Summary

从小鼠在原代肝细胞培养物的炎性反应的诱导

Published: March 10, 2017
doi:

Summary

这里,我们表明酶促方法来原代肝细胞从成年小鼠隔离,我们描述了使用ELISA和实时PCR的炎症反应的量化。

Abstract

肝脏在全身性炎症的调节决定性的作用。特别是在慢性肾脏疾病,肝脏响应于尿毒症环境,氧化应激,内毒素血症和通过产生大量的急性期反应物的循环促炎性细胞因子的清除率降低反应。实验工具来研究炎症和肝细胞的基本作用是理解的调节和肝细胞因子的贡献全身急性期反应和延长的促炎症的情况下,尤其是在复杂的环境至关重要如慢性肾脏疾病。自体内研究炎症的复杂的机制仍然是具有挑战性的,耗费资源的,通常需要转基因动物的使用,一次分离的肝细胞提供一个强大的工具来获得机械分析上市肝急性期反应。由于这种体外技术特点适中成本,高重可生产和技术常识,一次分离的肝细胞也可以很容易地用作筛选方法。这里,我们描述一个基于酶促法以分离原代鼠肝细胞,和我们描述在使用ELISA和定量实时PCR这些细胞的炎症反应的评估。

Introduction

慢性肾病(CKD)可以被定义为急性和慢性炎症1的状态。在慢性肾脏病患者中,phosphaturic激素成纤维细胞生长因子23(FGF23)的血清水平逐步上升,以维持血清磷酸盐稳态2。提高血清FGF23水平分别与心血管发病率和死亡率谁开始血液透析治疗3,4患者有关。此外,一些临床研究表明升高的FGF23水平与C-反应蛋白(CRP),白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNFα)5,6的血清水平之间存在很强的相关性。另外,在实验研究中,我们最近表明,FGF23可以直接靶向肝细胞,并导致增加的CRP和IL-6 P的炎症反应roduction在肝脏7。因此,FGF23可能充当有助于全身炎症反应在CKD循环因素。

在70年代初,原代肝细胞分离并研究首次8。自那时以来,原代培养的肝细胞已被广泛用来研究代谢加工,激素功能,药物代谢和毒性,以及免疫和炎症反应9,10。先前协议已经主要描述原代肝细胞的酶活隔离从人肝脏组织11,12。虽然一个很好的模式,这留下了研究操纵基因是如何影响肝脏复杂的信号机制,以及在不同类型的刺激功能的后果的能力。在下面,我们描述了小鼠原代肝细胞的分离。值得注意的是,肝急性期反应的几种介质,如脂多糖(LPS),IL-6和FGF23的效果可在简单,快速和可重复的方式13进行分析。

在此,我们提出了从成年小鼠肝细胞的酶促隔离的协议,并且我们表明,炎症的建立诱导,如LPS和IL-6,以及新颖的炎症介质如FGF23,可直接刺激的表达和分泌炎性细胞因子,如在培养的肝细胞的CRP和IL-6。

Protocol

所有动物方案和实验过程由医学迈阿密大学米勒医学院大学的机构动物护理和使用委员会(IACUC)的批准。 1.准备预热肝灌注介质和肝脏,在37℃消化介质中的水浴中。 设置一个灌注泵(30毫升/分钟)。仔细预填肝灌注介质泵的管道系统。避免在系统中的任何气泡,并准备立体显微镜。 使用根据制造商的协议我型胶原涂层细胞培养皿。 <p class="jove…

Representative Results

组织学一次分离和培养的细胞的代表性光显微镜图像在图1A中描绘。免疫细胞化学分析表明,分离的肝细胞中高度表达白蛋白(红色),以及成纤维细胞生长因子受体-4(FGFR4)(绿色)。细胞核用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)(蓝色)。 ( 图1B)。 定量?…

Discussion

从小鼠中分离原代肝细胞是一种快速,廉价和可靠的工具来研究炎症反应体外。如果正确执行,结果可以很容易地生成并及时和具有成本效益的方式再现。以下几点应仔细评估,以确保成功隔离。

手术切口和下腔静脉的插管应在全身麻醉下,不安乐死之后进行。一个年轻的,缺乏经验的调查员将需要更多的时间在一开始就熟悉小鼠腹部的解剖学特征,并进行正确的插?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作是由美国国立卫生研究院(R01HL128714到CF)和(F31DK10236101到KS)和美国心脏协会(CF和AG)的支持。

