Isolamento de hepatócitos humanos por duas etapas Collagenase Perfusão Procedimento
Summary
Um procedimento de duas etapas de perfusão de colagenase modificado para isolamento de hepatócitos humanos é descrita. Este método também pode ser aplicado a outros fígados de mamíferos. Os hepatócitos isolados estão disponíveis em alto rendimento e viabilidade, tornando-os um modelo adequado para a investigação científica em áreas como a regeneração do fígado, farmacocinética e toxicologia.
Abstract
O fígado, um órgão com capacidade de regeneração excepcional, realiza uma ampla gama de funções, como a desintoxicação, metabolismo e homeostase. Como tal, os hepatócitos são um modelo importante para uma grande variedade de questões de pesquisa. Em particular, o uso de hepatócitos humanos é especialmente importante nas áreas de farmacocinética, a toxicologia, a regeneração do fígado e investigação de translação. Assim, este método apresenta uma versão modificada de um procedimento de perfusão com colagenase em dois passos para isolar hepatócitos como descrito por Seglen 1.
Anteriormente, os hepatócitos foram isolados por métodos mecânicos. No entanto, os métodos enzimáticos têm sido mostrados como sendo superior como hepatócitos mantêm a sua integridade estrutural e a função, depois do isolamento. Este método aqui apresentado adapta o método concebido anteriormente para os fígados de ratos aos pedaços de fígado humano e resulta num grande rendimento de hepatócitos com uma viabilidade de 77 ± 10%. A principaldiferença neste processo é o processo de canulação dos vasos sanguíneos. Além disso, o método aqui descrito também pode ser aplicado a partir de fígados de outras espécies com tamanhos do fígado ou dos vasos sanguíneos comparáveis.
Introduction
A suspensão de células de fígado pode ser preparado a partir do fígado por meio de métodos mecânicos ou enzimáticos. Os métodos mecânicos usados para preparar as células do fígado integrais incluem forçando o fígado através de gaze 2, agitando um pedaço de fígado com contas de vidro em uma coqueteleira Kahn 3, utilizando homogeneizadores de vidro com pilões soltas 4,5 etc Ao longo dos anos, os métodos mecânicos caíram fora do favorecem, devido à lesão das membranas das células e a perda da função dos hepatócitos isolados 6,7. Por conseguinte, a utilização de um método enzimático é actualmente o principal método para o isolamento de hepatócitos.
Isolamento de hepatócitos, utilizando um método enzimático aumentou quando Berry e amigo 8 perfusão colagenase e hialuronidase através do fígado através da veia porta em ratos. Este processo de perfusão utilizado vasculatura para permitir que os enzimas a entrar em contacto estreito com a maioria das células, o que leva aum aumento de 6 vezes no rendimento de hepatócitos 8. Além disso, este método produziu células que retinham a sua integridade estrutural, com virtualmente nenhuma transformação do retículo endoplasmático em vesículas isoladas e sem dano mitocondrial 8.
Este método foi modificado por Seglen 1, que foi pioneiro de um procedimento de perfusão de duas etapas para o isolamento das células do fígado. Neste procedimento, o fígado de rato é perfundido com uma Ca2 + livre tampão seguido por perfusão com um tampão de colagenase contendo Ca 2 + 1. A remoção de Ca 2 + no primeiro passo ajuda a romper desmossomas, enquanto a adição de Ca 2 + no segundo passo é necessário para a actividade da colagenase ideal 1,9.
Dado que os trabalhos publicados acima descrito foi realizado em ratos, este artigo destina-se a demonstrar um procedimento modificado, que pode ser usado para isolamento de hepatócitos com alta viabilidade de zumbidoum fígado. O uso de hepatócitos humanos continua a ser importante para a investigação de translação e para a validação de experimentos com modelos animais. Os pedaços de fígado humano utilizados neste estudo foram adquiridos com o consentimento para a governança por meio da Fundação de Pesquisa de Tecidos Humanos e celular, uma fundação sem fins lucrativos controlada pelo Estado 10. Depois de um patologista removido o que era necessário para o diagnóstico, pedaços de fígado foram coletadas a partir do tecido remanescente. O tecido seccionado pelo patologista foi morfologicamente tecido saudável obtida a partir de margens de ressecção após a ressecção hepática.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este protocolo resulta no isolamento de hepatócitos humanos com alta viabilidade e pureza. Para atingir estes resultados, é importante para começar com um pedaço de fígado adequado. O pedaço de fígado deve ter cápsula intacta de Glisson em todas as superfícies, exceto para 1 superfície de corte. Outro fator importante é o lote especial de colagenase utilizada, como lotes diferentes podem resultar em diferenças marcantes em viabilidades de hepatócitos após digestão 11. Portanto, diferentes lotes…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi possível graças a Fundação de Pesquisa de células e tecidos humanos, o que torna tecidos humanos disponíveis para a pesquisa. O apoio financeiro para este trabalho foi recebido do Ministério Federal de Educação e Pesquisa (nome concessão: Fígado de Rede Virtual, número de concessão: 0315759) e Hepacult GmbH. Nossos agradecimentos vão também para os assistentes técnicos do Banco de tecidos Grosshadern Hospital para a recolha das amostras do fígado e dos assistentes técnicos do Núcleo instalação de isolamento celular para a realização da perfusão hepática e isolamento dos hepatócitos. Em particular, gostaríamos de agradecer Natalja Löwen para demonstrar este procedimento no vídeo. Finalmente, gostaríamos de agradecer Natalja Löwen e Edeltraud Hanesch para criar as ilustrações para a Figura 1 e as figuras na visão esquemática do vídeo.
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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