Summary

Isolamento dei neonatale extraepatico colangiociti

Published: June 05, 2014
doi:

Summary

Una tecnica per isolare colangiociti dai dotti biliari extraepatici di topi neonati è descritto. I condotti sono meticolosamente sezionato, e poi le cellule sono isolate da escrescenza in gel di collagene di spessore. Questo metodo fornisce un utile strumento per lo studio dello sviluppo del dotto biliare extraepatico e patologia.

Abstract

I dotti biliari intra ed extraepatici del fegato sono evolutivamente distinti, e possono essere differenzialmente influenzati da certe malattie. Tuttavia, le differenze tra colangiociti intra ed extra, e tra le cellule neonatali e adulte, non sono ben compresi.

Metodi per l'isolamento di colangiociti da dotti biliari intraepatici sono ben stabiliti 1-4. Isolamento di cellule duttali extraepatici, specialmente dal neonato, non è ancora stato descritto, anche se questo sarebbe di grande beneficio per comprendere le differenze fra le popolazioni colangiociti distinte e nello studio malattie come atresia biliare che sembrano indirizzare i dotti extraepatici. Qui descritto è una tecnica ottimizzata per isolare le cellule dei dotti biliari extraepatici sia neonatali e topo adulto. Questa tecnica produce una popolazione pura di cellule con contaminazioni minimo da cellule mesenchimali come fibroblasti.

Questa metodologiad è basato sulla rimozione dei dotti extraepatici e cistifellea, seguita da dissezione meticolosa e raschiatura per rimuovere strati di grasso e fibroblasti. Le strutture sono incorporati in spessi strati di collagene e coltivate per circa 3 settimane per consentire conseguenza di colangiociti in monostrati, che possono poi essere tripsinizzato e ri placcato per uso sperimentale.

Introduction

L'origine e lo sviluppo dei colangiociti intra ed extra sono nettamente diverse. Il fegato si sviluppa da un diverticolo della ventrale foregut endoderma 5. La regione caudale del diverticolo forma dell'albero biliare extraepatico, mentre la regione craniale genera l'albero biliare intraepatico 5. Colangiociti dei dotti intraepatici sono derivati ​​da cellule progenitrici intorno alla piastra duttale in peri regioni portale 6. Queste cellule hanno la capacità di differenziarsi in epatociti o colangiociti sia 6. Ciò ha importanti implicazioni cliniche dato che cholangiopathies possono rivolgono specificamente una categoria di colangiociti. Ad esempio, l'atresia biliare colpisce inizialmente i dotti extraepatici del neonato, mentre la sindrome di Alagille colpisce dotti intraepatici.

Ci sono diverse descrizioni di isolamento delle colangiociti intraepatici e unità del dotto biliare da topi e ratti. Investigators hanno isolato cellule singole dall'isolamento condotto e la successiva escrescenza, o dalla digestione fegato e anticorpo abbattere di colangiociti esprimono specifici marcatori di superficie delle cellule 1-4. Unità del dotto biliare funzionali e polarizzati sono stati isolati mediante digestione fegato e dimensioni filtrazione 7. Unità dotto biliare sono in grado di rispondere alle secretoria stimoli e dimostrare la secrezione di fluidi 7, mentre colangiociti isolati hanno dimostrato di sviluppare strutture duttulare in vitro 1,2. Limitazioni di questi metodi includono la necessità di competenze tecnico specializzato e attrezzature speciali per la perfusione del fegato con enzimi digestivi. Inoltre, vi è il rischio di contaminazione con cellule mesenchimali 3.

Un metodo per isolare colangiociti dei dotti biliari extraepatiche, in particolare da dotti biliari extraepatici neonatale, non è stato descritto in precedenza. Il documento illustra una tecnica semplificata per isolare neonatale uns così come le cellule adulte dotti biliari extraepatici ad alti livelli di purezza. Questa tecnica faciliterà lo studio delle differenze tra colangiociti e ricerche sui meccanismi di malattie come l'atresia biliare che coinvolgono i dotti extraepatici intra ed extraepatiche.

