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Articolo metodologico

Stabilire organoidi endometriali 3D dall'utero del topo

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DOI:

10.3791/64448

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6 gennaio 2023

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In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive le metodologie per stabilire organoidi epiteliali endometriali di topo per l'espressione genica e le analisi istologiche.

Abstract

Il tessuto endometriale riveste la cavità interna dell'utero ed è sotto il controllo ciclico di estrogeni e progesterone. È un tessuto composto da epitelio luminale e ghiandolare, un compartimento stromale, una rete vascolare e una popolazione di cellule immunitarie complesse. I modelli murini sono stati un potente strumento per studiare l'endometrio, rivelando meccanismi critici che controllano l'impianto, la placentazione e il cancro. Il recente sviluppo di colture organoidi endometriali 3D presenta un modello all'avanguardia per sezionare le vie di segnalazione che sono alla base della biologia endometriale. Stabilire organoidi endometriali da modelli murini geneticamente modificati, analizzare i loro trascrittomi e visualizzare la loro morfologia a una risoluzione a singola cellula sono strumenti cruciali per lo studio delle malattie dell'endometrio. Questo articolo delinea i metodi per stabilire colture 3D di epitelio endometriale da topi e descrive tecniche per quantificare l'espressione genica e analizzare l'istologia degli organoidi. L'obiettivo è quello di fornire una risorsa che possa essere utilizzata per stabilire, coltivare e studiare l'espressione genica e le caratteristiche morfologiche degli organoidi epiteliali endometriali.

Introduzione

L'endometrio - il tessuto mucoso del rivestimento interno della cavità uterina - è un tessuto unico e altamente dinamico che svolge ruoli critici nella salute riproduttiva di una donna. Durante la vita riproduttiva, l'endometrio ha il potenziale per subire centinaia di cicli di proliferazione, differenziazione e rottura, coordinati dall'azione concertata degli ormoni ovarici - estrogeni e progesterone. Studi su topi geneticamente modificati hanno scoperto meccanismi biologici di base alla base della risposta endometriale agli ormoni e del controllo dell'impianto dell'embrione, della decidualizzazione delle cellule stromali e della gravidanza1. ....

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Protocollo

La manipolazione dei topi e gli studi sperimentali sono stati eseguiti secondo protocolli approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) del Baylor College of Medicine e linee guida stabilite dalla Guida NIH per la cura e l'uso degli animali da laboratorio.

1. Isolamento dell'epitelio uterino dai topi con metodi enzimatici e meccanici

NOTA: Questa sezione descrive i passaggi necessari per stabilire, passare, congelare e scongelare organoidi endometriali epiteliali da topi utilizzando un'impalcatura a matrice di gel. Studi precedenti hanno determinato che colture ottimali di orga....

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Risultati

Immagini a contrasto di fase di organoidi endometriali di topo
Abbiamo stabilito organoidi dall'epitelio endometriale del topo WT, come descritto nel protocollo allegato (vedi diagramma in Figura 1). Dopo la dissociazione enzimatica dell'epitelio endometriale del topo, i fogli epiteliali sono stati separati meccanicamente dalle cellule stromali uterine e ulteriormente dissociati dalla collagenasi per generare una sospensione unicellulare. Se eseguito correttamente, questo.......

