Colture cellulari primarie dall'epitelio retinico del pigmento del Mouse
Summary
L’epitelio pigmentato retinico (RPE) è un multi-funzionale dell’epitelio dell’occhio. Qui presentiamo un protocollo standard per stabilire colture cellulari primarie derivate da RPE murino.
Abstract
L’epitelio pigmentato retinico (RPE) è un epitelio altamente polarizzato multi-funzionale che si trova tra la retina neurale e la coroide dell’occhio. È un singolo foglio di cellule pigmentate che sono hexagonally pranzo e collegate da giunzioni strette. Le funzioni principali del RPE comprendono l’assorbimento della luce, fagocitosi dei segmenti esterni del fotoricettore di capannone, buffering spaziale degli ioni, trasporto di nutrienti, ioni e acqua, nonché al coinvolgimento attivo nel ciclo di visual. Con tali funzioni importanti e diversità, è criticamente importante studiare la biologia delle cellule RPE. Un numero di linee di cellule RPE è stato stabilito; Tuttavia, cellule immortalizzate e secondarie sono noti per perdere rapidamente alcune delle caratteristiche morfologiche e fisiologiche delle cellule RPE naturali. Così, le cellule primarie sono più adatte per lo studio di diversi aspetti della biologia delle cellule RPE e funzione. Coltura di cellule RPE primario del mouse è molto utile ai ricercatori poiché modelli murini sono ampiamente utilizzati in studi biologici, tuttavia raccogliendo RPE cellule di topo è anche molto impegnativo a causa del loro di piccola dimensione. Qui, presentiamo un protocollo per stabilire colture di cellule RPE mouse primario che comprende enucleazione e dissezione degli occhi e l’isolamento dei fogli RPE per produrre le cellule per la coltura. Questo metodo consente un recupero efficiente delle cellule. Le cellule RPE ottenute da due topi possono raggiungere confluency su un inserto di membrana in poliestere 12 mm pre-caricato nella piastra di coltura dopo una settimana di cultura e visualizzare alcune delle proprietà originali di buona fede RPE cellule quale forma esagonale e la pigmentazione dopo due settimane della cultura.
Introduction
L’epitelio pigmentato retinico (RPE) è un singolo strato di cellule epiteliali polarizzate che si trova tra la retina neurale e la coroide dell’occhio. La funzionalità delle cellule RPE e l’integrità dello strato monomolecolare del RPE sono fondamentali per la visione perché RPE svolge un ruolo importante in più processi come mantenere la barriera emato-retinica esterna, trasporto di acqua e ioni tra la retina e la assorbimento di coroidico, luce, protezione da stress ossidativo, controllo del metabolismo di retinoide e fagocitosi dei segmenti esterni dei fotorecettori1,2. La posizione del RPE nella parte posteriore dell’occhio, come pure la sua funzione di barriera evitando farmaci somministrati per via sistemica dal passare dal sangue all’umor vitreo, rendono difficile studiare la complessità del RPE funzione in vivo. Così, c’è un grande bisogno per la creazione di colture di cellule RPE per studiare le cellule RPE in un ambiente flessibile e controllato3,4.
Esiste un numero di linee di cellule RPE stabiliti, fornendo un modo facile e conveniente di ottenere e di conservazione delle cellule; Tuttavia, le cellule secondarie hanno alcuni svantaggi rispetto a cellule primarie2,3,4. In primo luogo, sono spesso caratterizzati da cambiamenti nella morfologia delle cellule. Ad esempio, nessuno delle linee cellulari esistenti sono stati trovati per essere adatto per uno studio affidabile delle proprietà barriera RPE a causa della perdita del fenotipo di polarità delle cellule e parziale scomparsa di giunzioni strette4. Oltre alla perdita della polarità e collegamenti adeguati cellula–cellula, le linee di cellule RPE perdono rapidamente la loro pigmentazione a causa dell’assenza degli enzimi chiave melanogenesis in adulto RPE5. La pigmentazione può essere ripristinata, ma l’analisi completa del meccanismo di ri-pigmentazione che dovrebbe includere una combinazione di microscopia elettronica di trasmissione, saggi di espressione genica in analisi e chimica per confermare la presenza di melanina non ha mai stata eseguita6. Una limitazione di più è che le linee di cellule RPE hanno vita estesa delle cellule (a volte – immortalità) e in determinate condizioni possono trasformare in autorinnovabile cellule staminali multipotenti che si staccano dal substrato e modulo mobile colonie7, 8. questa limitazione rende impossibile utilizzare linee cellulari per esperimenti di trapianto3.
