Aislamiento de células Decidual humanas primarias de las membranas fetales de la placenta de término
Summary
Este protocolo muestra un método para el aislamiento de las células decidual humanas primarias recogidas de las membranas fetales de la placenta de término que puede ser utilizada para una variedad de aplicaciones (es decir, inmunocitoquímica, citometría de flujo, etc.) con el objetivo de para estudiar el papel de diferentes poblaciones celulares en complicaciones del embarazo.
Abstract
La decidua, también conocido como endometrio embarazada, es un tejido reproductivo críticamente importante. Las células decidual, conformadas principalmente por decidualized células del estroma y las células inmunes, son responsables de la secreción de factores inflamatorios y hormonales que son esenciales para la implantación del blastocisto exitosa, desarrollo placentario y desempeñar un papel en la iniciación del parto a término y prematuros. Muchas complicaciones en el embarazo pueden surgir de las perturbaciones del equilibrio de diferentes poblaciones celulares compuesto por decidua. Alteraciones en la proporción de tipos específicos de células decidual pueden interrumpir estos procesos cruciales y aumentar el riesgo de desarrollar complicaciones graves del embarazo, como la falta de implantación del embrión, restricción del crecimiento intrauterino, preeclampsia y trabajo de parto prematuro. El protocolo aquí descrito muestra un costo y el tiempo efectivo método para el aislamiento de las células decidual humanas primarias recogida de las membranas fetales de la placenta de término. Mediante la combinación de digestión enzimática y la interrupción mecánica suave del tejido decidual, se obtuvo un alto rendimiento de las células decidual con virtualmente ninguna contaminación del corion. Importante, se caracterizaron las células decidual aisladas (células estromales (55-60%), leucocitos (35%), epitelial (1%) o las células del trofoblasto (0.01%)) y mantiene viabilidad alta (80%), que fue confirmada por análisis de citometría de flujo imágenes multicolor. Este protocolo es específico para los parietalis de los decedentes y puede ser adaptado a las placentas de primer y segundo trimestres. Una vez aislado, las células decidual se pueden utilizar para multitud de aplicaciones experimentales con el objetivo de entender el papel de las subpoblaciones diferentes células decidual en complicaciones del embarazo.
Introduction
El endometrio, uno de los más activos tejidos femeninos adultos, sufre espectacular remodelación cada ciclo menstrual en respuesta a la estimulación por las hormonas ováricas, estrógenos (E2) y progesterona (P4). La decidua, también conocido como endometrio embarazada, es un tejido reproductivo críticamente importante que está formado por el final de la fase postovulatoria como resultado de la diferenciación basada en P4 después de la fase proliferativa de E2-dominante. Las células decidual son responsables de la secreción de factores hormonales para la implantación del blastocisto exitoso y para el desarrollo de la interfaz de útero-placentaria para el mantenimiento de la tolerancia al aloinjerto fetal.
Decidualization se requiere para la implantación y la subsecuente remodelación de las arterias en espiral decidual. Las células estromales del endometrio experimentan decidualization, bajo el control de P4 y campamento, durante la fase lútea tardía del ciclo menstrual1. Este proceso se inicia alrededor de los vasos sanguíneos y se extiende a lo largo del estroma, lo que sugiere su papel en la remodelación de la vasculatura y leucocito tráfico regulación. Esta transformación celular se caracteriza por una morfología circular, aumento del tamaño nuclear y expansión del retículo endoplásmico y aparato de Golgi2. Decidualized células estromales son capaces de producir factores paracrinos apoyando la implantación del blastocisto y caracterizan por la secreción de numerosas hormonas (es decir, prolactina), factores de crecimiento angiogénicos, factor de crecimiento insulínico binding protein-1 (IGFBP-1), prostaglandina (PG) E (estimulador de cAMP intracelular), citoquinas, componentes de la matriz extracelular y nutrientes esenciales para la placenta implantación y desarrollo3,4,5,6 .
