Isolamento di CD 90+ fibroblasti / miofibroblasti da umani congelati gastrointestinali campioni
Summary
Here, a protocol to isolate and establish primary fibroblast/myofibroblast (MF) cultures from frozen gastric, small intestinal, and colonic tissue-yielding cells with a MF phenotype-is presented. These cells express CD90, α-SMA and vimentin. MFs can be used for a variety of functional assays including enzymatic activity and cytokine production.
Abstract
Fibroblasti / miofibroblasti (MFS) stanno guadagnando sempre maggiore attenzione per il loro ruolo nella patogenesi e il loro contributo sia per la guarigione della ferita e la promozione del microambiente tumorale. Mentre ci sono attualmente molte tecniche per l'isolamento di MF da gastrointestinali (GI) tessuti, questo protocollo introduce un elemento nuovo di isolamento di queste cellule stromali di tessuti congelati. Congelamento campioni di tessuto GI non solo permette al ricercatore di acquisire campioni di collaboratori in tutto il mondo, le biobanche e fornitori commerciali, permette anche il trattamento ritardato dei campioni freschi. Il protocollo descritto sarà costantemente produrrà caratteristici cellule fusiformi con il fenotipo MF che esprimono i marcatori CD90, α-SMA e vimentina. Poiché queste cellule sono derivate da campioni di pazienti, l'uso di cellule primarie conferisce anche il vantaggio di MF mimando da stati, cioè il cancro e malattie infiammatorie intestinali malattie. Questa tecnica ha apen convalidato gastrico, piccolo intestino, colon e MF generazione coltura principale. Colture primarie MF possono essere utilizzati in una vasta gamma di esperimenti su un numero di passaggio e la loro purezza valutate sia immunocitochimica e analisi citofluorimetrica.
Introduction
Miofibroblasti / fibroblasti (MFS) rappresentano una popolazione abbondante di cellule gastrointestinali (GI) mucosa. Queste cellule stromali si trovano appena sotto l'epitelio e formano una rete interconnessa all'interno della mucosa lamina propria nell'intestino. MF non sono responsabili solo per la deposizione della matrice extracellulare, ma attraverso la regolamentazione paracrina possono influenzare il trasporto di elettroliti, la restituzione, e la funzione di barriera dell'epitelio adiacente 1, 2. Inoltre, MF hanno dimostrato di svolgere un ruolo chiave nel processo infiammatorio e tessuti rimodellamento 3, 4. miofibroblasti sono una parte critica del microambiente tumorale, dove sono conosciuti anche come i fibroblasti associati al cancro, e contribuire alla crescita delle cellule tumorali e servire come una nicchia per le cellule staminali del cancro 3. Dati emergenti suggeriscono che MF può anche servire le cellule presentanti l'antigene come locali. Inoltre, la funzione MF come importanti regolatori della risposta immunitaria innata e adattativa, prcing una varietà di citochine e fattori di crescita 5.
Negli individui sani, le cellule MFS si ritiene da differenziare da cellule staminali mesenchimali ed esprimere sulla loro superficie delle cellule, il marcatore mesenchimale, CD90 3, 5. Queste cellule sono anche positivi per vimentina, ma negativo per epiteliali e marker delle cellule ematopoietiche, EpCAM e CD45 rispettivamente. Miofibroblasti sono suggeriti per essere una forma attiva di fibroblasti e possono essere distinti dai fibroblasti non attivati mediante l'espressione di α-SMA 5.
Negli ultimi dieci anni, più approcci per l'isolamento di miofibroblasti dalla mucosa del colon umani sono stati pubblicati per lo più basato sul metodo originariamente descritto da Mahida et al. 5-8. Mentre i singoli studi riportano procedure di isolamento di varie mucosa intestinale, nessun protocollo universale per l'isolamento di MF da più zone del tratto gastrointestinale (ad esempio, gastrico, piccolo e large mucosa intestinale) è stato pubblicato. Il protocollo qui presentata è stato testato ed usato con successo per tutti e tre tipo di tessuto sopra menzionato. . Inoltre, non sono stati segnalati procedure per isolare MFs da mucosa GI congelati.
