Summary

Peau biopsie explantation Culture pour la dérivation de fibroblastes humains primaires

Published: July 07, 2013
doi:

Summary

Le protocole de culture d'explants de fibroblastes humains à partir de biopsies de perforation de la peau est une façon techniquement robuste et simple à dériver des cellules de la peau dans les 4-8 semaines pour la banque d'environ 15-20 millions de cellules dans un certain nombre de passage faible.

Abstract

Les tissus et des lignées cellulaires dérivées d'un individu avec la maladie sont des sources idéales pour étudier les phénotypes cellulaires liés à la maladie. Fibroblastes provenant de patients dans ce protocole ont été utilisées avec succès dans l'obtention de cellules souches pluripotentes induites à la maladie de modèle 1. Les premiers passages de ces fibroblastes peuvent également être utilisés pour des tests fonctionnels à base de cellules pour étudier les voies spécifiques de la maladie, les mécanismes et les approches 2 ultérieures de dépistage de drogues. L'avantage du protocole présenté sur les procédures enzymatiques sont 1) la reproductibilité de la technique à partir de petites quantités de tissu provenant de patients âgés, par exemple des patients atteints de la maladie de Parkinson, 2) L'approche techniquement simple sur des méthodologies plus complexes en utilisant des traitements enzymatiques, et 3 ) la prise en compte du temps: ce protocole prend 15-20 minutes et peut être effectuée immédiatement après la biopsie arrivée. Traitements enzymatiques peuvent prendre jusqu'à 4 heures et ont des problèmes dedigestion excessive, la réduction de la viabilité cellulaire et la fixation ultérieure de cellules non traitées correctement. Ce protocole décrit la dissection et la préparation d'une peau humaine 4 mm biopsie pour la dérivation d'une culture de fibroblastes et a un taux de réussite très élevé qui est important dans le cas des échantillons de tissus provenant de patients. Dans cette culture, les kératinocytes migrent hors de la biopsie dans la première semaine après sa préparation. Fibroblastes apparaissent 7-10 jours après la première excroissance des kératinocytes. Médias élevés de glucose DMEM supplémenté avec 20% de FBS favorise la croissance des fibroblastes sur kératinocytes et fibroblastes va envahir les kératinocytes. Après 2 passages kératinocytes ont été dilués en résultant dans des cultures de fibroblastes relativement homogènes qui expriment le marqueur SERPINH1 de fibroblastes (HSP-47). En utilisant cette approche, 15-20 millions fibroblastes peuvent être obtenues dans 4-8 semaines pour les banques de cellules. La dissection de la peau prend environ 15-20 min, les cellules sont ensuite contrôlés une fois par joursous le microscope, et les médias est changée tous les 2-3 jours après la fixation et excroissance de cellules.

Protocol

La peau biopsie obtenue en utilisant la procédure standard 3 (par exemple obtenu avec 4mm instrument de Visipunch tour) doit être conservé dans du DMEM complet 20% FBS sur la glace. Une fois que l'échantillon est arrivé dans le laboratoire, traiter la biopsie dès que possible. 1. Préparation de la peau biopsie ÉTAPES 1.1 à 1.3 doivent être effectués DANS UN enceinte de sécurité biologique Préparez …

Representative Results

Kératinocytes croissante sur les pièces de biopsie dès 48 h après dissection. Première fibroblastes excroissance peut être observé environ une semaine après le traitement. Une fois que les puits ont atteint la confluence, les fibroblastes sont repiquées pour deux passages pour atteindre trois flacons de 150 cm (T150) et les cellules sont cryoconservés. Nous générons avec cette méthode 15-20 millions cellules. Les fibroblastes sont positifs en anticorps anti-SERPINH1 (également connu sous le HSP-47) <strong…

Discussion

Avec ce protocole, les cultures relativement pures de fibroblastes de la peau peuvent être obtenues. Les fibroblastes ont des caractéristiques morphologiques caractéristiques des corps cellulaires, broche en forme allongées, rondes à noyaux des cellules ovales, et les fibroblastes se développent alignés et en paquets lorsque confluent. Les médias favorise la croissance des fibroblastes alors que d'autres populations de cellules kératinocytes par exemple besoin de suppléments additionnels et les fa…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

L'élaboration de ce protocole a été financé par le California Institute for Regenerative Medicine (CIRM, TR1-01246) et de 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).
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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).

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