Вся ячейка электрофизиологии первичного культивировали мышиных Enterochromaffin клеток
Summary
Enterochromaffin (EC) клетки составляют небольшую часть желудочно-кишечного тракта эпителиальных клеток. EC клетки электрически возбудимых и освобождение серотонина, но трудности в культивировании и выявления EC клетки имеют ограниченный физиологические исследования. Представленные здесь метод устанавливает основной культуры модель для изучения единичных клеток EC по электрофизиологии.
Abstract
Enterochromaffin (EC) клетки в эпителии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) составляют самая большая субпопуляция enteroendocrine клеток. Как специализированные Сензорные клетки клетки EC смысл Люминал стимулы и конвертировать их в серотонина (5-hyroxytryptamine, 5-HT) релиз события. Однако электрофизиологии эти клетки плохо понимают, потому что они трудны для культуры и определения. Метод, представленные в этой бумаги очертания первичной EC клеточных культур оптимизирован для одной ячейки электрофизиологии. Этот протокол использует репортером трансгенных голубой флуоресцентный белок (СЛП) для идентификации клеток мыши EC в смешанных первичных культур, развитии подход для получения высокого качества записи клеточных электрофизиологии в режимах напряжения и тока клещи.
Introduction
Желудочно-кишечного эпителия (Ги) является разнообразное сообщество, состоящее из нескольких типов клеток. Enteroendocrine клетки составляют примерно 1% от всех эпителиальных клеток, и клетки enterochromaffin (EC) являются крупнейшим enteroendocrine клеток населения1. Недавние исследования показывают, что enteroendocrine2 и3,EC4 клетки электрически возбудимых. Мы заинтересованы в понимании основной EC клеток электрофизиологии. Таким образом целью данного исследования было установить первичных культур клеток EC, оптимизированный для клеточных электрофизиологии.
Существующие ячейки EC линии, которые производят и выделяют 5-HT (например, QGP-15, Бон6,7KRJ-1) и были использованы для изучения электрофизиологии5,8 обычно создаются из увековечен опухолевой тканей. В то время как информация, полученные от этих клеточных линий ценные5,8, исследования электрофизиологии главной ячейки необходимы для правильного понимания физиологии клетки ЕС. Электрофизиологии первичных клеток ЕС требует изоляции и культуры одного эпителиальных клеток, которая ограничивается низкой жизнеспособности эпителиальных культур.
Метод культуры, представленные в настоящем исследовании опирается на трансгенных мышей с дневно обозначенные EC клетки, как Tph1-CFP9, используемые в данном исследовании. Этот метод оптимизирует смешанных начальных эпителиальных культур разработаны ранее10 2,для одной ячейки электрофизиологии3. Предыдущие методы используемые комбинации трипсина/ЭДТА плюс коллагеназы A или ЭДТА и DTT для ферментативного пищеварения и используемые градиенты плотности специально изолировать и культуры свинка11 и крыса EC клетки12. Совсем недавно кишечные organoids были созданы и механически нарушается для электрофизиологических записи4. Культур, используя эти методы хорошо подходят серотонина релиз эксперименты, RT-ПЦР анализа и, хотя они могут быть использованы для электрофизиологии, зависят от успеха времени органоид поколения, градиенты плотности для выявления EC клетки и Сотовый деструктивные последствия трипсина и ЭДТА. Напротив протокол, описанные здесь повышает ферментативную и механических методов лечения, оптимизирует культивирования условий и упрощает процедуры для производства одного и здоровой клетки EC подходит для высоких сотовых стандартов, необходимых для электрофизиологии.
Этот метод будет полезным для ученых, которые хотят работать на основной EC клетки в смешанных культур, а не увековечен культур и хотят расследовать электрофизиологии одиночных клеток. Однако она может оказаться менее подходящим для изучения клеточных популяций, требующих сортировки или долгосрочный культур, которые требуют выживания прошлых 72 ч.
Protocol
Representative Results
Discussion
Полностью понимая EC клеточной функции требует высокого качества первичной культуре метод для создания клетки для клеточных электрофизиологии. Основных культур эпителия GI традиционно затруднен из-за низкой выживаемости. Облегчение этот смешанным фактором, нынешний метод дает культу?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы благодарят г-жа Линдсей Басби для административной помощи и г-н Роберт Хайет из Майо клиника отдел инженерного дизайна и 3D печати вставить блюдо культуры. Эта работа была поддержана NIH K08 AB (DK106456), пилот и осуществимости Грант АБ из клиники Майо центр для клеток сигнализации в гастроэнтерологии (низ P30DK084567) и 2015 американской гастроэнтерологической ассоциации исследования ученый премии (Ага RSA) AB и низ R01 GF (DK52766).
