في المختبر الثقافة من الخلايا الظهاريه من المناطق التشريحية المختلفة من الغشاء السلوى الإنسان
Summary
يصف هذا البروتوكول عزل الخلايا الظهاريه من المناطق التشريحية المختلفة من الغشاء السلوى البشري لتحديد تغايرها وخصائصها الوظيفية للتطبيق المحتمل في النماذج السريرية والفسيولوجية.
Abstract
وقد تم الإبلاغ عن العديد من البروتوكولات في الأدبيات لعزله وثقافة الخلايا الظهاريه الإنسان السلوى (HAEC). ومع ذلك ، فان هذه تفترض ان ظهاره السلوى طبقه متجانسة. يمكن تقسيم الإنسان إلى ثلاث مناطق تشريحيه: منعكسة ، والمشيمة ، والسرة. كل منطقه لها ادوار فسيولوجية مختلفه ، كما هو الحال في الحالات المرضية. هنا ، ونحن وصف بروتوكول لتشريح الانسجه الإنسان امايون في ثلاثه أقسام والحفاظ عليه في المختبر. وفي الثقافة ، تظهر الخلايا المشتقة من الامايون المنعكس شكلا كوبويدالا ، في حين ان الخلايا الماخوذه من منطقتي المشيمة والسرة كانت حرشفية. ومع ذلك ، فان جميع الخلايا التي تم الحصول عليها لديها النمط الظاهري الظهاريه ، التي أظهرتها المناعة من البريد الكتروني. التالي ، لان المناطق المشيمة والمنعكسة في الموقع تختلف في المكونات الخلوية والوظائف الجزيئية ، قد يكون من الضروري للدراسات في المختبر للنظر في هذه الاختلافات ، لأنها يمكن ان يكون لها اثار فسيولوجية لاستخدام HAEC في البحوث الطبية الحيوية والتطبيق الواعد لهذه الخلايا في الطب التجديدي.
Introduction
خلايا ظهاره الإنسان السلوى (HAEC) تنشا خلال المراحل المبكرة من النمو الجنيني ، في حوالي ثمانيه أيام بعد الإخصاب. انها تنشا من السكان من الخلايا الظهاريه الحرشفية من العدسة التي تستمد من الطبقة الأعمق من الغشاء السلوى1. وهكذا ، تعتبر HAEC بقايا الخلايا المستحثة من العدسة التي لديها القدرة علي التفريق في الطبقات الجرثومية الثلاث من الجنين2. في العقد الماضي ، قامت مجموعات بحثيه متنوعة بتطوير طرق لعزل هذه الخلايا عن الغشاء السلوى في فتره الحمل لتوصيف خصائصها الافتراضية ذات الصلة بالتعدد في نموذج الثقافة في المختبر3،4.
وبناء علي ذلك ، وجد ان HAEC سمات مميزه للخلايا الجذعية لمستحث البشرية (HPSC) ، مثل المستضدات السطحية SSEA-3 و SSEA-4 و TRA 1-60 و TRA 1-81 ؛ جوهر عوامل النسخ تعدد OCT4, SOX2, و NANOG; ومؤشر الانتشار KI67 ، مما يوحي بأنها ذاتية التجديد5،6،7. وعلاوة علي ذلك ، تم تحدي هذه الخلايا باستخدام بروتوكولات التمايز للحصول علي خلايا ايجابيه لعلامات النسب المحددة من الطبقات الجرثومية الثلاثة (اكوديرم ، الأديم المتوسط ، والأديم الباطن)4،5،8، وكذلك في النماذج الحيوانية من الامراض البشرية. أخيرا, [هتيك] مستعجله [ا-كهنرين], اي يبرهن ان هم يحتبسون [ظهاري] طبيعة كثير مثل ال [هبس]5,9.
بعيدا عن أصلهم الجنيني ، زرع13.
ومع ذلك ، فقد افترضت التقارير السابقة ان الإنسان البشري هو غشاء متجانس ، دون النظر إلى انه يمكن ان ينقسم تشريحيا وفيزيولوجيا إلى ثلاث مناطق: المشيمة (الذي يغطي السرة ساقط) ، السري (الجزء الذي يغلف الحبل السري) ، وينعكس (بقية الغشاء غير مرتبط بالمشيمة)14. وقد تبين ان المشيمة والمناطق المنعكسة من الخلافات عرض الاختلافات في المورفولوجية, نشاط الميتوكوندريا, الكشف عن أنواع الأكسجين التفاعلي15, التعبير ميرنا16, وتفعيل إشارات مسارات17. وتشير هذه النتائج إلى ان الإنسان البشري مندمج من قبل مجموعه غير متجانسة من السكان ذات الوظائف المختلفة التي ينبغي النظر فيها لاجراء المزيد من الدراسات في النماذج في الموقع أو في المختبر. في حين ان المختبرات الأخرى قد صممت بروتوكولات لعزل HAEC من الغشاء كله ، فقد إنشا مختبرنا بروتوكولا لعزل وثقافة وتوصيف الخلايا من مختلف المناطق التشريحية.
