Culturas de células primárias do Mouse epithelium Retinal do Pigment
Summary
O epithelium retinal do pigment (RPE) é um epitélio multi-funcional do olho. Aqui nós apresentamos um protocolo para estabelecer culturas de célula primária derivadas o RPE murino.
Abstract
O epithelium retinal do pigment (RPE) é um altamente polarizado epitélio multi-funcional que se localiza entre a retina neural e a coroide do olho. É uma única folha de células pigmentadas que são embaladas hexagonalmente e conectadas por junções apertadas. As principais funções do RPE incluem a absorção da luz, fagocitose dos segmentos exteriores galpão fotoreceptor, buffer espacial dos íons, transporte de nutrientes, íons e água, bem como participação activa no ciclo visual. Com tais funções importantes e diversas, é criticamente importante estudar a biologia das células RPE. Um número de linhas de células RPE foram estabelecido; no entanto, passadas e imortalizadas células são conhecidas para perder rapidamente algumas das características morfológicas e fisiológicas das células RPE naturais. Assim, as células primárias são mais adequadas para estudar diferentes aspectos da biologia de pilha RPE e função. Cultura de células RPE primária mouse é muito útil para pesquisadores, desde modelos de mouse são amplamente utilizados em estudos biológicos, no entanto, coletar RPE células de rato também é muito difícil devido ao seu pequeno tamanho. Aqui, apresentamos um protocolo para o estabelecimento de culturas de células RPE mouse principal que inclui Enucleação e dissecção dos olhos e isolamento das folhas de RPE para produzir as células para cultivo. Este método permite a recuperação eficiente da célula. As células RPE obtidas de dois ratos podem chegar a confluência em uma inserção de membrana de poliéster 12mm pré-carregado em placa de cultura, depois de uma semana de cultura e mostrar algumas das propriedades originais de boa-fé RPE células como forma hexagonal e pigmentação após dois semanas de cultura.
Introduction
O epithelium retinal do pigment (RPE) é uma única camada de células epiteliais polarizadas que se localiza entre a retina neural e a coroide do olho. A funcionalidade das células RPE e a integridade da monocamada RPE são críticos para a visão porque o RPE desempenha um papel importante em vários processos, tais como a manutenção da barreira hemato-retiniana exterior, transporte de água e íons entre a retina e o absorção de coroide, luz, proteção contra o estresse oxidativo, controle do metabolismo de retinoide e fagocitose dos segmentos exteriores dos FOTORRECEPTORES1,2. A localização do RPE na parte de trás do olho, bem como sua função de barreira impedindo medicamentos administrados sistemicamente da passagem do sangue para o humor vítreo, tornam difícil estudar a complexidade do RPE função na vivo. Assim, há uma grande necessidade para o estabelecimento de culturas de células RPE para estudar as células RPE em um ambiente flexível e controlado3,4.
Existem várias linhas de células RPE estabelecidas, fornecendo uma maneira fácil e conveniente de obter e armazenar as células; no entanto, passadas as células têm algumas desvantagens em comparação com as células primárias2,3,4. Primeiro, eles são frequentemente caracterizados por alterações na morfologia celular. Por exemplo, nenhuma das linhas celulares existentes foram encontradas para ser adequado para um estudo confiável das propriedades de barreira de RPE devido a perda do fenótipo de polaridade celular e desaparecimento parcial das junções apertadas4. Além da perda de polaridade e ligações de celular para celular adequadas, as linhas de células RPE rapidamente perdem sua pigmentação devido à ausência das enzimas chave melanogênese no adulto RPE5. A pigmentação pode ser restaurada, mas a análise abrangente do mecanismo de re-pigmentação que inclua uma combinação de microscopia eletrônica de transmissão, gene expressão ensaios análise e químico para confirmar a presença de melanina tem nunca foram realizados6. Uma limitação mais é que as linhas de células RPE tem vida estendida da célula (às vezes – imortalidade) e sob certas condições podem se transformar em células-tronco multipotentes auto renovadora que desanexar do substrato e forma flutuante colônias7, 8. essa limitação torna impossível usar as linhas de células para transplante de experiências3.
Tendo em conta as desvantagens das linhas celulares RPE estabelecidas, culturas de células RPE primárias obtidas de tecidos frescos podem servir como um modelo mais biologicamente relevante para estudar o RPE. Células RPE primárias foram usadas não só para estudar funções específicas do RPE, tais como vitamina A metabolismo9, fagocitose do fotoreceptor segmentos exterior10 e íon transporte11, mas também para estudar Biologia celular básica tais como epiteliais polaridade de célula2 , homeostase dos lisossomos e autofagia12,13.
Nos últimos anos tem havido um número de publicações sobre o estabelecimento de culturas primárias de RPE, indicando um crescente interesse nesta área de pesquisa de14,3,15. Inúmeros protocolos para células humanas RPE e células RPE não-humanos como as células RPE de bovinos e suínas foram publicados16,17,18,19. No entanto, é mais difícil de manipular as células RPE rato devido ao seu tamanho muito menor. Apesar de um grande número de publicações tem descrito protocolos para isolar as células RPE do rato14,20,21, ainda existem muitos pesquisadores lutando para isolar as células RPE sem contaminação de coroide células ou células de detritos de retina neural. Aqui nós apresentamos o protocolo para o estabelecimento de mouse principal cultura de células RPE, incluindo a obtenção dos olhos do rato, dissecção dos olhos e isolamento das folhas de RPE para produzir as células para cultivo. Este protocolo de vídeo seria especialmente útil para pesquisadores que estão começando a trabalhar com culturas primárias de RPE rato e precisa de orientação sobre as técnicas de dissecação.
Protocol
Representative Results
Discussion
O protocolo detalhado apresentado permite estabelecimento confiável de rato primário RPE culturas que atingem a confluência após 1 semana e apresentar as principais características RPE como forma hexagonal e pigmentação após 2 semanas. As células RPE obtidas podem ser usadas para um número de aplicações a jusante, tais como vitamina A metabolismo9, fagocitose do fotoreceptor segmentos exterior10 e íon transporte11, células epiteliais po…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi parcialmente financiado pela Fundação de BrightFocus (para 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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