Qui, vi presentiamo un metodo ottimizzato, che si basa sulla digestione enzimatica, e permette contemporaneamente per l'isolamento di mucosa dell'intestino umano MF per la cultura e citometria a flusso analisi appena digerito, singola cella, i preparativi della mucosa. Questa tecnica produce in modo affidabile colture primarie con un fenotipo MF. Inoltre, gli stessi metodi possono essere utilizzati per isolare MFs da campioni congelati di tessuti intestinali gastriche e piccoli pure. Isolamento di miofibroblasti da tessuto fresco GI è stata precedentemente descritta; tuttavia, l'utilizzo di campioni congelati presenta molti vantaggi. Vale a dire, i ricercatori saranno in grado di raccogliere e conservare i tessuti da un qualsiasi numero di collaboratori in tutto il mondo che hanno il capabilità per spedire campioni di tessuto congelato. Inoltre, i ricercatori potrebbero trovare la collezione di tessuti scartati dalla sala operatoria e / o suite endoscopia e immediata elaborazione del tessuto per l'isolamento di conflitto con il loro programma di sperimentazione in corso. Inoltre, a causa della natura imprevedibile di un intervento chirurgico, di approvvigionamento dei tessuti può verificarsi molto tardi nel corso della giornata, che limiterà il tempo rimasto per il tessuto lavorazione. Congelamento dei tessuti per successive elaborazioni si migliorare queste sfide.
Infine, questi metodi sono stati utilizzati con successo nell'isolamento di colon, gastrici e piccole miofibroblasti intestinali in stati di malattia come il carcinoma colorettale e malattie infiammatorie intestinali.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mentre questo protocollo è stato sviluppato per l'applicazione solo ricerca, alla luce della crescente importanza critica di cellule stromali come un cancro potenziali biomarker prognostici e obiettivo terapeutico, la capacità di congelare campioni biologici "funzionali" per un uso successivo offre un vantaggio significativo. Questo rappresenta un vantaggio unico per la creazione di biorepository clinica, che può servire come strumenti aggiuntivi che servono per promuovere lo sviluppo della medicina per…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by National Institute of Health (1R01DK103150-01A1, T32 DK007639, R01CA175803, K08CA125209) and the Institute for Translational Sciences at the University of Texas Medical Branch, and a Clinical and Translational Science Award (8UL1TR000071).
Materials
| MEM, 1X | Corning | MT-10-010-CV | |
| Hanks' Balanced Salt Solution | Sigma-Aldrich | H6648 | |
| Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | S8636 | |
| Antibiotic-Antimycotic, 100X | Gibco | 15240-062 | |
| Ciprofloxacin HCl | Corning | 61-277-RF | |
| L-Glutamine, 100x | Corning | 25-005-CI | |
| MEM Nonessential Amino Acids | Corning | 25-025-CI | |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Hybri-Max | Sigma-Aldrich | D2650 | |
| DL-Dithiothreitol solution (DTT) | Sigma-Aldrich | 646563 | |
| 0.5M EDTA, pH 8.0 | Cellgro | 46-034-CI | |
| DNAse | Worthington | LS002139 | |
| Collagenase from Clostridium histolyticum, Type I | Sigma-Aldrich | C1639 | |
| Collagenase from Clostridium histolyticum, Type II | Sigma-Aldrich | C1764 | |
| Collagenase from Clostridium histolyticum, Type IV | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| Accumax cell dissociation solution | Sigma-Aldrich | A7089 | |
| gentleMACS C Tubes | Miltenyi Biotec | 130-093-237 | |
| gentleMACS Dissociator | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
| Countess Automated Cell Counter | Invitrogen | C10227 | |
| Cell Strainer (70µm) | Corning | 352350 | |
| PE Mouse Anti-Human Vimentin | BD Biosciences | 562337 | Clone RV202 |
| FITC Monoclonal Anti-Actin, α-Smooth Muscle | Sigma-Aldrich | F3777 | Clone 1A4 |
| APC Mouse Anti-Human CD90 | BD Biosciences | 559869 | Clone 5E10 |
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