再生の研究のための主な胃上皮単層培養のマウスおよびひと由来
Summary
ここを確立する、2 次元の単分子膜に 3 D オルガノイドを転送する人間およびマウス由来 3 次元 (3 D) 胃 organoids、およびメソッドを培養するためのプロトコルについて述べる。再生研究の新規スクラッチ傷アッセイとして胃上皮単層の使用を述べる。
Abstract
胃の傷の修復のin vitro研究は通常細胞拡散および移行のスクラッチ傷アッセイの胃癌細胞株の使用を含みます。このような試金の 1 つの重要な制限は、携帯電話型の同種の品揃えです。修復は、いくつかの細胞のタイプの相互作用を要求する複雑なプロセスです。したがって、細胞のサブタイプに欠けている文化を研究する場合は修復プロセスを理解し、克服する必要があります懸念です。胃におけるモデルという携帯型の異種のコレクションは密接に胃の上皮やその他のネイティブの組織の生体を反映この問題を軽減するかもしれない。ここでは、小説で人間から派生したスクラッチ傷生体外の試金を示したマウスの 3 次元 organoids どちらかそのまま organoids やの単一細胞懸濁液として、胃上皮単層に移すことが分離したかorganoids。プロトコルの目的は、胃の再生を研究する新しいスクラッチ傷アッセイ システムで使える organoid 派生胃上皮膜を確立することです。
Introduction
スクラッチ傷の試金の使用は、修復と再生1,2,3,4,5,6を研究するための一般的な方法です。提案された方法論は、特に胃の再生とピロリ菌の植民地化を研究するために使えます。過去には、胃癌細胞株は、ヘリコバクター ・ ピロリ(ピロリ菌) 感染症1,2を研究する手段として使用されている、最近胃癌まで AGS 細胞などの細胞が支持された1 ,2,3,4。胃癌細胞培養の制限の 1 つは胃上皮細胞の多様性を要約する彼らの失敗です。この制限に対処しようとするには、ここでは確立とひと-マウス由来の主な 3 次元腺胃 organoids (FGOs) の転送に実証最初修正法に基づく創傷治癒の試金のための胃上皮単層Schlaermannらによって記述されました。7を示すことから派生した胃の上皮膜せん断 3 D 胃 FGOs または FGO 単一細胞胃上皮密接に表す偏極細胞構成を保持体内。胃癌細胞株は、このテクニックが表示されますセル構成を示すか、ことを考える現在のプロトコルは代替のスクラッチ傷の測定法にはない利点です。この方法論は、単分子膜はできる全体 organoids や解離 organoids から単一細胞懸濁液から確立されたと基底膜マトリックスを使用してメッキまたはコラーゲン ・ コーティングという最適化されています。このプロトコルの全体的な目標は、organoid 派生小説創傷治癒の試金のための胃上皮単層培養を確立することです。
Protocol
Representative Results
Discussion
現在のプロトコルは、スクラッチ傷のアッセイに使用することができます人間とマウス由来胃上皮膜の確立を詳しく述べる。プロトコルは居住者の幹細胞主の人間 (またはマウス) から分離組織の概念に依存、修正されたプロトコルが Schlaermannら7で初めて公開されます。特に、合流を確立するここのプロトコルを最適化して胃の上皮単層的に表現する主要な細胞体?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、NIH (NIDDK) 5 を支えられた R01 DK083402-07 (YZ) を付与します。
Materials
| Advanced Dulbecco's modified Eagle/F12 medium (basal media) | Life Technologies | 12634-010 | |
| GlutaMAX (L-glutamine) | Life Technologies | 25030-081 | |
| Penicillin/Streptomycin | Thermo Scientific | SV30010 | |
| Amphotericin B/Gentamicin | Thermo Scientific | R01510 | |
| Kanamycin | Thermo Fisher | RO1510 | |
| HEPES Buffer | Sigma Aldrich | H0887 | |
| n-Acetylcystine | Sigma Aldrich | A9165 | |
| N2 | Life Technologies | 17502-048 | |
| B27 | Life Technologies | 12587-010 | |
| BMP Inhibitor (Noggin) | Pepro Tech | 250-38 | |
| Gastrin | Tocris | 3006 | |
| EGF | Pepro Tech | 315-09 | |
| FGF10 | Pepro Tech | 100-26 | |
| Nicotinamide | Sigma Aldrich | N0636 | |
| Y-27632 ROCK Inhibitor | Sigma Aldrich | Y0503 | |
| TGF-β Inhibitor | Tocris | 2939 | |
| Ca2+/Mg2+ -free DPBS | Fisher | 21-031CV | |
| Dulbecco's modified Eagle Medium (DMEM) | Life Technologies | 12634-010 | |
| Fetal Bovine Serum | FBS | ||
| OPTIMEM | Invitrogen | ||
| 0.22µM filter | Fisher | 099-720-004 | |
| 37 °C Water Bath | |||
| Collagenase Type 1 | Worthington | LS004214 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma Aldrich | A9418 | |
| Kimwipes (tissue paper) | Fischer Scientific | 06-666C | |
| 125 mL round bottom flask | |||
| 1 in (25 mm) stir bar | |||
| Rubber Septa | |||
| Sterile Gauze | |||
| Stir Plate | |||
| Ring Stand | |||
| Ring Stand Clamps | |||
| Sterile petri dish | |||
| 18 G needles of 1.5 in length | Thermo Fisher | 305196 | |
| 20 G spinal needles of 3.5 in length | Thermo Fisher | 405182 | |
| 12-well cell culture treated plate | Midwest Scientific | 92012 | |
| Growth Factor Reduced, Phenol Red-free MatrigelTM (Basement membrane matrix) | Fisher | CB-40230C | |
| Sterile Razor Blades | |||
| Wide-tip tweezers | |||
| Curved Hemostatic Forceps | |||
| 200 µL wide pipette tips | Thermo Fisher | 02-707-134 | |
| 5 mL cell culture test tubes | Fisher | 14-956-3C | |
| Oxygen Tank with rubber hosing | |||
| 1 g D-Sorbitol | |||
| Sucrose | Fisher | SS-500 | |