Protocol
Representative Results
Discussion
نفذنا بروتوكولا جديدا لعزل HAEC من الاغشيه الاجله. وهو يختلف عن التقارير السابقة في ان كل غشاء كان ينقسم إلى المناطق التشريحية الثلاث قبل العزلة لتحليل الخلايا من كل واحد.
واحده من الخطوات الأكثر اهميه في البروتوكول هو غسل الغشاء لأزاله جميع جلطات الدم ، لأنها يمكن ان تتداخل ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعمت أبحاثنا بمنح من المعهد الوطني لperinatología المكسيكية (21041 و 21081) و CONACYT (A1-S-8450 و 252756). نشكر جيسيكا غونزاليس نوريس وليديا يوريريا باريدس فيفاس علي الدعم الفني.
Materials
| Culture reagents | |||
| 2-Mercaptoethanol | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 21985023 | 55 mM |
| Animal-Free Recombinant Human EGF | Peprotech | AF-100-15 | |
| Antibiotic-Antimycotic | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 15240062 | 100X |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 12430054 | Supplemented with high glucose and HEPES |
| EDTA | Thermo Fisher Scientific/Ambion | AM9260G | 0.5 M |
| Embryonic stem-cell FBS, qualified | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 10439024 | |
| Non-Essential Amino Acids | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 11140050 | 100X |
| Paraformaldehyde | any brand | ||
| Phosphate-Buffered Saline | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 10010023 | 1X |
| Saline solution (sodium chloride 0.9%) | any brand | ||
| Sodium Pyruvate | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 11360070 | 100 mM |
| Trypsin/EDTA 0.05% | Thermo Fisher Scientific/Gibco | 25300054 | |
| Disposable material | |||
| 100 µm Cell Strainer | Corning/Falcon | 352360 | |
| 100 mm TC-Treated Culture Dish | Corning | 430167 | |
| 24-well Clear TC-treated Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3526 | |
| 6-well Clear TC-treated Multiple Well Plates | Corning/Costar | 3516 | |
| Non-Pyrogenic Sterile Centrifuge Tube | any brand | with conical bottom | |
| Non-Pyrogenic sterile tips of 1,000 µl, 200 µl and 10 µl. | |||
| Sterile cotton gauzes | |||
| Sterile serological pipettes of 5, 10 and 25 mL | any brand | ||
| Sterile surgical gloves | any brand | ||
| Equipment | |||
| Biological safety cabinet | |||
| Centrifuge | |||
| Micropipettes | |||
| Motorized Pipet Filler/Dispenser | |||
| Sterile beakers of 500 mL | |||
| Sterile plastic cutting board | |||
| Sterile scalpels, scissors, forceps, clamps | |||
| Sterile stainless steel container | |||
| Sterile tray | |||
| Tube Rotator | MaCSmix | ||
| Antibodies and Kits | Antibody ID | ||
| Anti-E-cadherin | BD Biosciences | 610181 | RRID:AB_3975 |
| Anti-KI67 | Santa Cruz | 23900 | RRID:AB_627859) |
| Anti-NANOG | Peprotech | 500-P236 | RRID:AB_1268274 |
| Anti-OCT4 | Abcam | ab19857 | RRID:AB_44517 |
| Anti-SOX2 | Millipore | AB5603 | RRID:AB_2286686 |
| Anti-SSEA-4 | Cell Signaling | 4755 | RRID:AB_1264259 |
| Anti-TRA-1-60 | Cell Signaling | 4746 | RRID:AB_2119059 |
| Goat Anti-Mouse Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11029 | RRID:AB_2534088 |
| Goat Anti-Rabbit Alexa Fluor 568 | Thermo Fisher Scientific | A-11036 | RRID:AB_10563566 |
| Tunel Assay Kit | Abcam | 66110 |
References
- Shahbazi, M. N., et al. Self-organization of the human embryo in the absence of maternal tissues. Nature Cell Biology. 18 (6), 700-708 (2016).
- Garcia-Lopez, G., et al. Human amniotic epithelium (HAE) as a possible source of stem cells (SC). Gaceta Medica de Mexico. 151 (1), 66-74 (2015).
