Summary

Isolierung von Myofibroblasten aus Maus und Mensch Ösophagus

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

Murine und menschliche Speiseröhre Myofibroblasten werden über enzymatische Verdauung erzeugt. Neugeborene (8-12 Tage alt) murine Speiseröhre wird geerntet, zerkleinert, gewaschen und bis zur enzymatischen Verdau mit Kollagenase und Dispase für 25 min unterzogen. Menschliche Speiseröhre Resektionsproben aus Muscularis propria und Adventitia befreit und der verbleibende Schleimhaut zerkleinert und einem enzymatischen Verdau mit Kollagenase und Dispase für 6 h unterzogen. Kultivierte Zellen exprimieren α-SMA und Vimentin und Desmin ausdrückliche schwach oder gar nicht. Die Kulturbedingungen sind nicht förderlich für das Wachstum von Epithelzellen, hämatopoietische oder Endothelzellen. Kultur Reinheit wird durch durchflusszytometrische Beurteilung der Zelloberflächenmarker Expression potentieller Gefährdungs ​​hämatopoetischen und Endothelzellen bestätigt. Das beschriebene Verfahren ist einfach und führt zu einer konsistenten Erzeugung nicht hematopoieitc nicht endothelial Stromazellen. Einschränkungen dieser Technik sind inhärent auf die Verwendung vonPrimärkulturen in der Molekularbiologie Studien, dh die unvermeidlichen Schwankungen zwischen den Kulturen in den verschiedenen Mäusen oder Menschen fest gestoßen. Primäre Kulturen sind jedoch ein repräsentativer Reflexion des in vivo-Zustand im Vergleich zu Zelllinien. Diese Verfahren stellen auch Forscher die Fähigkeit zur Isolierung und Kultur Stromazellen aus verschiedenen klinischen und experimentellen Bedingungen, so dass Vergleiche zwischen den Gruppen. Dadurch gekennzeichnet Speiseröhren Stromazellen können auch in funktionalen Studien, die epithelial-stromale Wechselwirkungen in Erkrankungen der Speiseröhre verwendet werden.

Introduction

Epithelial-stromale Wechselwirkungen an der Regulation einer Vielzahl von Gastrointestinaltrakt Funktionen einschließlich Schleimhautregeneration, Reparatur, Fibrose und Karzinogenese 1,2 beteiligt. Diese Wechselwirkungen sind am besten in den Dünndarm und Dickdarm untersucht und kann in ähnlicher Weise eine Rolle bei der Schleimhaut der Speiseröhre Erkrankungen 3. Eine Subpopulation von Darm und Kolon Stromazellen bezeichnet Myofibroblasten wurde gezeigt, dass bei der Vermittlung der Gewebeschädigung, Entzündung teil und Reparatur 4,5. Im distalen Gastrointestinaltrakt werden diese spindelförmige Zellen angrenzend an die Basalmembran an der Grenzfläche zwischen Epithel und Lamina propria und werden als α-SMA und Vimentin positiv definiert, pan-Cytokeratin negativ und schwach positive oder Desmin negativ 5.

Die Speiseröhre Stroma wurde nicht konsequent auf zellulärer oder molekularer Ebene charakterisiert. Unsere Arbeit im murinen Speiseröhre demonstrated α-SMA und Vimentin-Zellen in der Speiseröhre Stroma, gelegentlich darunter liegenden zu dem Plattenepithel 6. Epithelial-Stroma-Wechselwirkungen in der Schleimhaut der Speiseröhre Erkrankungen wie Magen- und Speiseröhren vermittelten Verletzung 6 und eosinophile Ösophagitis 3 in Verbindung gebracht. Fibrotischen Strikturen auch eine bekannte Komplikation der Schädigung der Speiseröhre und Stromazellen in der Pathogenese von gastrointestinalen Fibrose in Verbindung gebracht. Isolation dieser Zellen wird dazu beitragen, zu tun, die notwendigen Studien zur gestörten Signalwege zu untersuchen.

Diese Vorlage enthält die erforderlichen Primärkulturen von α-SMA positiv, Vimentin positiven Myofibroblasten, dass bestehende Wissenslücken in Bezug auf Signalwege vermitteln, diese Interaktionen angesprochen werden kann etablieren Techniken. Die beschriebene Technik wurde erfolgreich von den Autoren verwendet wird, um primäre murine Colon Myofibroblasten 7 und furthe etablierenr für die Einrichtung von murinen 6 und Menschen Myofibroblasten-ähnlichen Speiseröhren Stromazellen angepasst.

Wir beschreiben hier Bedingungen benötigt, um festzustellen und zu charakterisieren diese Kulturen von Maus oder Mensch Ösophagus vor in Zukunft funktionelle Studien verwenden etabliert. Kulturen angebaut und für bis zu 15 Passagen genutzt werden. Isolation und Etablierung von Primärkulturen über die Methoden unten beschrieben erzeugt Stromazellen mit Myofibroblasten Phänotyp; α-SMA, Vimentin positiv und schwach positiv oder negativ für Desmin und Cytokeratin negativ. Dieser Phänotyp unterscheidet sich vom Phänotyp des Ösophagus Fibroblasten, die überwiegend Vimentin ist positiv, α-SMA negativen 3 oder der α-SMA positiv, Vimentin-negativen Phänotyp des Muscularis mucosae 6.

Protocol

Das Protokoll zu Tierversuchen, die Grundlagen und Ziele der Forschung durchzuführen, von der University of Southern California Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss eingereicht und genehmigt wurden. Das Protokoll für die Einrichtung von Primärkulturen von de-identifizierte menschliche Speiseröhre Proben wurde von der University of Southern California Institutional Review Board genehmigt. 1. Besorgen Sie Maus oder Mensch Ösophagus <str…

Representative Results

Ösophagus-Stroma-Zellen isoliert durch mechanische und enzymatische Verdauung werden zunächst vernickelt und in 6-Well-Platten kultiviert. Untersuchung von Zellen mit einem inversen Mikroskop innerhalb von Stunden nach Plattierung zeigt eine gemischte Zellsuspension lose anhaftenden zum Plattenboden (1A). Im Laufe der nächsten 24 Stunden, sind spindelförmige Zellen, fest haft an den Plattenboden beobachtet Aufnahmen aus der gemischten Zellsuspension (1B) .Diese sprießen Zellen auf …

Discussion

Die Techniken zur Primärkultur Generation sind in der Regel ähnlich bei der Verwendung von murinen oder menschlichen Gewebes mit Hacken und Aufschlusszeiten für Gewebegröße angepasst. Unsere Erfahrungen mit murinen Gewebe schlägt vor, dass mit den oben beschriebenen Methoden konsequent in erfolgreiche Etablierung der Primärkulturen führen. Kritische Schritte innerhalb des Protokolls sind die Sterilisation von chirurgischen Geräten und folgenden Norm sterile Techniken der Gewebekultur. Das Alter der Mäuse ist a…

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).
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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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