Materials
| High Glucose DMEM | Sigma | D6546 | Store at 4˚ C for no longer than 1 month |
| Fetal Bovine Serum (FBS), Heat Inactivated | Sigma | F4135 | Freeze in 25 mL aliquots and store long term at -20˚ C |
| L-Glutamine | Life Technologies | 25030-081 | Freeze in 5 mL aliquots and store long term at -20˚ C |
| Penicillin/ Streptomycin | Sigma | P0781 | Freeze in 5 mL aliquots and store long term at -20˚ C |
| Bovine Serum Albumin (BSA) | Sigma | A2153 | Store at 4˚ C for long term storage |
| Collagenase XI | Sigma | C9407 | Store at -20˚ C in aliquots of 100mg, avoid freeze thaw and avoid lot to lot variation |
| Phosphate Buffered Saline (PBS), w/ Ca and Mg | Sigma | D8662 | Store long term at 4˚ C |
| Y-27632 (Rock Inhibitor) | StemCell | 72304 | Resuspend at 5mM and store in small aliquots at -80˚ C |
| 100x15mm culture dish | Corning (Falcon) | 351029 | |
| Transfer Pipette | Fisherbrand | 13-711-7M | |
| 10 mL serological pipette | Corning (Falcon) | 357551 | |
| 50 mL Conical | Corning (Falcon) | 352098 | |
| 15 mL Conical | Corning (Falcon) | 352097 | |
| 1000 mL Barrier Pipet Tips | Thermo Scientific (Art) | 2079E | Keep sterile |
| Matrigel, Growth Factor Reduced | Corning | 354230 | Store at 150uL aliquots at -20˚ C. Thaw on ice and keep cold until ready for plating |
| MatTek Glass Bottom Dishes | MatTek Corporation | P35G-1.5-14-C | Keep sterile |
| Micro-dissection Forceps – Very Fine, Extra-Long Points | Fine Science Tools | SB12630M | |
| Surgical Scissors-Sharp | Nasco | 14002-14 | |
| Micro-Dissection Scissors | Nasco | SB46568M | |
| Monoject Hypo Needle, 21G x 1" A, 100/BX | Covidien | 8881250172 | |
| Tg(Tph1-CFP)1Able/J Mice | Jackson | Stock # 028366 | Use male or female mice between the ages of 4-7 weeks |
| Microfil nonmetallic syringe needles (34 gauge, 67 mm) | World Precision Instruments | MF34G-5 | |
| Parafilm "M" Laboratory Film | Pechiney Plastic Packaging | ||
| R6101 | Dow Corning | ||
| 6-mL syringe with regular luer tip | Monoject | ||
| 3-mL syringe with regular luer tip | Monoject | ||
| Electrophysiology Equipment | |||
| Amplifier | Molecular Devices | Axopatch 200B | |
| Data acquisition system (daq) | Molecular Devices | Digidata 1440A | |
| Signal conditioner | Molecular Devices | CyberAmp 320 | |
| Software | Molecular Devices | pClamp 10.6 |
References
- Rindi, G., Leiter, A. B., Kopin, A. S., Bordi, C., Solcia, E. The “normal” endocrine cell of the gut: changing concepts and new evidences. Annals of the New York Academy of Sciences. 1014, 1-12 (2004).
- Rogers, G. J., et al. Electrical activity-triggered glucagon-like peptide-1 secretion from primary murine L-cells. The Journal of Physiology. 589, 1081-1093 (2011).
- Strege, P. R., et al. Sodium channel NaV1.3 is important for enterochromaffin cell excitability and serotonin release. Scientific Reports. 7 (15650), (2017).
- Bellono, N. W., et al. Enterochromaffin cells are gut chemosensors that couple to sensory neural pathways. Cell. 170 (1), 185-198 (2017).
- Alcaino, C., Knutson, K., Gottlieb, P. A., Farrugia, G., Beyder, A. Mechanosensitive ion channel Piezo2 is inhibited by D-GsMTx4. Channels. 11 (3), 245-253 (2017).
- Kim, M., Javed, N. H., Yu, J. G., Christofi, F., Cooke, H. J. Mechanical stimulation activates Galphaq signaling pathways and 5-hydroxytryptamine release from human carcinoid BON cells. Journal of Clinical Investigation. 108 (7), 1051-1059 (2001).
- Modlin, I. M., Kidd, M., Pfragner, R., Eick, G. N., Champaneria, M. C. The functional characterization of normal and neoplastic human enterochromaffin cells. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 91 (6), 2340-2348 (2006).
- Wang, F., et al. Mechanosensitive ion channel Piezo2 is important for enterochromaffin cell response to mechanical forces. The Journal of Physiology. 595 (1), 79-91 (2017).
- Li, H. J., et al. Distinct cellular origins for serotonin-expressing and enterochromaffin-like cells in the gastric corpus. Gastroenterology. 146 (3), 754-764 (2014).
- Psichas, A., Tolhurst, G., Brighton, C. A., Gribble, F. M., Reimann, F. Mixed primary cultures of murine small intestine intended for the study of gut hormone secretion and live cell imaging of enteroendocrine cells. Journal of Visualized Experiments. (122), 55687 (2017).
- Raghupathi, R., et al. Identification of unique release kinetics of serotonin from guinea-pig and human enterochromaffin cells. The Journal of Physiology. 591, 5959-5975 (2013).
- Nozawa, K., et al. TRPA1 regulates gastrointestinal motility through serotonin release from enterochromaffin cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (9), 3408-3413 (2009).
- Reimann, F., et al. Characterization and functional role of voltage gated cation conductances in the glucagon-like peptide-1 secreting GLUTag cell line. The Journal of Physiology. 563, 161-175 (2005).
