בידוד של ראשי תאים Decidual האנושי בקרום עוברי של המונח Placentae
Summary
פרוטוקול זה מדגים שיטת הבידוד של תאים אנושיים decidual הראשית שנאסף בקרום עוברי של המונח placentae אשר יכול לשמש למגוון רחב של יישומים (קרי immunocytochemistry, cytometry זרימה, וכו ‘) מכוון ללמוד את התפקיד של אוכלוסיות תאים שונים בסיבוכים בהריון.
Abstract
רותמי, המכונה גם רירית הרחם בהריון, היא רקמה הרבייה חשובה ביותר. תאים decidual, המורכב בעיקר תאי סטרומה decidualized של תאים חיסוניים, אחראים הפרשת גורמים הורמונליים דלקתית אשר הם קריטיים עבור הבלסטוציסט מוצלחת השרשה, פיתוח היפרדות לשחק תפקיד חניכה של העבודה לטווח, לידה מוקדמת. רבים הריון לסיבוכים לפליטת של איזון עדין של אוכלוסיות תאים שונים הכוללת רותמי. שינויים ביחס של סוגי תאים decidual מסוים עשוי לשבש תהליכים חיוניים אלה ולהגביר את הסיכון לפתח סיבוכים חמורים של ההריון, כגון כשל השרשה של העובר, פיגור גדילה תוך רחמי, רעלת, צירי. פרוטוקול שמפורטות כאן מדגים את העלות ואת הזמן שיטה יעילה עבור בידודו של התאים decidual העיקרי של האדם שנאסף בקרום עוברי של המונח placentae. על ידי שילוב עיכול אנזימטי ובהפסקות מכני עדין של הרקמה decidual, הושג תשואה גבוהה של תאים decidual עם כמעט ללא זיהום chorion. חשוב, מאופיינים מבודד תאים decidual (תאי סטרומה (55-60%), לויקוציטים (35%), אפיתל (% 1) או trophoblast (0.01%) תאים) ומתוחזק הכדאיות גבוהים (80%) אשר אושר ע י ססגוניות assay cytometry זרימה הדמיה. פרוטוקול זה ספציפית parietalis רותמי, ניתן להתאים בשליש הראשון והשני placentae. מבודדת בעבר, תאים decidual יכול לשמש עבור מספר רב של יישומים ניסיוני במטרה להבין את התפקיד של אוכלוסיות תת תא decidual שונים של סיבוכים בהריון.
Introduction
רירית הרחם, אחד הפעילים ביותר למבוגרים נקבה ברקמות, עובר שיפוץ דרמטי בכל מחזור הוסת בתגובה לגירוי על ידי השחלה הורמונים, אסטרוגן (E2) ופרוגסטרון (P4). רותמי, המכונה גם רירית הרחם בהריון, היא רקמה הרבייה חשובה ביותר שנוצר עד לסוף השלב postovulatory כתוצאה מונחה P4 בידול בעקבות השלב proliferative E2-הדומיננטי. תאים decidual אחראים הפרשת ההורמונים גורמים הבלסטוציסט מוצלחת השרשה ועל פיתוח של הממשק עם רחם-היפרדות לשמירה על סובלנות אימהי להשתלת העובר.
Decidualization נדרש השרשת ובניה עוקבות של העורקים ספירלה decidual. תאי סטרומה רירית הרחם עוברים decidualization, תחת השליטה של P4, מחנה, במהלך שלב luteal מאוחר של המחזור החודשי1. תהליך זה הוא יזם סביב כלי הדם מתפשט ברחבי stroma, רומז תפקידה להערכת ואבו ליקוציט סחר רגולציה. זה שינוי הסלולר מאופיין של מורפולוגיה מעגלית, גודל הגרעין גדל והרחבה של תוך-פלזמית קשה ו גולג’י2. Decidualized תאי סטרומה הם מסוגלים לייצר paracrine גורמים התומכים הבלסטוציסט השרשה, המאופיינת על ידי הפרשת הורמונים (קרי פרולקטין) רבים, גורמי גדילה אנגיוגנזה, אינסולין גורם גדילה מחייב חלבון-1 (IGFBP-1), פרוסטגלנדין (עמוד) E (ממריץ של מחנה תאיים), ציטוקינים, מטריצה חוץ-תאית רכיבים וחומרים מזינים חיוניים עבור היפרדות השרשה ופיתוח3,4,5,6 .
האוכלוסייה תא decidual לא מורכבת אך ורק תאי סטרומה decidualized אבל מכיל גם אוכלוסיות גדולות, הריון ספציפי ליקוציט decidual. Decidualization כרוך קרדיוגני מקומי חולף זרם של תאים הטבעיים (NK) רוצח, תאי-T, תאים דנדריטי macrophages. Subpopulation ליקוציט הגדול הוא תאי NK הרחם, הכוללת כ- 50-70% של כל לויקוציטים אימהי שחדר רותמי אשר הם מקור של ציטוקינים וגורמים האנגיוגנזה אשר עשויים לסייע בתהליך decidualization, לודיג מספר לאורך כל ההריון7. מקרופאגים, להיות subpopulation השנייה בגודלה של תאים חיסוניים, נמצאות סביב האתר השרשה ולהגדיל במהלך הריון8. הם מקור של ציטוקינים, צמיחה גורמים כגון המושבה מגרה פקטור (CSF-1)9, הגידול נקרוזה מקדם α (TNFα)10 ופרוסטגלנדין (עמוד) E11.
