Vitro Decidualization için insan endometrium Stromal hücre izolasyon
Summary
Bu çalışmada yalıtım ve kültür vitro decidualization tahlil yapmak için insan endometrium stromal hücre için doğrulanmış ve en iyi duruma getirilmiş bir yordam sunar. Ayrıca, bu çalışmada çift insan endometrium stromal hücreler kullanarak belirli bir gen için verimli bir şekilde devirme detaylı bir yöntem sağlar.
Abstract
İnsan endometrium stromal hücrelerden (HESC) fibroblast benzeri görünüm salgı decidua içine farklılaşma anne rahim rahim astarı içine embriyo implantasyonu için gerekli bir dönüşümdür. Yanlış decidualization implantasyon başarısızlığı ve sonraki erken embriyo düşük için kök neden olarak kurulmuştur. Bu nedenle, decidualization temel moleküler mekanizmaları anlama başarılı Doğum oranı artırmak için avantajlıdır. Yapay decidualization dayalı in vivo çalışmalar kez etik ikilemler içinde hayvan modelleri translasyonel komplikasyonlar yanı sıra insan araştırma ile ilişkili nedeniyle sınırlı hale gelir. Sonuç olarak, vitro deneyleri birincil hücre kültürü aracılığıyla sık sık decidualization modülasyon hormonlar keşfetmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada HESC yalıtım ve sonraki yapay decidualization kodlamayla orta hormonların takviyesi ile detaylı bir protokol sağlar. Daha fazla, bu çalışmada nakavt iyi tasarlanmış bir yönteme herhangi bir gen ilgi lipid tabanlı siRNA transfections kullanarak sağlar. Bu iletişim kuralı kültür saflık yanı sıra ürün verim, böylece bu modeli moleküler mekanizmalar decidualization ve bir sonraki miktar temel anlamak için güvenilir bir yöntem kullanma özelliğini maksimize optimizasyonu izin verir. decidualized rahim stromal hücreler tarafından salgılanan ajanlar.
Introduction
Marche aşamaları ve menopoz arasında üreme çağındaki kadınların rahim yayılması hormon düzenlenir, farklılaşma ve sonraki gebelikte adet1 bilinen bir işlem için hazırlık dökülme aylık döngüleri geçmesi ,2. İnsan endometrium tür fiziksel değişiklikler1rahim duvarı içine uygun embriyo implantasyonu için gereklidir. Morfolojik ve biyokimyasal uyarlamaları, dahil olmak üzere endometrium, değişikliklere aracılı yumurtalık steroid hormonlar östrojen ve progesteron (P4) üzerinden adet döngüsü boyunca3,4,5. (Veya) foliküler proliferatif faz içinde endometrium kalınlaşma başlatılıyor artış, preovulatory östrojen düzeyleri. Yumurtlama, salgı (ya da luteal) evre rahim stromal hücre (ESC) morfolojik dönüştürme inducing P4 konsantrasyonlarda önemli bir artış fibroblast benzeri çıkışı yuvarlak hücrelere, epitel benzeri decidual teşvik decidualization4,6bilinen bir işlem içinde. Yanlış decidualization implantasyon başarısızlığı ve sonraki erken embriyo düşük4,7,8için bir kök neden olarak kurulmuştur. Bu nedenle, decidualization temel moleküler mekanizmaları anlama tanı ve tedavisinde erken gebelik kaybı için avantajlıdır.
Şu anda, çeşitli metodolojiler endometrium stromal hücre decidualization temel etkilerini araştırmak için kullanılmaktadır. Vivo, fare rahim yapay olarak mekanik stimülasyon (tırmalamakYani,) üzerinden decidualization için indüklenen veya yağ enjeksiyonu hormonal astarlanmalıdır rahim9. Farklı insanlar, sentetik Bu uyarımı rahim lümen farklılaşma blastosist varlığı, kemirgenler10,11decidualization başlatılması için gerekli bir adım görünümünü sağlayarak teşvik etmektedir. Buna göre hayvan modelleri ve temel in vivo çalışmalar insanlarda çevreleyen etik ikilemler ile ilgili translasyonel komplikasyonlar nedeniyle decidualization dayalı modelleri en başarılı bir şekilde incelendiği tüp bebek.
