार्य करता है की एक विस्तृत श्रृंखला, बाहर किया जाता है. जैसे, hepatocytes अनुसंधान सवालों की एक विशाल विविधता के लिए एक महत्वपूर्ण मॉडल हैं. विशेष रूप से, मानव hepatocytes के उपयोग फार्माकोकाइनेटिक्स, विष विज्ञान, जिगर उत्थान और शोधों के क्षेत्र में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है. इस प्रकार, इस विधि Seglen 1 द्वारा वर्णित के रूप में hepatocytes अलग करने के लिए एक दो कदम collagenase छिड़काव की प्रक्रिया का एक संशोधित संस्करण प्रस्तुत करता है.

इससे पहले, hepatocytes यांत्रिक विधियों से पृथक किया गया है. हालांकि, एंजाइमी तरीकों hepatocytes अलगाव के बाद उनकी संरचनात्मक अखंडता और समारोह को बनाए रखने के रूप में बेहतर होना दिखाया गया है. यहाँ प्रस्तुत यह विधि 77 ± 10% की व्यवहार्यता के साथ hepatocytes के एक बड़े उपज में मानव जिगर के टुकड़े और परिणाम के लिए चूहा यकृत के लिए पहले से बनाया गया विधि adapts. मुख्यइस प्रक्रिया में अंतर रक्त वाहिकाओं के cannulization की प्रक्रिया है. इसके अलावा, यहां वर्णित विधि भी तुलनीय जिगर या रक्त वाहिका आकार के साथ अन्य प्रजातियों से यकृत के लिए लागू किया जा सकता है.

Introduction

एक जिगर सेल निलंबन यांत्रिक या एंजाइमी तरीकों से जिगर से तैयार किया जा सकता है. पूरे जिगर की कोशिकाओं को तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया यांत्रिक विधियों, जाली 2 के माध्यम से जिगर मजबूर एक क्हान प्रकार के बरतन 3 में ग्लास मोतियों के साथ एक जिगर का टुकड़ा मिलाते हुए, इन वर्षों में आदि ढीला pestles 4,5 के साथ कांच homogenizers का उपयोग शामिल है, यांत्रिक विधियों से बाहर गिर गया है कारण कोशिका झिल्ली को नुकसान और पृथक hepatocytes 6,7 के समारोह के नुकसान के लिए एहसान. नतीजतन, एक enzymatic विधि का उपयोग वर्तमान में hepatocytes के अलगाव के लिए मुख्य विधि है.

बेरी और मित्र 8 चूहों में पोर्टल शिरा के माध्यम से जिगर के माध्यम से collagenase और hyaluronidase perfused जब एक enzymatic विधि का उपयोग hepatocytes के अलगाव काफी सुधार किया गया था. यह छिड़काव की प्रक्रिया के लिए अग्रणी, एंजाइमों कोशिकाओं के बहुमत के साथ निकट संपर्क में आने की अनुमति देने के लिए वाहिका संरचना का उपयोग कियाhepatocytes 8 की उपज में 6 गुना वृद्धि हुई है. इसके अलावा, इस पद्धति लगभग पृथक vesicles में जालिका का कोई परिवर्तन नहीं है और कोई mitochondrial क्षति 8 के साथ, उनकी संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखा है कि कोशिकाओं झुकेंगे.

इस विधि जिगर सेल अलगाव के लिए एक दो कदम छिड़काव प्रक्रिया का बीड़ा उठाया है, जो Seglen 1, द्वारा संशोधित किया गया था. इस प्रक्रिया में, चूहा जिगर सीए 2 + 1 युक्त collagenase बफर के साथ छिड़काव के बाद सीए 2 + मुक्त बफर के साथ perfused है. दूसरे चरण में सीए 2 + के अलावा इष्टतम collagenase गतिविधि 1,9 के लिए आवश्यक है, जबकि पहले चरण में सीए 2 + को हटाने, desmosomes को बाधित करने में मदद करता है.

ऊपर वर्णित प्रकाशित काम चूहों में प्रदर्शन किया गया है कि यह देखते हुए, इस लेख गुंजन से उच्च व्यवहार्यता साथ hepatocytes के अलगाव के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक संशोधित प्रक्रिया का प्रदर्शन करना हैएक यकृत. मानव hepatocytes के उपयोग शोधों के लिए और पशु मॉडल का उपयोग कर प्रयोगों मान्य के लिए महत्वपूर्ण बनी हुई है. इस अध्ययन में इस्तेमाल मानव जिगर के टुकड़े मानव ऊतकों और सेल रिसर्च फाउंडेशन, एक राज्य नियंत्रित गैर लाभ नींव 10 के माध्यम से शासन के लिए सहमति से हासिल किया गया. एक रोगविज्ञानी निदान के लिए आवश्यक था क्या हटाया के बाद, जिगर के टुकड़े शेष ऊतक से एकत्र किए गए थे. पैथोलॉजिस्ट ने बंद sectioned ऊतक आकृति विज्ञान जिगर लकीर के बाद लकीर हाशिए से प्राप्त स्वस्थ ऊतकों था.