לאורך כל ההריון, לפני הלידה המונח, רותמי היא המקור העיקרי של ציטוקינים ו נוגדנים אחראית ליקוציט היקפיים אימהי הפעלה והעברה עוקבות לרקמות הרחם ליזום עבודה. מחקרים שנעשו בבעלי חיים הראה כי ציטוקינים פרו-דלקתיים רבים הם למעלה מוסדר ב רותמי העכבר במהלך העבודה, כגון TNF-a, IL-6, IL-12, ו- IL-1b12. ב האדם רותמי, ציטוקינים פרו דלקתיים IL-1b, IL-6 ו- IL-8 (הגדולות chemoattractant נויטרופילים) התערוכה ביטוי גבוה יותר במהלך העבודה לעומת לא העבודה13. אלו ומופרש ציטוקינים תוצאה הפעלת ואת זרם של לויקוציטים אל רקמות decidual14; מקרופאג decidual, נויטרופילים בחדירת שני האדם ואת עכברוש ביבוא במהלך תקופת העבודה, עם חדירת decidual שקדמו myometrial 4-fold רבתי, המציינת את מפל של הפעלת בין רקמות הרחם שני סמוכים זה 15. אלה שחדר לויקוציטים לייצר PGs מסוגל להפעיל התכווצויות סינכרונית של ה myometrium16, מטריקס metalloproteinases (MMPs) ליזום ממברנה לקרע17,18, כמו גם ציטוקינים פרו-דלקתיים כדי להגביר את תהליך הפעלת הרחם (‘סערת ציטוקינים’).
בשל תפקידים חשובים רבים של תאים decidual, כמו משחק תפקיד קריטי בתהליך ההשתלה, שמירה על רגישות אימהית-עוברית ההיריון המוקדמים, השתתפות ההפעלה של העבודה-מונח הלקויות השונות יכול להיווצר במהלך הריון. למשל, בעיות פוריות (1) בשל השרשה חוזרים ונשנים כישלון ואובדן הריון חוזרים ונשנים יכול לנבוע כשל של התבגרות decidual; (2) הגבלת גדילה תוך רחמי (IUGR), רעלת עקב פיתוח לקוי, חוסר תפקוד של רותמי/השליה או טרנספורמציה וסקולרית פרוץ בצומת decidual-myometrial; כמו גם לידה לידה מוקדמת (3) אשר יכול לנבוע הפעלה decidual מוקדמת.
לנוכח הפרעות עיקריים אלה, יחד עם המגבלות מוסרי ומעשי של האדם ויוו מחקרים, הקמת שורות תאים decidual אנושיים העיקרי הוא חיוני עבור ניתוח במבחנה במטרה הבנה טובה יותר, שיפור ניהול קליני של סיבוכים בהריון. לפיכך, מטרת המחקר שלנו היה לפתח פרוטוקול המאפשר ניתוקה של תאים אנושיים decidual ראשי עם תשואה גבוהה התא ואת הכדאיות שנאסף בקרום עוברי של המונח placentae. בפרוטוקול הנוכחי זה מתאר בבירור זמן cost effective שיטה עבור בידוד של תתי סוגים ספציפיים של decidual תאים אשר לשמש למגוון רחב של ניתוחים במבחנה . אפיון של שפע של פנוטיפ של decidual תת אוכלוסיות המונח, בהשוואה בשליש הראשון או השני הוא חיוני כדי הגדרת התפקידים שלהם לאורך כל ההיריון האנושי.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול המתואר כאן מדגים את העלות ואת הזמן שיטה יעילה עבור בידוד תאים decidual הראשית שנאסף בקרום עוברי של המונח האנושיות placentae כי הוא מאוד נגיש וברור. ההצלחה של פרוטוקול זה תלויה בשני גורמים קריטיים, (1) יעילות של גירוד decidual מהשכבה chorion בקרום עוברי וטיפול (2) שבה התאים decidual מטופלות לאורך כל הפר…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להודות התורמים, את BioBank RCWIH, ואת ביה ח הר סיני/UHN המחלקה למיילדות גינקולוגיה עבור דגימות האנושי השתמשו במחקר זה. ברצוננו להודות לחברים של המעבדה בורית, במיוחד ד ר קרוליין דאנק עזרה עם פיתוח השיטה. עבודה זו נתמכת על ידי הקרן ברוכים הבאים בורוז (גרנט #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 |
Riferimenti
- Brosens, N., Hayashi, N., White, J. O. Progesterone receptor regulates decidual prolactin expression in differentiating human endometrial stromal cells. Endocrinology. 140, 4809-4820 (1999).