Protocol

L'intera procedura è effettuata a temperatura ambiente a meno che diversamente specificato. Tutti i lavori degli animali deve essere effettuata in condizioni umane nell'ambito di un protocollo approvato dalla Institutional Animal Care ed uso comitato locale (IACUC). 1. Preparazione di apparecchiature e soluzioni Impostare la tabella chirurgica del mouse in prossimità della cappa coltura tissutale e incubatore (Figura 1A). Nota: Attrezzatura richiesta inc…

Representative Results

L'uso di questo protocollo risultati in isolamento di una popolazione di neonatali di topo colangiociti extraepatici con ottima purezza, come dimostrato da K19 immunofluorescenza (Figure 2A e 2B); otteniamo risultati simili isolano cellule di topi adulti. Abbiamo osservato che ci vogliono 3 settimane per cellule da dotti biliari appena isolate per formare monostrati su gel di collagene di spessore. I colangiociti crescono in modo lineare durante il collagene spessa, fogli di formazione di cellule da…

Discussion

Qui descritto è una tecnica per isolare colangiociti puri dai dotti biliari extraepatici di topi di topi di tutte le età, compresi i neonati. La tecnica offre il vantaggio che colangiociti extraepatici possono essere studiate separatamente da colangiociti intraepatiche, e può facilitare studi per individuare le differenze principali tra queste popolazioni di cellule. Abbiamo recentemente pubblicato una dimostrazione studio diminuito ciglia in colangiociti extraepatiche isolato con questo metodo e con infezione da rot…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori sono grati per la Patologia Molecolare e Imaging Core del UPenn NIDDK Centro Studi molecolari in Digestiva e Malattie del Fegato (P30 DK50306) per l'assistenza con l'imaging. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dal National Institutes of Health (R01 DK-092111) e dalla Fred e Suzanne Biesecker Pediatric Liver Center (a RGW) e da una borsa di studio dalla Liver Disease Research and Education Network infanzia (SK).

Materials

Name of Material/Equipment Company Catalog Number Comments/Description
DMEM/F12 (1:1) Gibco/ Life technologies 11320-033 500ml, used in BEC media
FBS Atlanta Biologicals S11150 25 ml, used in BEC media
MEM with non-essential amino acids Gibco/ Life technologies 11140-019 5 ml, used in BEC media
Insulin-transferrin-selenium Gibco/ Life technologies 51300-044 5 ml, used in BEC media
Na Pyruvate Cellgro 25-000-CL 5ml, used in BEC media
Chemically-defined lipid concentrate Gibco/ Life technologies 11905-031 5ml, used in BEC media
Penicillin-Streptomycin Cellgro 30-002-CI 5ml, used in BEC media and 500 ul in the isolation
Gentamicin Gibco/ Life technologies 15750-060 0.2ml, used in BEC media and 500 ul in the isolation
Ethanolamine Sigma Aldrich E9508-100ml 0.13ml, used in BEC media
MEM vitamin solution Gibco/ Life technologies 11120-052 5ml, used in BEC media
Soybean trypsin inhibitor Biowhittaker 17-605E 5ml, used in BEC media. Solvent is PBS, mix to 5mg/ml stock concentration
L-glutamine Cellgro 25-005-CL 5ml, used in BEC media
Bovine pituitary extract Gemini 500-102 1.1ml, used in BEC media
Dexamethasone Sigma Aldrich D4902 0.5ml, used in BEC media, Stock conc 393ug/ml dilute with ethanol
3 3',5-triiodo-L-thyronine Sigma Aldrich T6397 0.5ml, used in BEC media, Stock conc 3.4 mg/ml dilute with ethanol
Epidermal growth factor millipore 01-101 0.5ml, used in BEC media, 25ug/ml dilute with DMEM F12+1%BSA
Forskolin Sigma Aldrich F6886 5ml, used in BEC media, use at stock concentration of 0.411mg/ml and dilute with DMSO
Fungizone Gibco/ Life technologies 15290-018 1ml, used in BEC media and 500 ul in the isolation
Rat-tail collagen BD Biosciences 354236 variable depending on concentration of collagen
PBS 10X USB Corporation 75889 use at 10x, sterlie, used to make collagen, amount used depends on collagen concentration
dH2O N/A N/A sterile, used to make collagen, amount used depends on collagen concentration
NaOH 10N Fischer Scientific ss255-1 Dilute to 1N, sterile, used to make collagen, amount used depends on collagen concentration
collagenase type XI from Clostridium histolyticum Sigma Aldrich C7657 dilute in DMEM and sterile filter before use
trypsin-EDTA (1x) 0.25% Gibco/ Life technologies 25200-056 3 ml, incubate max 10 minutes
trypsin-EDTA (10x) 0.5% Gibco/ Life technologies 15400-054 3 ml, incubate max 10 minutes
Dissecting microscope Nikon SMZ645 Other models acceptable
Light source (fiberoptic illuminator) Schott-Fostec Ace EKE LR 92240 Other models acceptable
12.5 cm straight iris scissors Kent Scientific Other models acceptable
6" non-serrated curved forceps with fine tips Electron Microscopy Sciences Other models acceptable
4" serrated stainless forceps with fine tips Electron Microscopy Sciences Other models acceptable

