Summary

Aislamiento de Miofibroblastos de Mouse y Esófago Humano

Published: January 18, 2015
doi:

Summary

We present a protocol to generate primary cultures of murine and human esophageal stromal cells with a myofibroblast phenotype. Cultured cells have spindle shaped morphology, express α-SMA and vimentin, and lack epithelial, hematopoietic and endothelial cell surface markers. Characterized stromal cells can be used in functional studies of epithelial-stromal interactions.

Abstract

Murinos y de esófago humano miofibroblastos se generan a través de la digestión enzimática. Neonato (8-12 días de edad) esófago murino se cosecha, picada, se lavó, y se sometió a digestión enzimática con colagenasa y dispasa durante 25 min. Muestras de resección esofágica Humanos son despojados de muscular propia y adventicia y la mucosa restante se pica y se sometieron a digestión enzimática con colagenasa y dispasa durante un máximo de 6 horas. Las células cultivadas expresan α-SMA y vimentina y desmina expresa débilmente o no en absoluto. Las condiciones de cultivo no son propicias para el crecimiento de origen epitelial, hematopoyético o células endoteliales. La pureza del cultivo se ve confirmado por citometría de flujo de evaluación de la superficie celular marcador expresión del potencial contaminante hematopoyéticas y las células endoteliales. La técnica descrita es sencillo y resulta en la generación consistente de no hematopoieitc, las células estromales no endoteliales. Limitaciones de esta técnica son inherentes a la utilización decultivos primarios en los estudios de biología molecular, es decir, la variabilidad inevitable encuentran entre las culturas establecidas a través de diferentes ratones o seres humanos. Los cultivos primarios sin embargo, son un reflejo más representativo del estado in vivo en comparación con las líneas celulares. Estos métodos también proporcionan los investigadores la capacidad para aislar y cultivar células estromales de diferentes condiciones clínicas y experimentales, lo que permite comparaciones entre grupos. Células estromales esofágicas caracterizados también se pueden utilizar en estudios funcionales que investigan las interacciones epitelio del estroma en los trastornos esofágicos.

Introduction

Interacciones epitelio-estroma están involucrados en la regulación de una variedad de funciones del tracto gastrointestinal incluyendo la regeneración de la mucosa, la reparación, la fibrosis y la carcinogénesis 1,2. Estas interacciones han sido mejor estudiado en el intestino delgado y el colon y pueden jugar un papel similar en los trastornos de la mucosa del esófago 3. Una subpoblación de células del estroma miofibroblastos intestinales y colónicas denominados se ha demostrado para participar en la mediación de la lesión tisular, inflamación y reparación de 4,5. En el tracto GI distal, estas células en forma de huso se encuentran adyacentes a la membrana basal en la interfaz entre el epitelio y la lámina propia y se definen como α-SMA y vimentina positivo, pan-citoqueratina negativa, y débilmente positivo o negativo 5 desmina.

El estroma de esófago no ha sido rigurosamente caracterizado a nivel celular o molecular. Nuestro trabajo en el esófago murino ha desdemostra- α-SMA células y vimentina en el estroma de esófago, de vez en cuando subyacentes al epitelio escamoso 6. Interacciones epitelio del estroma se han implicado en trastornos de la mucosa del esófago tales como lesión mediada 6 gastro-esofágica y esofagitis eosinofílica 3. Estenosis fibróticas también son una complicación conocida de las células del estroma y de lesiones esofágicas han sido implicados en la patogénesis de la fibrosis gastrointestinal. El aislamiento de estas células le ayudará a lograr los estudios necesarios para investigar vías de señalización trastornados.

Esta presentación ofrece las técnicas necesarias para establecer cultivos primarios de α-SMA, miofibroblastos positivas vimentina positivos tales que las lagunas existentes en el conocimiento sobre las vías de señalización que median estas interacciones se pueden abordar. La técnica descrita ha sido utilizado con éxito por los autores para establecer miofibroblastos de colon primarios murinos 7 y further adaptado para el establecimiento de murino 6 y las células del estroma de esófago parecidas a miofibroblastos humanos.

Aquí se describe las condiciones necesarias para establecer y caracterizar estas culturas establecidas de ratón o el esófago humano antes de su uso en futuros estudios funcionales. Las culturas pueden ser cultivadas y utilizadas para un máximo de 15 pasajes. El aislamiento y el establecimiento de cultivos primarios a través de los métodos descritos a continuación genera células estromales con un fenotipo myofibroblast; α-SMA, vimentina positivo, y débilmente positivo o negativo para desmina, y citoqueratina negativa. Este fenotipo es distinto del fenotipo de los fibroblastos de esófago que es predominantemente positiva vimentina, α-SMA negativo 3 o la α-SMA positivos, vimentina fenotipo negativo de la muscular de la mucosa 6.