- Bell, S. C., D’Arcangues, C., Frase, I. S., Newton, J. R., Odlind, V. . Decidualization and relevance to menstruation. , 187-212 (1990).
- Kariya, M. Interleukin-1 inhibits in vitro decidualization of human endometrial stromal cells. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 73, 1170-1174 (1991).
- Dimitriadis, E., Robb, L., Salamonsen, L. A. Interleukin 11 advances progesterone-induced decidualization of human endometrial stromal cells. Molecular and Human Reproduction. 8, 636-643 (2002).
- Wu, W. -. X., Brooks, J., Glasier, A. F., McNeilly, A. S. The relationship between decidualization and prolactin mRNA and production at different stages of human pregnancy. Society for Endocrinology. 14, 255-261 (1995).
- Bell, S. C. Synthesis and secretion of protein by the endometrium and decidua. Implantation: Biology and Clinical Aspects. , 95-118 (1988).
- Croy, B. A., Chantakru, S., Esadeg, S., Ashkar, A. A., Wei, Q. Decidual natural killer cells: key regulators of placental development. Journal of Reproductive Immunology. 57, 151-168 (2002).
- Smarason, A. K., Gunnarsson, A., Alfredsson, J. H., Valdimarsson, H. Monocytosis and monocytic infiltration of decidua in early pregnancy. Journal of Clinical and Laboratory Immunology. 21, 1-5 (1986).
- Daiter, E., Pampfer, S., Yeung, Y. G., Barad, D., Stanley, E. R., Pollard, J. W. Expression of colony- stimulating factor-1 in the human uterus and placenta. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 74, 850-858 (1992).
- Casey, M. L., Cox, S. M., Beutler, B., Milewich, L., MacDonald, P. C. Cachectin/tumor necrosis factor-alpha formation in human decidua. Potential role of cytokines in infection-induced preterm labor. Journal of Clinical Investigation. 83, 430-436 (1989).
- Lala, P. K., Kennedy, T. G., Parhar, R. S. Suppression of lymphocyte alloreactivity by early gestational human decidua. II. Characterization of the suppressor mechanisms. Cellular Immunology. 127, 368-381 (1988).
- Shynlova, O., Nedd-Roderique, T., Li, Y., Dorogin, A., Nguyen, T., Lye, S. J. Infiltration of myeloid cells into decidua is a critical early event in the labour cascade and post-partum uterine remodelling. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 17, 311-324 (2013).
- Osman, I., Young, A., Ledingham, M. A., Thomson, A. J., Jordan, F., Greer, I. A., Norman, J. E. Leukocyte density and pro-inflammatory cytokine expression in human fetal membranes, decidua, cervix and myometrium before and during labour at term. Molecular Human Reproduction. 9, 41-45 (2003).
- Farine, T., Lye, S. J., Shynlova, O. Peripheral maternal leukocytes are activated in response to cytokines secreted by uterine tissues of pregnant women. Journal of Cellular and Molecular Immunology. 14, 635-638 (2017).
- Hamilton, S., et al. Macrophages infiltrate the human and rat decidua during term and preterm labor: evidence that decidual inflammation precedes labor. Biology of Reproduction. 86, 39 (2011).
- Casey, M. L., Cox, S. M., Word, A., Macdonald, P. C. Cytokines and infection-induced preterm labour. Reprodution Fertility and Development. 2, 499-510 (1990).
- Yellon, S. M., Mackler, A. M., Kirby, M. A. The role of leukocyte traffic and activation in parturition. Journal of the Society for Gynecologic Investigation. 10, 323-338 (2003).
- Gomez-Lopez, N., StLouis, D., Lehr, M. S., Sanchez-Rodriguez, E. N., Arenas-Hernandez, M. Immune cells in term and preterm labor. Cellular & Molecular Immunology. 11, 571-581 (2014).
- Xu, Y., Plazyo, O., Romero, R., Hassan, S. S., Gomez-Lopez, N. Isolation of leukocytes from the human maternal-fetal interface. Journal of Visualized Experiments. 99, (2015).
- Trundley, T., Gardner, L., Northfield, J., Moffett, A. Methods for isolation of cells from the human fetal-maternal interface. Methods in Molecular Medicine. 122, 109-122 (2006).
- Jividen, K., Movassagh, M. J., Jazaeri, A., Li, H. Two methods for establishing primary human endometrial stromal cells from hysterectomy specimens. Journal of Visualized experiments. 87, (2014).
- Pelekanos, R. A., Sardesai, V. S., Futrega, K., Lott, W. B., Kuhn, M., Doran, M. R. Isolation and expansion of mesenchymal stem/stromal cells derived from human placenta tissue. Journal of Visualized experiments. 112, (2016).
- De Clercq, K., Hennes, A., Vrien, J. Isolation of mouse endometrial epithelial and stromal cells for in vitro decidualization. Journal of Visualized Experiments. 121, (2017).
- Zhang, J., Shynlova, O., Sabras, S., Bang, A., Briollais, L., Lye, S. J. Immunophenotyping and activation status of maternal and peripheral blood leukocytes during pregnancy and labour, both term and preterm. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 10, 2386-2402 (2017).