Bu çalışmada, konular aracılığıyla yerel hem İngilizce hem de İspanyolca gazete reklam yerleşimini işe. Bu çalışma için uygun adaylar olarak tanımlanan konular potansiyel riskleri tam açıklanması açıklanmıştır araştırma koordinatörü ile karşılamak için toplanırlar. Potansiyel risklerini tam bir anlayış onayı, yazılı ve sözlü formlarda konularda izni elde edilebilir. Konu izni izni (1) geçmesi flebotomi (2) uzun süreli depolama gelecekteki araştırma amacıyla onların dokuların ve kabul (3) birincil kültürler oluşturma için toplanan doku örnekleri içerir. Rıza konular yarış/etnisite ve/veya sağ gizlilik için izin verilen hangi kendi içinde tamamlamak için bir form verilir. Bir sonraki ziyaret ilgilinin adet döngüsü üzerinde dayalı endometrium biyopsi ulaşmak için planlanmıştır. Bu çalışma için işe gönüllü St. Louis metropolitan bölgesi etnik ve ırksal demografisi 2012 sayım tarafından belirtildiği gibi yansıtmak ve hamile kadınlar, fetus, embriyo de dahil olmak üzere herhangi bir savunmasız nüfus katılımı dahil değil, 18 yaş altı yaş veya diğer korunmasız grupların çocuklar. Uygunluk şartları biyopsi örnek koleksiyon katılım için yaş arası 18-45 yıl (2) (3) hiçbir geçerli gebelik veya hormonal/intrauterin aygıt kontraseptif kullanımı sahip normal siklus (25-32 gün) sahip olmak (1) dahil hiçbir geçerli vajinal enfeksiyon veya cinsel yolla bulaşan hastalıklar (5) hiçbir mevcut antibiyotik tedaviler ve (6) sahip sahip için 30 gün önce kayıt (4) hiçbir geçerli anormal Pap smear sahip.
Bu çalışma içinde insan endometrium stromal hücreler (HESC) kültürlü ve vitro decidualization (estradiol (E2), medroxyprogesterone asetat (MPA) ve siklik adenozin hormonların takviyesi üzerinden geçmesi yapay indüklenen monofosfattır (kampı)) orta. Bu yöntemde, decidualization derecesine göre gün hormonal tedavinin toplam sayısı değişir. Hücre iskeleti düzenlenmesi ile birlikte, hormon takviyesi biyokimyasal uyarlamalar decidual hücreler salgı benzeri nitelikleri2,4deneyim neden olmaktadır. Prolaktin (PRL) ve insülin benzeri büyüme faktörü bağlayıcı protein 1 (IGFBP1), gibi hallmark genlerin ifade onaylamak ve HESC decidualization5,12, derecesini ölçmek için kullanılması gereken 13 , 14. önemli, gen belirli nakavt yapmak için bu iletişim kurallarını canlılığı de gösterdi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kadın üreme adet döngüsü progesteron seviyeleri luteal faz boyunca böylece ESC decidualization yuvarlak, epitel benzeri salgı hücreleri3,8inducing bir artış ile karakterizedir. Decidualization inisiyasyon bağımlı türüdür. Fareler blastosist varlığı10,11gerektirir, ancak insanlarda decidualization progesteron konsantrasyon, yükselişi kendiliğinden oluşur. Decidualization bu tutarsız…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar ifşa gerek yok.