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Discussione

Qui, descriviamo i metodi per generare organoidi epiteliali endometriali dall'endometrio del topo e i protocolli utilizzati abitualmente per la loro analisi a valle. Gli organoidi endometriali sono un potente strumento per studiare i meccanismi che controllano le malattie correlate all'endometrio, come l'endometriosi, il cancro dell'endometrio e il fallimento dell'impianto. Studi di riferimento pubblicati nel 2017 hanno riportato le condizioni per la coltura a lungo termine e colture rinnovabili di organoidi endometriali.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo la Dott.ssa Stephanie Pangas e il Dr. Martin M. Matzuk (M.M.M.) per la lettura critica e la redazione del nostro manoscritto. Gli studi sono stati sostenuti da Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development grants R00-HD096057 (D.M.), R01-HD105800 (D.M.), R01-HD032067 (M.M.M.) e R01-HD110038 (M.M.M.), e da NCI- P30 Cancer Center Support Grant (NCI-CA125123). Diana Monsivais, Ph.D. ha ricevuto un Next Gen Pregnancy Award dal Burroughs Wellcome Fund.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Formulazione dei terreni organoidi
NameAziendaNumero catalogoConcentrazione finale
Corning Matrigel Growth Factor Reduced (GFR) Matrice della membrana basale, *Senza LDEVCorning354230100%
Tripsina dal pancreas bovinoSigma AldrichT1426-1G1%
Advanced DMEM/F12Life Technologies12634010
1X N2 supplementoLife Technologies175020481X
B-27™ Integratore (50X), meno vitamina ALife Technologies125870101X
PrimocinInvivogenant-pm-1100 &; g/mL
N-acetil-L-cisteinaSigma AldrichA9165-5G1,25 mM
L-glutamminaLife Technologies250300242 mM
NicotinamideSigma AldrichN0636-100G10 nM
ALK-4, -5, -7 inibitore, A83-01Tocris2939500 nM
EGF umano ricombinantePeprotechAF-100-1550 ng/mL
Noggin umana ricombinantePeprotech120-10C100 ng/mL
Rispondina-1 umana ricombinantePeprotech120-38500 ng/mL
FGF-10 umana ricombinantePeprotech100-26100 ng/mL
HGF umana ricombinantePeprotech100-3950 ng/mL
WNT3aR& Sistemi D5036-WN200 ng/mL
Altre forniture e reagenti
NameAziendaNumero di catalogoConcentrazione finaleCollagenasi
da Clostridium histolyticumSigma AldrichC0130-1G5 mg/ mL
Deossiribonucleasi I da pancreas bovinoSigma AldrichDN25-100MG2 mg/mL
DPBS, senza calcio, senza magnesioThermoFisher14190-2501X
HBSS, senza calcio, senza magnesioThermoFisher141701121X
Falcon  Micropiastre in polistirene (24 pozzetti)Fisher Scientific#08-772-51
Falcon  Micropiastre in polistirene (12 pozzetti)Fisher Scientific#0877229
Filtri per celle di falco, 40 &; micro; mFisher Scientific#08-771-1
Direct-zol RNA MiniPrep (50 µ g)Reagente Genesee Scientific11-331
TrizolInvitrogen15596026
DMEM/F-12, HEPES, senza rosso fenoloThermoFisher11039021
Siero fetale bovino, Carbone spogliatoSigmaAldrich F6765-500ML2%
Estratiol (E2)Sigma AldrichE1024-1G10 nM
Formaldeide 16% in acquosa soluzione, EM GradeVWR157104%
Epredia Cassette 1 Cassette per tessuti scanalateFisher Scientific1000961
Epredia Stampi per base per inclusione in acciaio inossidabileFisher Scientific64-010-15 
Etanolo, 200 proof (100%)Fisher Scientific22-032-601 
HistoclearFisher Scientific50-899-90147
Mezzo di montaggio permanenteFisher Scientific50-277-97
Epredia Nylon Sacche per biopsiaFisherScientific 6774010
HistoGel Gel per l'elaborazione dei campioniVWR83009-992
Soluzione di ematossilina PremiumVWR95057-844
Soluzione di eosina Y (giallastra) PremiumVWR95057-848
TBS Tampone, 20X, pH 7,4GenDEPORTT80541X
TBST (10X), pH 7,4GenDEPORTT80561X
Acido citrico.Sigma AldrichC0759-1KG
Citrato di sodio tribasico diidratoSigma AldrichS4641-500G
Tween20Fisher ScientificBP337-500 
Albumina sierica bovina (BSA)Sigma AldrichA2153-100G3%
DAPI (1 mg/mL)ThermoFisher62248Diluizione 1:1000
VECTASHIELD Antifade Mounting MediumVector LabsH-1000-10
Smalto per unghie trasparenteFisher ScientificNC1849418
Fisherbrand Superfrost Plus Vetrini per microscopioFisher Scientific22037246
VWR Micro Cover GlassesVWR48393-106
SuperScript VILO Master MixThermoFisher11755050
SYBR Green PCR Master MixThermoFisher4364346
anticorpo Krt8 (TROMA-I) DSHBTROMA-I Diluizione 1:50
Vimentin AntobodyCell Signaling5741SDiluizione 1:200
Anticorpo IgG anti-ratto d'asino (H+L) Anticorpo secondario
altamente adsorbito, Alexa Fluor 594
ThermoFisherA-21209Diluizione 1:250
Anti-Rabbin d'asino IgG (H+L) Anticorpo secondario
altamente adsorbito, Alexa Fluor 488
ThermoFisherA-21206Diluizione 1:250
ZEISS Stemi 508 Stereo MicroscopioZEISS ZEISS
Axio Vert.A1 Microscopio di routine invertito con fotocamera digitaleZEISS
Primer SequenceForward (5'-3')Reverse (5'-3')_
Lipocalin 2 (Lcn2)GCAGGTGGTACGTTGTGGGCTCTTGTAGCTCATAGATGGTGC
Lattoferrina (Ltf)TGAGGCCCTTGGACTCTGTACCCACTTTTCTCATCTCGTTC
Progesterone (Pgr)CCCACAGGAGTTTGTCAAGCTCTAACTTCAGACATTTCCGG
Gliceraldeide 3 fosfato deidrogenasi (Gapdh)CAATGTGTGTGTCGTGGATCTGCCTGCTTCACCACCTTCTT
Soluzione

Riferimenti

  1. Wang, H., Dey, S. K. Roadmap to embryo implantation: clues from mouse models. Nature Reviews Genetics. 7 (3), 185-199 (2006).
  2. Hibaoui, Y., Feki, A. Organoid models of human endometrial development and disease. Frontiers in Cell and Developmental Biol....

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Ristampe e permessi

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