La población de células decidual no se compone únicamente de células stromal decidualized pero también contiene poblaciones leucocitarias decidual grandes y específicos del embarazo. Decidualization incluye edema localizado transitorio y afluencia de células de naturales del asesinas (NK), células T, células dendríticas y macrófagos. La subpoblación más grande del leucocito es las células NK uterinas, que comprende aproximadamente el 50-70% de todos los leucocitos maternos la decidua que son una fuente de citocinas y factores angiogénicos que pueden ayudar en el proceso de decidualization y aumento de la infiltración número a lo largo del embarazo7. Macrófagos, siendo la segunda subpoblación de las células inmunes, se encuentran alrededor del sitio de implantación y aumentan durante el embarazo8. Son una fuente de citocinas y factores de crecimiento como colonia estimulante factor (CSF-1)9, factor de necrosis tumoral α (TNFα)10 y prostaglandina (PG) E11.
Durante el embarazo y antes de parto prematuro, la decidua es una fuente importante de citoquinas y quimioquinas responsables de activación leucocitaria periférica materna y posterior migración a los tejidos uterinos para iniciar el trabajo. Estudios en animales demostraron que numerosas citoquinas pro-inflamatorias son para arriba-regulados en la decidua de ratón durante el parto, tales como TNF-a, IL-6, IL-12 y IL-1b12. En la decidua humana, citoquinas proinflamatorias IL-1b, IL-6 e IL-8 (principales chemoattractant neutrófilo) exhiben mayor expresión durante el parto frente a no en el trabajo13. Estas Secretan citocinas resulta en una activación y afluencia de leucocitos en el tejido decidual14; un aumento de macrófagos decidual e infiltración neutrófila en ambos el ser humano y la rata se ve durante el parto de término, con infiltración decidual anterior myometrial 4 mayor, indicando una cascada de activación entre este los tejidos uterinos dos adyacentes 15. éstos infiltración leucocitos producen PGs capaces de activar las contracciones sincrónicas del miometrio16, metaloproteinasas de matriz (MMPs) para iniciar la membrana ruptura17,18, así como citoquinas proinflamatorias a amplificar el proceso de activación uterina (‘tormenta del cytokine’).
Debido a muchas funciones importantes de las células decidual, como jugando un papel fundamental en el proceso de implantación, mantener tolerancia materno fetal en la gestación temprana y participando en la activación del parto a término, pueden surgir diferentes patologías durante el embarazo. Por ejemplo, (1) infertilidad por fallo de implantación recurrente y pérdida recurrente de embarazo puede ser resultado de una falta de maduración decidual; (2) restricción del crecimiento intrauterino (RCIU) y preeclampsia debido al inadecuado desarrollo y disfunción de la decidua/placenta o transformación vascular comprometido en el cruce de decidual myometrial; Además de parto prematuro (3) que puede resultar de la activación decidual prematura.
A la luz de estos trastornos mayores, juntados con las limitaciones éticas y prácticas de estudios humano en vivo , establecimiento de líneas de células decidual humano primario es esencial para análisis en vitro con el fin de comprender mejor y mejorar el manejo clínico de las complicaciones del embarazo. Por lo tanto, el objetivo de nuestra investigación fue desarrollar un protocolo que permite el aislamiento de las células decidual primarias humanas con celular alto rendimiento y viabilidad de las membranas fetales de la placenta de término. Este protocolo actual claramente describe un método de tiempo y costo efectiva para aislar de subtipos específicos de decidual de las células que se utilizan para una variedad de análisis en vitro . Caracterización de la abundancia y el fenotipo de las subpoblaciones decidual en término y en comparación al primer o segundo trimestre es cruciales para definir sus funciones a lo largo de la gestación humana.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo aquí descrito muestra un costo y el tiempo efectivo método para aislar las células decidual primarias recogida de las membranas fetales de la placenta de término todo humano que es muy accesible y sencilla. El éxito de este protocolo depende de dos factores fundamentales, (1) eficiencia de decidual raspar de la capa del corion de las membranas fetales y (2) el cuidado con que se manejan las células decidual en el protocolo. Es importante que la contaminación de tejido del corion está controlada por a…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer a los donantes, el Banco de RCWIH y el Hospital Mount Sinai/UHN Departamento de Obstetricia y Ginecología por el especímenes humanos utilizados en este estudio. Nos gustaría agradecer a los miembros del laboratorio de lejía, particularmente el Dr. Caroline Dunk por su ayuda con el desarrollo del método. Este trabajo es apoyado por el fondo de la recepción de Burroughs (grant #1013759).