Considerando gli svantaggi delle varietà di cellula stabilita RPE, colture primarie di cellule RPE ottenuti da tessuti freschi potrebbero servire come un modello più biologicamente rilevante per lo studio di RPE. Cellule primarie di RPE sono state utilizzate non solo per studiare funzioni RPE-specifiche come la vitamina A metabolismo9, fagocitosi del fotorecettore segmenti esterni10 e ione trasporto11, ma anche di studiare biologia cellulare base come epiteliale cella polarità2 , omeostasi lisosomiale e autofagia12,13.
Nell’ultimo paio di anni ci sono stati una serie di pubblicazioni sull’istituzione di colture primarie di RPE, che indica un crescente interesse in quest’area di ricerca3,14,15. Numerosi protocolli per cellule RPE umane e cellule RPE non umani quali le cellule RPE di bovini e suine sono stati pubblicati16,17,18,19. Tuttavia, è più difficile da gestire di cellule RPE topo a causa delle loro dimensioni molto più piccole. Anche se un certo numero di pubblicazioni hanno descritto protocolli per isolare le cellule RPE dal mouse14,20,21, ci sono ancora molti ricercatori lottando per isolare le cellule RPE senza contaminazione di cellule coroide o cellule da detriti di retina neurale. Qui presentiamo il protocollo per l’istituzione del mouse primario coltura delle cellule RPE, incluso l’ottenere gli occhi dal mouse, la dissezione degli occhi e l’isolamento dei fogli RPE per produrre le cellule per la coltura. Questo video protocollo sarebbe particolarmente utile per i ricercatori che stanno iniziando a lavorare con colture primarie di RPE mouse e bisogno di una guida sulle tecniche di dissezione.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il protocollo dettagliato presentato consente affidabile istituzione di colture primarie di RPE mouse che raggiungono la confluenza dopo 1 settimana e presentare le principali caratteristiche RPE quale forma esagonale e la pigmentazione dopo 2 settimane. Le cellule RPE ottenute possono essere utilizzate per un certo numero di applicazioni a valle come vitamina A metabolismo9, fagocitosi dei segmenti esterni del fotoricettore10 e ione trasporto11, del…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato parzialmente finanziato dalla Fondazione BrightFocus (ad DS).
Materials
| animals | |||
| 2~3-week old wildtype mice | |||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| reagents | |||
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), high glucose | GIBCO | 11965092 | |
| Dispase II | Sigma | D4693 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Sigma | F4135 | |
| Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) | GIBCO | 15140122 | |
| MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100X) | GIBCO | 11140050 | |
| Phosphate-buffered saline (PBS), 1X, pH 7.4 | GIBCO | 10010023 | |
| HEPES | Cellgro | 61-034 | |
| KOH | Sigma-Aldrich | 1310-58-3 | |
| NaCl | Ambion | AM9759 | |
| L-Glutamine (200 mM) | GIBCO | 25030-081 | |
| Ethyl Alcohol | Fisher Scientific | 111000200 | |
| RPE65 antibody | A gift from Dr. Michael Redmond | ||
| Fluorescein Phalloidin | Invitrogen | F432 | |
| Goat anti-Rabbit IgG (H+L), Alexa Flour 568 | Invitrogen | A11011 | |
| Goat serum | Sigma-Aldrich | G9023 | |
| DAPI | Invitrogen | D1306 | |
| Paraformaldehyde (PFA) | Polysciences, Inc | 00380 | |
| ZO-1 Polyclonal Antibody | ThermoFisher Scientific | 40-2200 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| instruments and equipments | |||
| Laminar flow cabinet | Baker | SterilGARD SG403A | |
| Dissecting microscope (Zoom stereomicroscope) | Nikon | SMZ1500 | |
| CO2 incubator with hot air sterilization | Binder | C150 | |
| Centrifuge | Eppendorf | 5702 | |
| Petri dishes | Fisher Scientific | 0875712 | |
| 12 mm Polyester Membrane Inserts Pre-Loaded in 12-Well Culture Plates, Pore Size: 0.4 µm, Sterile | Corning Incorporated | COR-3460 | |
| Westcott tenotomy scissors, std blades, sharp | STEPHENS instruments | S7-1320 | |
| Castroviejo suturing forceps 0.12mm | Stroz Ophthalmic Instruments | E1796 | |
| Crescent straight knife | Beaver-Visitec International | 373808 | |
| Dumont Tweezers #5, 11 cm, Straight, 0.1×0.06 mm Tips, Dumostar | World Precision Instruments | 500233 | |
| Vannas Scissors, 8 cm, 45° Angle, Standard | World Precision Instruments | 500260 | |
| Millex-GS Syringe Filter Unit, 0.22 µm | Millipore | SLGL0250S | |
| Syringe, 5 mL | BD | 309632 | |
| Inverted Laboratory Microscope Leica DM IL LED | Leica | ||
| Pipette | Gilson | ||
| Barrier and non-filtered pipette tips | Thermo Scientific |
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