- Gramignoli, R., Srinivasan, R. C., Kannisto, K., Strom, S. C. Isolation of Human Amnion Epithelial Cells According to Current Good Manufacturing Procedures. Current Protocols in Stem Cell Biology. 37, (2016).
- Murphy, S., et al. Amnion epithelial cell isolation and characterization for clinical use. Current Protocols in Stem Cell Biology. , (2010).
- Garcia-Castro, I. L., et al. Markers of Pluripotency in Human Amniotic Epithelial Cells and Their Differentiation to Progenitor of Cortical Neurons. PLoS One. 10 (12), 0146082 (2015).
- Garcia-Lopez, G., et al. Pluripotency markers in tissue and cultivated cells in vitro of different regions of human amniotic epithelium. Experimental Cell Research. 375 (1), 31-41 (2019).
- Yang, P. J., et al. Biological characterization of human amniotic epithelial cells in a serum-free system and their safety evaluation. Acta Pharmacological Sinica. 39 (8), 1305-1316 (2018).
- Zou, G., et al. MicroRNA32 silences WWP2 expression to maintain the pluripotency of human amniotic epithelial stem cells and beta isletlike cell differentiation. International Journal of Molecular Medicine. 41 (4), 1983-1991 (2018).
- Avila-Gonzalez, D., et al. Capturing the ephemeral human pluripotent state. Developmental Dynamics. 245 (7), 762-773 (2016).
- Niknejad, H., et al. Properties of the amniotic membrane for potential use in tissue engineering. European Cells & Materials. 15, 88-99 (2008).
- Miki, T. Stem cell characteristics and the therapeutic potential of amniotic epithelial cells. American Journal of Reproductive Immunology. 80 (4), 13003 (2018).
- Wu, Q., et al. Comparison of the proliferation, migration and angiogenic properties of human amniotic epithelial and mesenchymal stem cells and their effects on endothelial cells. International Journal of Molecular Medicine. 39 (4), 918-926 (2017).
- Hammer, A., et al. Amnion epithelial cells, in contrast to trophoblast cells, express all classical HLA class I molecules together with HLA-G. American Journal of Reproductive Immunology. 37 (2), 161-171 (1997).
- Benirschke, K., et al. Anatomy and Pathology of the Placental Membranes. Pathology of the Human Placenta. , 268-318 (1995).
- Banerjee, A., et al. Different metabolic activity in placental and reflected regions of the human amniotic membrane. Placenta. 36 (11), 1329-1332 (2015).
- Kim, S. Y., et al. miR-143 regulation of prostaglandin-endoperoxidase synthase 2 in the amnion: implications for human parturition at term. PLoS One. 6 (9), 24131 (2011).
- Han, Y. M., et al. Region-specific gene expression profiling: novel evidence for biological heterogeneity of the human amnion. Biology of Reproduction. 79 (5), 954-961 (2008).
- Alcaraz, A., et al. Autocrine TGF-beta induces epithelial to mesenchymal transition in human amniotic epithelial cells. Cell Transplantation. 22 (8), 1351-1367 (2013).
- Canciello, A., et al. Progesterone prevents epithelial-mesenchymal transition of ovine amniotic epithelial cells and enhances their immunomodulatory properties. Scientific Reports. 7 (1), 3761 (2017).
- Canciello, A., Greco, L., Russo, V., Barboni, B. Amniotic Epithelial Cell Culture. Methods in Molecular Biology. 1817, 67-78 (2018).
- Singh, A. M., et al. Signaling network crosstalk in human pluripotent cells: a Smad2/3-regulated switch that controls the balance between self-renewal and differentiation. Cell Stem Cell. 10 (3), 312-326 (2012).
- Villa-Diaz, L. G., Kim, J. K., Laperle, A., Palecek, S. P., Krebsbach, P. H. Inhibition of Focal Adhesion Kinase Signaling by Integrin alpha6beta1 Supports Human Pluripotent Stem Cell Self-Renewal. Stem Cells. 34 (7), 1753-1764 (2016).
- Bednar, A. D., Beardall, M. K., Brace, R. A., Cheung, C. Y. Differential expression and regional distribution of aquaporins in amnion of normal and gestational diabetic pregnancies. Physiological Reports. 3 (3), 12320 (2015).
- Avila-Gonzalez, D., et al. Human amniotic epithelial cells as feeder layer to derive and maintain human embryonic stem cells from poor-quality embryos. Stem Cell Research. 15 (2), 322-324 (2015).