References

  1. Paradis, K., Sharp, H. L. In vitro duct-like structure formation after isolation of bile ductular cells from a murine model. J. Lab. Clin. Med. 113 (6), 689-694 (1989).
  2. Vroman, B., LaRusso, N. F. Development and characterization of polarized primary cultures of rat intrahepatic bile duct epithelial cells. Lab. Invest. 74 (1), 303-313 (1996).
  3. Kumar, U., Jordan, T. W. Isolation and culture of biliary epithelial cells from the biliary tract fraction of normal rats. Liver. 6 (6), 369-378 (1986).
  4. Ishii, M., Vromen, B., LaRusso, N. F. Isolation and morphologic characterization of bile duct epithelial cells from normal rat liver. Gastroenterology. 97 (5), 1236-1247 (1989).
  5. Strazzabosco, M., Fabris, L. Development of the bile ducts: Essentials for the clinical hepatologist. J. Hepatol. 56 (5), 1159-1170 (2012).
  6. Carpentier, R., et al. Embryonic ductal plate cells give rise to cholangiocytes, periportal hepatocytes, and adult liver progenitor cells. Gastroenterology. 141 (4), 1432-1438 (2011).
  7. Cho, W. K., Mennon, A., Boyer, J. L. Isolation of functional polarized bile duct units from mouse liver. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 280 (2), (2001).
  8. Karjoo, S., Hand, N. J., Loarca, L., Russo, P. A., Friedman, J. R., Wells, R. G. Extra-hepatic cholangiocyte cilia are abnormal in biliary atresia. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 57 (1), 96-101 (2013).
  9. Sutton, M. E., op den Dries, S., Koster, M. H., Lisman, T., Gouw, A. S., Porte, R. J. Regeneration of human extrahepatic biliary epithelium: the peribiliary glands as progenitor cell compartment. Liver Int. 32 (4), 554-559 (2012).
  10. Cardinale, V., et al. Multipotent stem/progenitor cells in human biliary tree give rise to hepatocytes, cholangiocytes, and pancreatic islets. Hepatology. 54 (6), 2159-2172 (2011).
check_url/kr/51621?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Karjoo, S., Wells, R. G. Isolation of Neonatal Extrahepatic Cholangiocytes. J. Vis. Exp. (88), e51621, doi:10.3791/51621 (2014).

View Video