| Dissecting microscope | |||
| Dissecting Tray | |||
| Rocking Table | |||
| Rat Tail Collagen Type 1 | Life Technologies | A10483-01 | |
| Cell culture grade glacial acetic acid | Fisher | A38-212 | |
| Cell culture grade water | Corning | 25-055-CV | |
| 2-well chamber slide | Thermo Fisher | 155380 | |
| 12-well Transwell (polyester membrane inserts) | Corning | 3460 | |
| Cell scraper | Corning | 353086 | |
| Accutase (cell detachment solution) | Stemcell Technologies | 7920 | |
| 263/8 G syringe | Thermo Fisher | 309625 | |
| Razor blade | |||
| L Cells | L cells, a Wnt3a producing cell line, were received as a gift from Dr. Hans Clevers (Hubrecht Institute for Developmental Biology and Stem Cell Research, Netherlands). | N/A | |
| HEK-293T Rspondin secreting cells | A modified HEK-293T R-spondin secreting cell line was obtained from Dr. Jeff Whitsett (Section of Neonatology, Perinatal and Pulmonary Biology, Cincinnati Children's Hospital Medical Centre and The University of Cincinnati College of Medicine, Cincinnati, USA ). | N/A | |
| HK-ATPase Primary Antibody | Invitrogen | SC-374094 | |
| E-Cadherinn | SantaCruz | sc-59778 | |
| UEA1 | Sigma Aldrich | L9006 | |
| Hoechst 33342 | Thermo Fisher | H3570 | |
| Alexafluor 488 secondary antibody (Donkey anti-mouse 488 secondary antibody) | ThermoFisher Scientific | R37114 |
References
- Nagy, T. A., et al. Helicobacter pylori regulates cellular migration and apoptosis by activation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling. J Infect Dis. 199 (5), 641-651 (2009).
- Mnich, E., et al. Impact of Helicobacter pylori on the healing process of the gastric barrier. World J Gastroenterol. 22 (33), 7536-7558 (2016).
- Zhang, Y., et al. Bm-TFF2, a toad trefoil factor, promotes cell migration, survival and wound healing. Biochem Biophys Res Commun. 398 (3), 559-564 (2010).
- Crabtree, J. Role of cytokines in pathogenesis of Helicobacter pylori-induced mucosal damage. Dig Dis Sci. 43 (Supplement), 46S-53S (1998).
- Riahi, R., Yang, Y., Zhang, D. D., Wong, P. K. Advances in wound-healing assays for probing collective cell migration. J Lab Autom. 17 (1), 59-65 (2012).
- Zhang, M., Li, H., Ma, H., Qin, J. A simple microfluidic strategy for cell migration assay in an in vitro wound-healing model. Wound Repair Regen. 21 (6), 897-903 (2013).
- Schlaermann, P., et al. A novel human gastric primary cell culture system for modelling Helicobacter pylori infection in vitro. Gut. 65 (2), 202-213 (2016).
- Bertaux-Skeirik, N., et al. CD44 plays a functional role in Helicobacter pylori-induced epithelial cell proliferation. PLoS Pathog. 11 (2), e1004663 (2015).
- Tarnawski, A. S. Cellular and molecular mechanisms of gastrointestinal ulcer healing. Dig Dis Sci. 50 (Suppl 1), S24-S33 (2005).
- Wright, N. A., Pike, C., Elia, G. Induction of a novel epidermal growth factor-secreting cell lineage by mucosal ulceration in human gastrointestinal stem cells. Nature. 343, 82-85 (1990).
- Wright, C. L., Riddell, R. H. Histology of the stomach and duodenum in Crohn’s disease. Am J Surg Pathol. 22 (4), 383-390 (1998).
- Engevik, A. C., et al. The Development of Spasmolytic Polypeptide/TFF2-Expressing Metaplasia (SPEM) During Gastric Repair Is Absent in the Aged Stomach. CMGH. , (2016).
- Bertaux-Skeirik, N., et al. CD44 variant isoform 9 emerges in response to injury and contributes to the regeneration of the gastric epithelium. Journal of Pathology. 242 (4), 463-475 (2017).
- Nam, K. T., et al. Mature chief cells are cryptic progenitors for metaplasia in the stomach. Gastroenterology. 139 (6), 2028-2037 (2010).