Protocol

1. छिड़काव और अलगाव समाधान की तैयारी जिगर का टुकड़ा और 1 टेबल के अनुसार hepatocytes के अलगाव के छिड़काव के लिए आवश्यक समाधान तैयार करें. समाधान का उपयोग करें जब तक 4 डिग्री सेल्सियस पर भंडारित किया जा स?…

Representative Results

छिड़काव सेटअप जिगर छिड़काव के लिए आवश्यक उपकरण चित्रा 1 के अनुसार स्थापित किया जाना चाहिए. व्यवहार्यता और अलग मानव hepatocytes की यील्ड पृथक मानव hepatocytes के औसत व्यवहार्यता 77…

Discussion

इस प्रोटोकॉल उच्च व्यवहार्यता और पवित्रता के साथ मानव hepatocytes के अलगाव में यह परिणाम है. इन परिणामों को प्राप्त करने के लिए, यह जिगर का एक उपयुक्त टुकड़े के साथ शुरू करने के लिए महत्वपूर्ण है. जिगर का टुकड़?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम के अनुसंधान के लिए मानव ऊतकों उपलब्ध बनाता है जो मानव ऊतकों और सेल रिसर्च फाउंडेशन, द्वारा संभव बनाया गया था. और Hepacult GmbH इस काम के लिए वित्तीय सहायता संघीय शिक्षा मंत्रालय और रिसर्च (: वर्चुअल लिवर नेटवर्क, अनुदान संख्या 0315759 अनुदान नाम) से प्राप्त किया गया था. हमारे धन्यवाद भी जिगर छिड़काव और hepatocyte अलगाव से बाहर ले जाने के लिए जिगर के नमूने और सेल अलगाव कोर सुविधा से तकनीकी सहायकों की वसूली के लिए Grosshadern अस्पताल ऊतक बैंक से तकनीकी सहायकों के पास जाओ. विशेष रूप से, हम वीडियो में इस प्रक्रिया के प्रदर्शन के लिए Natalja Löwen धन्यवाद देना चाहूंगा. अंत में, हम वीडियो के योजनाबद्ध सिंहावलोकन में चित्रा 1 के लिए चित्र और आंकड़े बनाने के लिए Natalja Löwen और Edeltraud Hanesch धन्यवाद देना चाहूंगा.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Bubble trap Gaßner Glastechnik    
Glass jacketed condenser Gaßner Glastechnik    
41 °C Water bath Julabo 35723-H24/EG  
37 °C Water bath GFL 1083  
Compressed gas cylinder (95 % O2/5 % CO2) Linde    
Gas permeable tubing Neolab 2-4440  
Peristaltic pump Ismatec IP65  
Scalpel Feather 320010  
Forceps Omnilab 5171014  
Conical flasks 1 L Schott Duran 2121654  
Conical flasks 5 L Schott Duran 2121673  
Beakers Schott Duran 2110654  
200 ml centrifuge tubes Becton Dickinson 352075  
Crystallizing dish Omnilab 5144063  
Curved irrigation cannulae with ball tips Ernst Kratz GmbH 1464LL/ 1465LL A+B/ 1472LL  
Micro vascular clamps Ernst Kratz GmbH    
Büchner funnel Carl Roth HT38.1  
Nylon mesh 210 μm Neolab 4-1413  
Nylon mesh 70 μm Neolab 4-1419  
0.22 μm sterile filters Peske 99505  
500 ml bottles Schott Duran 2180144  
1 L bottles Schott Duran 2180154  
Hemocytometer Peske 06-0001  
1.5 ml tubes Eppendorf 0030 120,086  
50 ml conical tubes BD Biosciences 352070  
Ice bucket Neolab 1508454  
Sterile Pasteur pipettes Brand 747715  
Motorised pipette filler (Pipette boy acu) Integra 155017  
Refridgerated centrifuge Eppendorf 5810R  
Laminar flow Kendro Hera safe-KS9  
Aspirator (Low-flow surgical suction pump) Atmos C361  
Laboratory Gas Burner Integra Fire Boy eco  
Disposable laboratory coat Paperlynen GmbH MD0202414  
Surgical mask with visor Kimberly-Clark 48247  
Surgical hood Barrier 42072  
Latex gloves Semper Care CE0321  
Collagenase (Batch number NB 4G) Serva 17465  
Calcium chloride dihydrate Merck 2382  
EGTA Sigma E4378  
Sodium chloride Roth 9265.2  
Hepes Roth 9105.3  
Potassium chloride Serva 26868  
Albumin Biomol 01400-2  
Glucose Serva 22700  
Sodium hydrogen carbonate Serva 30180  
0.4% Trypan blue solution Lonza 17-942E  
Cold storage solution Hepacult GmbH    

References

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Citer Cet Article
Lee, S. M., Schelcher, C., Demmel, M., Hauner, M., Thasler, W. E. Isolation of Human Hepatocytes by a Two-step Collagenase Perfusion Procedure. J. Vis. Exp. (79), e50615, doi:10.3791/50615 (2013).

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