Materials
| Opti-MEM I (1X) Reduced Serum Medium | Gibco | 31985-070 | For decidualization media |
| DMEM / F12 (1:1) (1X) | Gibco | 11330-032 | |
| Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | For cell count |
| PureLink RNA Mini Kit | Invitrogen | 12183018A | For RNA Isolation/Purification |
| TaqMan 2X Universal PCR Master Mix | Applied Biosystems | 4304437 | |
| High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit | Applied Biosystems | 4374967 | |
| Eukaryotic 18S rRNA Endogenous Control | Life Technologies | 4319413E | For qPCR internal control |
| TaqMan Gene Expression Assay Prolactin Probe | Applied Biosystems | 4331182 | For qPCR internal control |
| TaqMan Gene Expression Assay IGFBP1 Probe | Applied Biosystems | 4331182 | For qPCR internal control |
| Phalloidin-iFluor 488 Reagent – CytoPainter | Abcam | ab176753 | |
| Human Prolactin ELISA Kit | Invitrogen | EHIAPRL | |
| 16% Paraformaldehyde | Alfa Aesar | 30525-89-4 | Fixative |
| Lipofectamine RNAiMAX | Invitrogen | 13778150 | Transfection Reagent |
| ProLong Gold antifade reagent with DAPI | Invitrogen | P36935 | For mounting |
| 0.25% Trypsin-EDTA (1X) | Gibco | 25200-056 | |
| Penicillin Streptomycin | Gibco | 15140-122 | |
| Charcoal Stripped Fetal Bovine Serum | Sigma | F6765-500ML | |
| Sodium Bicarbonate (7.5%) | Gibco | 25080-094 | |
| Ficoll-Paque PLUS Reagent | Fisher Scientific | 45001749 | |
| Collagenase from Clostridium histolyticum | Sigma | C0130-1G | |
| Deoxyribonuclease I from bovine pancreas | Sigma | DN25-100MG | |
| Medroxyprogesterone 17-acetate | Sigma | M1629-1G | For EPC Media |
| Estradiol | Sigma | E1024-1G | For EPC Media |
| cAMP | Sigma | A6885-100MG | For EPC Media |
| Fine straight stitch scissors | Fine Science Tools | 15396-00 | |
| TaqMan Gene Expression Assay NCOA2 Probe | Applied Biosystems | 4351372 | |
| Fetal Bovine Serum, heat inactivated | Gibco | 10-082-147 | |
| Antibiotic-antimycotic | Thermo Scientific | 15240062 | |
| Hank’s Balanced Salt Solution | Corning | 21-021-cv | |
| 50 mL conical polypropylene Falcon tube | Corning | 352098 | |
| Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| 100 x 15 mm Glass Petri dish | VWR | 75845-546 | |
| 40 micron cell strainer | Midsci | 229481 | |
| Isotemp 215 Water bath | Fisher Scientific | FS-215 | |
| LSE Centrifuge | Corning | 6755 | |
| Human NCOA2 siRNA | Dharmacon | L-020159-00 | Gene specific qPCR probe |
| Steri-cycle i160 CO2 Incubator | Thermo Scientific | 51030301 | |
| NanoDrop 2000 | Thermo Scientific | ND-2000 | For RNA quantification |
| Phosphate Buffered Saline | Fisher Scientific | 50146771 | |
| 75 cm Canted Neck Cell Culture flask | Corning | 430641U | |
| 6 well Non-Pyrogenic Cell Culture Plate | Corning | 3506 | |
| Pipet Controller Ultra | Corning | 4099 | |
| Photoshop | Adobe | 19.0.1.334 | |
| 25 cm Canted Neck Cell Culture flask | Corning | 7200876 | |
| Triton X-100 | Sigma | X100-1L | |
| 15 mL conical polypropylene Falcon tube | Corning | 352099 | |
| 10 mL Syringe | BD | 302995 | |
| 1300 Series A2 Biological Safety Hood | Thermo Scientific | 1377 | |
| accuspin Micro17 centrifuge | Fisher Scientific | 13100675 | |
| 7500 Fast real time PCR system | Applied Biosystems | 3052632 | |
| EVOS FL Immunofluorescence Microscope | Life Technologies | 01414-155G-291 | |
| Leica Inverted Light Microscope | Leica | DMi1 | |
| Illrustrator | Adobe | 22.0.1.253 | |
| Excel Spreadsheets | Microsoft | 2016 | |
| Deckglaser 18 mm cover glasses | NeuVitro | GG-18 | |
| Reichert Bright-Line Hemacytometer | Sigma | Z359629-1EA | |
| 2-mercaptoethanol | Fisher Bioreagents | BP176-100 | For RNA lysis buffer |
| 1.2mL External Threaded Polypropylene Cryogenic Vial | Corning | 430658 | For freezing HESC cells |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma | D2650-100mL | For freezing media |
References
- Maruyama, T., Yoshimura, Y. Molecular and cellular mechanisms for differentiation and regeneration of the uterine endometrium. Endocrine Journal. 55, 795-810 (2008).