Materials

Consumables
Cell Strainer 70 μm Nylon cell strainer Falcon 352350
BD Insyte Autoguard BD 381412
50 mL Polypropylene Conical Tube Falcon 352098
100 6-inch Cotton Tipped Applicators  Puritan 806-WC
1cc U-100 Insulin Syringe 28 G 1/2 Becton Dickinson 329420
Tissue Culture Dish 100 x 20 mm Style Corning 353003
6 well Cell Culture Cluster Costar 3516
5/0 Black Braided Surgical Silk (100 yards) LOOK SP115
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Minipuls 3 Perfusion Pump Gilson F155007
Hemacytometer Kits, Propper VWR 48300-474
Hemacytometer Cover Glasses, Propper VWR 48300-470
Surgical Scissers – Sharp/Blunt F.S.T. 14001-12
Iris Scissors-ToughCut Straight F.S.T. 14058-11
Dumont SS-45 Forceps F.S.T. 11203-25
Student Tissue Forceps F.S.T. 991121-12
Name Company Catalog Number Comments
Reagents
Acetic acid solution, 2.0 N Sigma     A8976-100ML
Isoflurane, USP 250 mL Piramal Healthcare    66794-013-25
KetaVed 1000mg/10mL (100mg/mL) VEDCO     50989-161-06
Xylazine 100 mg/mL AnaSed Injection 139-236
Willams' Medium E (1x) gibco 12551-032
Liver Perfusion Medium (1x) gibco 17701-038
Liver Digest Medium (1x) Life Technologies 17703034
Primary Hepatocyte Thawing and Plating Supplements Life Technologies CM3000
Primary Hepatocyte Maintenance Supplements Life Technologies CM4000
Phosphate Buffer Saline (PBS) pH 7.4 ThermoFisher scientific 10010031
Collagen Type 1 Corning 354236
Trypan Blue Solution VWR 45000-717

References

  1. Silverstein, D. M. Inflammation in chronic kidney disease: role in the progression of renal and cardiovascular disease. Pediatr Nephro. 24 (8), 1445-1452 (2008).
  2. Isakova, T., et al. Fibroblast growth factor 23 is elevated before parathyroid hormone and phosphate in chronic kidney disease. Kidney Int. 79 (12), 1370-1378 (2011).
  3. Faul, C., et al. FGF23 induces left ventricular hypertrophy. J Clin Invest. 121 (11), 4393-4408 (2011).
  4. Gutiérrez, O. M., et al. Fibroblast growth factor 23 and mortality among patients undergoing hemodialysis. N England J Med. 359 (6), 584-592 (2008).
  5. Munoz Mendoza, J., et al. Fibroblast growth factor 23 and Inflammation in CKD. Clin J Am Soc Nephrol. 7 (7), 1155-1162 (2012).
  6. Hanks, L. J., Casazza, K., Judd, S. E., Jenny, N. S., Gutiérrez, O. M. Associations of Fibroblast Growth Factor-23 with Markers of Inflammation, Insulin Resistance and Obesity in Adults. PLoS ONE. 10 (3), e0122885 (2015).
  7. Singh, S., et al. Fibroblast growth factor 23 directly targets hepatocytes to promote inflammation in chronic kidney disease. Kidney Int. , 1-12 (2016).
  8. Howard, R. B., Christensen, A. K., Gibbs, F. A., Pesch, L. A. The enzymatic preparation of isolated intact parenchymal cells from rat liver. J Cell Biol. 35 (3), 675-684 (1967).
  9. Moshage, H. J., et al. The effect of interleukin-1, interleukin-6 and its interrelationship on the synthesis of serum amyloid A and C-reactive protein in primary cultures of adult human hepatocytes. Bioch Biophysi Res Commun. 155 (1), 112-117 (1988).
  10. Soldatow, V. Y., LeCluyse, E. L., Griffith, L. G., Rusyn, I. In vitro models for liver toxicity testing. Toxicol. Res. 2 (1), 23-39 (2013).
  11. Lee, S. M. L., Schelcher, C., Demmel, M., Hauner, M., Thasler, W. E. Isolation of Human Hepatocytes by a Two-step Collagenase Perfusion Procedure. J Vis Exp. (79), (2013).
  12. Kegel, V., et al. Protocol for Isolation of Primary Human Hepatocytes and Corresponding Major Populations of Non-parenchymal Liver Cells. J Vis Exp. (109), (2016).
  13. Moshage, H., et al. Cytokines and the hepatic acute phase response. J Pathol. 181 (3), 257-266 (1997).
  14. Klaunig, J. E., et al. Mouse liver cell culture. I. Hepatocyte isolation. In vitro. 17 (10), 913-925 (1981).
  15. Lu, Y. C., Yeh, W. C., Ohashi, P. S. LPS/TLR4 signal transduction pathway. Cytokine. 42 (2), 145-151 (2008).
  16. Schmidt-Arras, D., Rose-John, S. IL-6 pathway in the liver: From physiopathology to therapy. J Hepatol. 64 (6), 1403-1415 (2016).
  17. Grabner, A., et al. Activation of Cardiac Fibroblast Growth Factor Receptor 4 Causes Left Ventricular Hypertrophy. Cell Metab. 22 (6), 1020-1032 (2015).
  18. Shulman, M., Nahmias, Y. Chapter 17, Long-Term Culture and Coculture of Primary Rat and Human Hepatocytes. Methods Mol Biol. 945, 287-302 (2012).
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Cite This Article
Czaya, B., Singh, S., Yanucil, C., Schramm, K., Faul, C., Grabner, A. Induction of an Inflammatory Response in Primary Hepatocyte Cultures from Mice. J. Vis. Exp. (121), e55319, doi:10.3791/55319 (2017).

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