Protocol

El protocolo para llevar a cabo experimentos con animales, la razón de ser y objetivos de la investigación, fueron presentado y aprobado por la Universidad del Sur de California Institucional Cuidado de Animales y el empleo Comisión. El protocolo para el establecimiento de cultivos primarios de desidentificados especímenes esofagectomía humanos fue aprobado por la Universidad de California Junta de Revisión Institucional del Sur. 1. Obtener el ratón o el es?…

Representative Results

Células estromales esofágicas aislados utilizando digestión mecánica y enzimática se sembraron inicialmente y se cultivaron en placas de 6 pocillos. El examen de las células con un microscopio invertido dentro de horas de chapado demuestra una suspensión de células mixtas débilmente adherente a la placa de fondo (Figura 1A). Durante el próximo 24 h, las células fusiformes firmemente adheridas a la placa inferior se observan disparar desde la suspensión de células mixtas (Figura 1B)<…

Discussion

Las técnicas para la generación de cultivo primario son generalmente similares cuando se utiliza el tejido murino o humano con tiempos de digestión de picar carne y adaptados para el tamaño del tejido. Nuestra experiencia con el tejido murino sugiere que el uso de los métodos descritos anteriormente constantemente como resultado éxito del establecimiento de cultivos primarios. Los pasos críticos dentro del protocolo incluyen la esterilización de material quirúrgico y siguiendo técnicas estériles estándar de …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Authors have nothing to disclose.

Materials

Name
Tissue culture reagents
HBSS  Sigma Aldrich H6648
dispase  GIBCO, Invitrogen  17105-041
collagenase XI  Sigma-Aldrich  C9407 
DMEM  GIBCO, Invitrogen  11965-092
sorbitol  Sigma-Aldrich S1876
FBS Sigma) F42442
transferrin  Roche 10-652-202-001
trypsin/EDTA  Corning 25-052-Cl
epidermal growth factor  Sigma-Aldrich E9644
trypsin/EDTA  Corning  25-052-Cl
Reagents for immunostaining
goat serum Sigma Aldrich G9023
Mouse mAB to α-SMA  abcam ab7817
Rabbit pAB to vimentin  abcam ab45939
Cy2 conjugated Goat anti Rabbit  Jackson ImmunoResearch 111-225-144
DAPI  sigma-aldrich D8417
CD31 conjugated to eFluor 450  ebiosciences 48-0319-410
CD90 conjugated to APC  ebiosciences  17-0909-41 
Annexin V and 7AAD  BD Pharmigen 559763
mouse Fc block for CD16/CD32  BD Pharmigen 2136662
Equipment
5 ml tube  eppendorf 30108310
Motic AE31 inverted microscope Motic AE31 inverted microscope Motic AE31 inverted microscope
Nuaire Biosafety Cabinet and Incubators Nuaire Biosafety Cabinet and Incubators Nuaire Biosafety Cabinet and Incubators
4-well chamber slides  Thermo Scientific 177437
Eppendorf Centrifuge 5810R Eppendorf Centrifuge 5810R Eppendorf Centrifuge 5810R
Olympus Vacuum-Driven Filter System  Genesee Scientific  25-227
Nikon Eclipse TE300 Fluorescent Microscope  Nikon Eclipse TE300 Fluorescent Microscope (Tokyo, Japan) 
6 well plates  Corning 3516
T25 Flasks  TRP  90026
T75 Flasks  Corning 43064
Dissection Scissors Dissection Scissors Dissection Scissors
Dissection Forceps Dissection Forceps Dissection Forceps
Single Tipped Q-Tips  Kendall 540500
T75 Flasks Corning 43064
Software
Metamorph software (Molecular Devices) Molecular Devices
FACSCAlibur  BD Bioscience 
FACSVerse BD Bioscience

Riferimenti

  1. Stappenbeck, T. S., Miyoshi, H. The role of stromal stem cells in tissue regeneration and wound repair. Science. 324 (5935), 1666-1669 (2009).
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  3. Rieder, F., et al. T-Helper 2 Cytokines, Transforming Growth Factor beta1, and Eosinophil Products Induce Fibrogenesis and Alter Muscle Motility in Patients With Eosinophilic Esophagitis. Gastroenterology. 146 (5), 1266-1277 (2014).
  4. Powell, D. W., et al. Paracrine cells important in health and disease. The American Journal of Physiology. 277 (1 Pt. 1), C1-9 (1999).
  5. Powell, D. W., et al. Intestinal subepithelial myofibroblasts. The American Journal of Physiology. 277 (2 Pt. 1), C183-201 (1999).
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  9. Khalil, H., Nie, W., Edwards, R. A., Yoo, J. Isolation of primary myofibroblasts from mouse and human colon tissue. Journal of Visualized Experiments. (80), (2013).
  10. Rieder, F., et al. Gastroesophageal reflux disease-associated esophagitis induces endogenous cytokine production leading to motor abnormalities. Gastroenterology. 132 (1), 154-165 (2007).
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Citazione di questo articolo
Gargus, M., Niu, C., Shaker, A. Isolation of Myofibroblasts from Mouse and Human Esophagus. J. Vis. Exp. (95), e52215, doi:10.3791/52215 (2015).

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