- Yu, J., et al. Endometrial Stromal Decidualization Responds Reversibly to Hormone Stimulation and Withdrawal. Endocrinology. 157, 2432-2446 (2016).
- Ahn, J. I., et al. cAMP-Response Element-Binding 3-Like Protein 1 (CREB3L1) is Required for Decidualization and its Expression is Decreased in Women with Endometriosis. Current Molecular Medicine. 16, 276-287 (2016).
- Gellersen, B., Brosens, J. J. Cyclic decidualization of the human endometrium in reproductive health and failure. Endocrine Reviews. 35, 851-905 (2014).
- Telgmann, R., Gellersen, B. Marker genes of decidualization: activation of the decidual prolactin gene. Human Reproduction Update. 4, 472-479 (1998).
- Camden, A. J., et al. Growth regulation by estrogen in breast cancer 1 (GREB1) is a novel progesterone-responsive gene required for human endometrial stromal decidualization. Molecular Human Reproduction. 23, 646-653 (2017).
- Kommagani, R., et al. The Promyelocytic Leukemia Zinc Finger Transcription Factor Is Critical for Human Endometrial Stromal Cell Decidualization. PLoS Genetics. 12, e1005937 (2016).
- Large, M. J., DeMayo, F. J. The regulation of embryo implantation and endometrial decidualization by progesterone receptor signaling. Molecular and Cellular Endocrinology. 358, 155-165 (2012).
- Zhang, X. H., et al. The mesenchymal-epithelial transition during in vitro decidualization. Reproductive Sciences. 20, 354-360 (2013).
- Kommagani, R., et al. Acceleration of the glycolytic flux by steroid receptor coactivator-2 is essential for endometrial decidualization. PLoS Genetics. 9, e1003900 (2013).
- Ramathal, C. Y., Bagchi, I. C., Taylor, R. N., Bagchi, M. K. Endometrial decidualization: of mice and men. Seminars in Reproductive Medicine. 28, 17-26 (2010).
- Tamura, I., et al. Novel Function of a Transcription Factor WT1 in Regulating Decidualization in Human Endometrial Stromal Cells and Its Molecular Mechanism. Endocrinology. 158, 3696-3707 (2017).
- Vinketova, K., Mourdjeva, M., Oreshkova, T. Human Decidual Stromal Cells as a Component of the Implantation Niche and a Modulator of Maternal Immunity. Journal of Pregnancy. , 8689436 (2016).
- Wu, D., et al. Chronic endometritis modifies decidualization in human endometrial stromal cells. Reproductive Biology and Endocrinology. 15, 16 (2017).
- Garcia-Elias, A., et al. Defining quantification methods and optimizing protocols for microarray hybridization of circulating microRNAs. Scientific Reports. 7, 7725 (2017).
- Brosens, J. J., et al. Human endometrial fibroblasts immortalized by simian virus 40 large T antigen differentiate in response to a decidualization stimulus. Endocrinology. 137, 2225-2231 (1996).
- Koukouritaki, S. B., Margioris, A. N., Gravanis, A., Hartig, R., Stournaras, C. Dexamethasone induces rapid actin assembly in human endometrial cells without affecting its synthesis. Journal of Cellular Biochemistry. 65, 492-500 (1997).