Materials
| Hank’s balanced salt solution with calcium and magnesium | Prepared in facility (LTRI) | ||
| Hank’s balanced salt solution without calcium and magnesium | Prepared in facility (LTRI) | ||
| Diaper pads | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| Large surgical scissors | AL Medical | 2018-12-20. | |
| Large surgical forceps | Fine Science Tools | 11000-18 | |
| Plastic disposable cell scraper (25 cm) | Sarstedt | 83.183 | |
| 250 mm (size 60 mesh) metal sieve | Sigma-Aldrich | S1020-5EA | |
| Disposable scalpel with plastic handle (#21) | Fisher Scientific | 08-927-5D | |
| Sterile plastic petri dish (diameter 10 cm) | Sarstedt | 82.1473.001 | |
| Sterile specimen container (urine cup, 4.5 oz) | VWR | 25384-146 | |
| Nylon filter (70 mm) | VWR/Corning | 21008-952 | |
| Erythrocyte lysis buffer | Qiagen | 79217 | |
| Trypan blue, 0.4% solution | Lonza | 17-942E | |
| Parafilm | Fisher Scientific | 13-374-10 | |
| Hemocytometer | Reichert | 1490 | |
| Roswell Park Memorial Institute (RPMI) 1640 culture media | Invitrogen | 11835-055 | |
| Fetal bovine serum | Wisent | 080-150 | |
| Normocin (50mg/ mL) | Invivogen | ant-nr-1 | |
| Plastic top filtration unit (0.22 mm membrane, 500 mL) | Millipore | SCGPT05RE | |
| Collagenase 2, lyophilized powder | Sigma-Aldrich | C6885 | |
| Soy bean trypsin inhibitor, powder | Sigma-Aldrich | T9003-250mg | |
| DNase powder | Roche | 10104159001 | |
| Bovine serum albumin (BSA powder) | Fisher Scientific | BP1600-100 | |
| Spinning disc confocal microscope – Leica DMI 6000B | Leica | ||
| Imaging Flow cytometer – Image Stream MK2 | Amnis | ||
| IDEA software | Millipore Sigma | ||
| APC-conjugated Vimentin antibody | R&D Systems | IC2105A | |
| APC H7-conjugated CD45 antibody | BD | 641399 | |
| FITC-conjugated Cytokeratin antibody | MACs Miltenyi Biotec | 130-080-101 | |
| PerCP -conjugated Cytokeratin 7 antibody | Novus | NBP2-47941PCP | |
| eFluor450 Fixable Viability dye | Thermo Fisher Scientific | 65-0863-14 | |
| Vimentin primary antibody | Santa Cruz | sc-7558 | |
| CD45 primary antibody | Dako | M0701 | |
| Cytokeratin primary antibody | Dako | M0821 | |
| Cytokeratin 7 primary antibody | Dako | M7018 | |
| Mouse IgG | Santa Cruz | sc-2025 | |
| Goat IgG | Santa Cruz | sc-2028 | |
| Alexa Fluor 546 secondary antibody | Invitrogen | A10036 | |
| Alexa Fluor 594 secondary antibody | Fisher Scientific | A-11058 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 |
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