Summary

Isolamento de Neonatal extra-hepáticas cholangiocytes

Published: June 05, 2014
doi:

Summary

Uma técnica para isolar cholangiocytes das vias biliares extra-hepáticos de ratos neonatais é descrito. As condutas são meticulosamente dissecados, e, em seguida, as células são isoladas por crescimento em géis de colagénio espessas. Este método fornece uma ferramenta útil para estudar o desenvolvimento do ducto biliar extra-hepática e patologia.

Abstract

Os ductos biliares intra e extra-hepáticos do fígado são developmentally distinta, e podem ser diferencialmente afectada por certas doenças. No entanto, as diferenças entre intra e extra-hepáticos cholangiocytes, e entre as células recém-nascidos e adultos, não são bem compreendidos.

Os métodos para o isolamento de cholangiocytes de ductos biliares são bem estabelecida 1-4. Isolamento de células ductais extra-hepáticos, particularmente a partir do neonato, ainda não foi descrito, embora este seria de grande benefício para a compreensão das diferenças entre as populações distintas cholangiocyte e no estudo de doenças tais como a atresia biliar que aparecem para atingir os canais extra-hepáticos. Descrito aqui é uma técnica otimizada para isolar as células dos ductos biliares extra-hepáticas, tanto neonatal e adulto do rato. Esta técnica produz uma população de células pura com contaminação mínima entre as células mesenquimais como fibroblastos.

Este metodod é baseado na remoção dos ductos extra-hepáticos e da vesícula biliar, seguida por dissecação meticulosa e raspagem para remover as camadas de gordura e de fibroblastos. As estruturas são incorporados em camadas de espessura de colagénio e cultivadas durante aproximadamente 3 semanas para permitir o crescimento de cholangiocytes em monocamadas, que pode, então, ser tratadas com tripsina e re-plaqueadas para o uso experimental.

Introduction

A origem eo desenvolvimento da intra e extra-hepáticos cholangiocytes são marcadamente diferentes. O fígado se desenvolve a partir de um divertículo do intestino anterior endoderme ventral 5. A região caudal do divertículo forma a árvore biliar extra-hepática, enquanto que a região craniana gera a árvore biliar intra-hepática 5. Cholangiocytes duto intra-hepática são derivadas de células progenitoras em torno da placa ductal nas regiões peri portal 6. Estas células têm a capacidade de se diferenciar em qualquer hepatócitos ou cholangiocytes 6. Isto tem implicações clínicas significativas, dado que cholangiopathies podem objetivar especificamente uma categoria de cholangiocytes. Por exemplo, atresia biliar afeta inicialmente os ductos extra-hepáticos do recém-nascido, enquanto a Síndrome de Alagille afeta ductos intra-hepáticos.

Há várias descrições do isolamento de cholangiocytes intra e unidades biliares de camundongos e ratos. Emvestigators isolaram células individuais pelo isolamento do duto e conseqüência subseqüente, ou por digestão do fígado e do anticorpo puxar para baixo de cholangiocytes expressam marcadores de superfície celular específicos 1-4. Unidades biliares funcionais e polarizadas foram isoladas por digestão do fígado e tamanho filtração 7. Unidades de ductos biliares são capazes de responder a estímulos secretora e demonstram a secreção de fluido 7, ao passo que cholangiocytes isolados têm sido mostrados para desenvolver estruturas ductulares in vitro 1,2. Limitações destes métodos incluem a necessidade de conhecimento técnico especializado e equipamento especial para perfusão de fígado com enzimas digestivas. Além disso, existe o risco de contaminação com células mesenquimais 3.

Um método para isolar extra-hepáticos cholangiocytes do ducto biliar, especificamente a partir das vias biliares extra-hepáticos neonatal, não foi anteriormente descrito. Este artigo descreve uma técnica simplificada para isolar um neonatalé bem como as células dos ductos biliares extra-hepáticos adultos em altos níveis de pureza. Esta técnica irá facilitar o estudo das diferenças entre cholangiocytes e pesquisas sobre mecanismos de doenças como atresia biliar que envolvem os ductos extra-hepáticos e extra-hepáticos intra.

Protocol

Todo o procedimento é realizado à temperatura ambiente, a menos que especificado de outra forma. Todo o trabalho animal deve ser realizado em condições humanas no âmbito de um protocolo aprovado pelo Comitê Institucional locais Animal Care e Use (IACUC). 1. Preparação de equipamentos e soluções Configure mesa cirúrgica o mouse em estreita proximidade com a capa de cultura de tecidos e incubadora (Figura 1A). Nota: Equipamento necessário inclui um micro…

Representative Results

A utilização destes resultados do protocolo para o isolamento de uma população de rato cholangiocytes extra-hepáticos neonatais com uma pureza excelente, como demonstrado por coloração de imunofluorescência K19 (Figuras 2A e 2B); se conseguir resultados semelhantes isolamento de células a partir de ratinhos adultos. Temos observado que leva 3 semanas para as células dos ductos biliares recém-isoladas para formar monocamadas em géis de colágeno de espessura. Os cholangiocytes crescer de form…

Discussion

Descrito aqui é uma técnica para isolar cholangiocytes puros das vias biliares extra-hepáticas de ratos de ratos de todas as idades, incluindo recém-nascidos. A técnica oferece a vantagem de que cholangiocytes extra-hepáticas podem ser estudadas separadamente cholangiocytes intra-hepática, e pode facilitar a estudos para identificar as principais diferenças entre estas populações de células. Publicamos recentemente um estudo demonstrando diminuição cílios em cholangiocytes extra-hepáticos isolados por est…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores agradecem à Patologia Molecular e Imagem Núcleo do Centro de NIDDK UPenn para estudos moleculares em Doenças Digestivas e do Fígado (P30 DK50306) para assistência com imagens. Este trabalho foi financiado por concessões do National Institutes of Health (R01 DK-092111) e do Fred e Suzanne Biesecker Pediatric Liver Center (para RGW) e por uma bolsa da Liver Disease Research e Rede de Educação Infantil (a 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

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

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