Summary

Huid Punch Biopsie Explantatiestatus Cultuur voor Afleiding van primaire humane fibroblasten

Published: July 07, 2013
doi:

Summary

De fibroblast explantaatkweek protocol uit menselijke huid stansbiopsieën is een technisch robuuste en eenvoudige manier om huidcellen te leiden binnen 4-8 weken voor het bankwezen van ongeveer 15-20 miljoen cellen bij een lage passage nummer.

Abstract

Weefsels en cellijnen afgeleid van een individu met de ziekte zijn ideaal bronnen ziektegerelateerde cellulaire fenotypes bestuderen. Patiënten afkomstige fibroblasten in dit protocol zijn met succes gebruikt bij de afleiding van geïnduceerde pluripotente stamcellen tot modelziekte 1. Vroege passages van deze fibroblasten kunnen ook worden gebruikt voor cel-gebaseerde functionele assays voor specifieke biologische veranderingen, mechanismen 2 en volgende geneesmiddelen screeningsmethoden bestuderen. Het voordeel van het gepresenteerde protocol via enzymatische procedures zijn 1) de reproduceerbaarheid van de techniek van kleine hoeveelheden weefsel afkomstig van oudere patiënten, bijvoorbeeld patiënten die met de ziekte van Parkinson, 2) de technisch eenvoudige benadering via moeilijker methodologieën middels enzymatische behandelingen, en 3 ) de tijd houden: dit protocol duurt 15-20 minuten en kan direct na aankomst biopsie worden uitgevoerd. Enzymatische behandelingen kan tot 4 uur en hebben de problemen vanoverdigestion, vermindering van de levensvatbaarheid van de cellen en de daaropvolgende aanhechting van cellen wanneer ze niet goed behandeld. Dit protocol beschrijft de ontleding en de bereiding van een 4-mm menselijke huidbiopsie voor het afleiden van een fibroblast cultuur en heeft een zeer hoog slagingspercentage wat belangrijk is bij de behandeling van patiënten afkomstige weefselmonsters. In deze cultuur, keratinocyten migreren uit de biopsie weefsel binnen de eerste week na de bereiding. Fibroblasten weergegeven 7-10 dagen na de eerste uitloper van keratinocyten. DMEM hoge glucose media aangevuld met 20% FBS bevordert de groei van fibroblasten dan keratinocyten en fibroblasten zal de keratinocyten overwoekeren. Na 2 passages keratinocyten werden verdund uit wat resulteert in relatief homogene fibroblastculturen die de fibroblast marker SERPINH1 (HSP-47) uitdrukt. Met deze aanpak kan 15-20000000 fibroblasten worden afgeleid in 4-8 weken voor mobiele bankieren. De huid dissectie duurt ongeveer 15-20 minuten, worden de cellen dan een keer per dag bewaaktonder de microscoop, en de media werden elke 2-3 dagen na hechting en uitgroei van cellen.

Protocol

De huid punch biopsie verkregen met behulp van standaard procedure 3 (bijvoorbeeld verkregen met 4mm ronde Visipunch instrument) moeten in volledige DMEM 20% FBS media worden bewaard op ijs. Nadat het monster is aangekomen in het laboratorium verwerken biopsie zo spoedig mogelijk. 1. Voorbereiding van de huid Punch biopsie STEPS 1,1-1,3 IS BINNEN EEN bioveiligheid kast TE VOEREN Bereid vooraf Voeg 1 ml van 0.1% gela…

Representative Results

Keratinocyten groeien uit de biopsie stukken zo spoedig 48 uur na dissectie. Eerste fibroblasten uitgroei kan worden waargenomen ongeveer een week na verwerking. Zodra de putjes confluentie hebben bereikt, worden fibroblasten gepasseerd voor twee passages op drie 150 cm kolven (T150) te bereiken en de cellen worden ingevroren. We genereren deze werkwijze 15-20.000.000 cellen. De fibroblasten zijn positief voor anti-SERPINH1 (ook bekend als HSP-47) (figuur 1), die een collageen-specifieke moleculaire cha…

Discussion

Met dit protocol, kan relatief zuivere culturen van de huid fibroblasten worden verkregen. De fibroblasten hebben karakteristieke morfologische kenmerken van langwerpige, spindel-achtige cellichamen, rond tot ovaal celkernen, en de fibroblasten groeien uitgelijnd en in bundels bij samenvloeiing. De media ondersteunt de groei van fibroblasten terwijl andere celpopulaties zoals keratinocyten nodig extra toeslagen en groeifactoren, of zijn mitotically minder actief, dit zorgt voor relatief zuiver fibroblastculture…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ontwikkeling van dit protocol werd gefinancierd door het California Institute for Regeneratieve Geneeskunde (CIRM, TR1-01246) en Parkinson Alliance.

Materials

Name of Equipment Company Catalogue Number
Dissecting microscope Leica S6E
10 cm Tissue Culture Petri dish VWR 25382-166
6-well Tissue Culture plate VWR 73520-906
Stainless steel disposable sterile scalpels (2), blade No#15, Miltex VWR 21909-660
Sterile pointed-tip forceps    
50 mL Conical tubes VWR 21008-940
2 mL Serological Pipettes VWR 89130-894
5 mL Serological Pipettes VWR 89130-896
10 mL Serological Pipettes VWR 89130-898
Pasteur Pipettes VWR 14672-380

Table A. Table of specific reagents and equipments.

Name of Reagent Company Catalogue Number
1X DMEM: High Glucose Invitrogen/Gibco 11960-069
20% Fetal Bovine Serum Invitrogen/Gibco 26140-079
1X L-Glutamine Invitrogen/Gibco 25030-164
1X MEM Non-essential Amino Acids Invitrogen/Gibco 11140-076
1X Penicillin/Streptomycin Invitrogen/Gibco 15140-163

Table B. Reagents.

References

  1. Nguyen, H. N., et al. LRRK2 mutant iPSC-derived DA neurons demonstrate increased susceptibility to oxidative stress. Cell Stem Cell. 8, 267-280 (2011).
  2. Mak, S. K., Tewari, D., Tetrud, J. W., Langston, J. W., Schule, B. Mitochondrial dysfunction in skin fibroblasts from a Parkinson’s disease patient with an alpha-synuclein triplication. Journal of Parkinson’s Disease. 1, 175-183 (2011).
  3. Punch Zuber, T. J. biopsy of the skin. Am. Fam. Physician. 65, 1155-1164 (2002).
  4. Takashima, A. Establishment of fibroblast cultures. Curr. Protoc. Cell Biol. Chapter 2, Unit 2, 1 (2001).
  5. Kuroda, K., Tajima, S. HSP47 is a useful marker for skin fibroblasts in formalin-fixed, paraffin embedded tissue specimens. J. Cutan. Pathol. , 241-246 (2004).
check_url/3779?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Vangipuram, M., Ting, D., Kim, S., Diaz, R., Schüle, B. Skin Punch Biopsy Explant Culture for Derivation of Primary Human Fibroblasts. J. Vis. Exp. (77), e3779, doi:10.3791/3779 (2013).

View Video